SU814429A1

SU814429A1 - Apparatus for mixing gas and liquid

Info

Publication number: SU814429A1
Application number: SU782696359A
Authority: SU
Inventors: Григорий Михайлович Стронгин; Александр Сергеевич Матвеев; Юрий Александрович Гришин
Original assignee: Предприятие П/Я А-3247
Priority date: 1978-12-14
Filing date: 1978-12-14
Publication date: 1981-03-23

Description

1one

Изобретение относитс к перемешиванию и может найти применение в химической промышленности и в р де других отраслей народного хоз йства , св занных с проведением реакций между газом и жидкостью, в , частности в процессах хлорировани , фосгенировани , гидри эвани , окислени , получени цианистых и других солей, а также в санитарных установках и т.п.The invention relates to mixing and can be used in the chemical industry and in a number of other branches of the national economy related to the reaction between gas and liquid, in particular, in the processes of chlorination, phosgenation, hydrogenation, oxidation, the production of cyanide and other salts. , as well as in sanitary installations, etc.

Известно устройство дл смешивани газа с жидкостью, в котором полый вал и лопасти мешалки выполнены из труб, сообщающихс и сочлененных перпендикул рно. Концы трубки - лопасти - срезаны под углом 45 к оси. Срез находитс на тыловой стороне лопасти. Всасывание в мешалку газа может происходить как от посторонних источников вне реактора , так и изнутри реактора. В пер:зом случае верхнюю часть вала с помощью специальной муфты соедин ют с источником подачи газа, во втором просверливают несколько отверстий в верхней части вала над уровнем жидкости и ввод т газ внутрь реактора A device for mixing gas with a liquid is known, in which the hollow shaft and the blades of the agitator are made of tubes that are connected and articulated perpendicularly. The ends of the tube - the blades - are cut at an angle of 45 to the axis. The cut is on the rear side of the blade. The suction into the gas mixer can occur from outside sources outside the reactor or from inside the reactor. In the first case, the upper part of the shaft is connected with a gas supply source using a special coupling, in the second one several holes are drilled in the upper part of the shaft above the liquid level and the gas is introduced into the inside of the reactor

1. one.

Однако в данном устройстве образуютс крупные пузыри газовой фазы, что приводит к неполной абсорбции. Дл увеличени полноты абсорбции уменьшают размеры пузырей газа, например путем изготовлени барботеров с мелкими отверсти ми. Однако мелкие отверсти барботеров быстро зарастают продуктами реакций.However, large gas phase bubbles are formed in this device, which results in incomplete absorption. In order to increase the absorption completeness, gas bubbles are reduced in size, for example, by making bubblers with small holes. However, the small holes of the bubblers quickly overgrown with reaction products.

Кроме того, распределение пузырей газа в жидкой фазе с помощью погруженных барботеров неравномерно, так как столб поднимающихс пузырей сосредоточен вокруг барботера, что способствует коалесценции пузырьков и уменьшает врем контакта. В случае экзотермических реакций наблюдаетс местный перегрев. Значительна часть выход щего из барботера газа, непоглотившегос в слое жидкости, многократно разбавл етс в газовой фазе устройства.In addition, the distribution of gas bubbles in the liquid phase with the help of immersed bubblers is uneven, since the column of rising bubbles is concentrated around the bubbler, which promotes coalescence of the bubbles and reduces the contact time. In the case of exothermic reactions, local overheating is observed. A large part of the gas that escapes from the sparger, which is not absorbed in the liquid layer, is repeatedly diluted in the gas phase of the device.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достиг,а5 емому результату вл етс устройство дл насыщени жидкости газами, содержащее емкость с отражательными перегородками и патрубком подачи газа, размещенным в крышке емкости.Closest to the invention in its technical essence, it has achieved a result that is a device for saturating a liquid with gases, which contains a tank with baffles and a gas supply nozzle located in the tank lid.

0 в емкости по оси расположен полый0 in the tank along the axis is hollow

вал, в верхней части которого над уровнем жидкости выполнено отверсти через к.5торое внутрь вала пропущена трубка дл подачи газа. На нижнем заглушенном конце вала установлены полые лопасти, а над лопаст ми в валу выполнено отверстие дл всасывани жидкости 2.a shaft, in the upper part of which, above the liquid level, there are holes through the tube 5. to the inside of the shaft a gas supply tube is passed. Hollow blades are mounted on the lower plugged end of the shaft, and a hole is made above the blades in the shaft for suction of liquid 2.

Однако известное устройство не обеспечивает должной эффективности массопередачи. Вследствие замедленного протекани процессов массопередачи , происход щих в среде жидкостгаз , происходит загр знение окружающей среды непрреагировавшей газовой фазой, что требует дополнительн капитальных затрат дл установки очистки газов.However, the known device does not provide the proper efficiency of mass transfer. Due to the slow progress of the mass transfer processes occurring in the liquid-gas medium, the environment is contaminated with unreacted gas phase, which requires additional capital expenditures for the gas cleaning plant.

Цель изобретени - интенсификаци процесса смешивани газа с жидкостью за счет повышени эффективности массоотдачи, обеспечивающей полное использование газовой фазы в аппарате.The purpose of the invention is to intensify the process of mixing gas with a liquid by increasing the efficiency of mass transfer, ensuring the full use of the gas phase in the apparatus.

Поставленна цель достигаетс те что в устройстве дл смешивани газа с жидкостью, содержащем емкост с патрубком подачи газа и полый вал с полыми лопаст ми, вал снабжен насадком с дополнительными полыми лопаст ми, установленными на его нинем конце, а патрубок подачи газа размещен в днище емкости под входны отверстием насадка.The goal is achieved by the fact that in a device for mixing gas with a liquid containing a container with a gas supply nozzle and a hollow shaft with hollow blades, the shaft is equipped with a nozzle with additional hollow blades mounted on its zero end, and the gas supply nozzle is located in the bottom of the tank under the entrance hole nozzle.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.The drawing shows the proposed device, the cut.

Устройство содержит емкость 1 с отражательными перегородками 2 и патрубком 3 подачи газа. Внутри емкости по оси расположен полый вал 4 с отверсти ми 5 в верхней части дл газа, сообщающими полость вала с газовой фазой над зеркалом жидкости в емкости. Нижний конец вала снабжен заглушкой б, полыми лопаст ми 7 и насадком 8 с дополнительными полыми лопаст ми 9, которые могут быть расположены параллельно или наклонно к лопаст м 7. Насадок 8 имеет входное отверстие 10, расположенное соосно с патрубком 3 подачи газа.З.The device contains a tank 1 with reflective walls 2 and a gas supply nozzle 3. Inside the vessel, along the axis there is a hollow shaft 4 with openings 5 in the upper part for gas, communicating the shaft cavity with the gas phase above the liquid mirror in the vessel. The lower end of the shaft is provided with a plug b, hollow blades 7 and a nozzle 8 with additional hollow blades 9, which can be located parallel or inclined to the blade m 7. The nozzles 8 have an inlet 10 located coaxially with the gas supply nozzle 3.Z.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При вращении полого вала газ, подаваемый под давлением через патрубок 3, засасываетс вместе с жидкостью во входное отверстие 10 насака 8. Образующа с газожидкостна смесь выбрасываетс из дополнительных полых лопастей 9 в жидкость, заторможенную отражательными перегородками 2, расположенными в области ометаемой лопаст ми 7 и 9. Дополнительные полые лопасти 9 равномерно распредел ют газ по всему объему жидкости. Одновременно газ, непоглотившийс в слое жидкости и наход щийс в наджидкостном простран0 стве, засасываетс через отверсти 5 полого вала 4 за счет разрежени , создаваемого в полых лопаст х 7.When the hollow shaft rotates, the gas supplied under pressure through the nozzle 3 is sucked together with the liquid into the inlet 10 of the pump 8. The gas-liquid mixture formed is ejected from the additional hollow blades 9 into the liquid decelerated by baffles 2 located in the area swept by the blades 7 and 9. Additional hollow blades 9 evenly distribute the gas throughout the entire volume of the liquid. At the same time, the gas that has not been absorbed in the fluid layer and that is in the supra-fluid space is sucked through the holes 5 of the hollow shaft 4 due to the vacuum generated in the hollow blades x 7.

Устройство позвол ет примен ть небольшое число оборотов полого ва5 ла, что важно дл устройств, используемых в эмалированных аппаратах. Оно позвол ет более чем в три раза интенсифицировать протекающие в среде жидкость-газ процессы и увели0 чить степень использовани газа до 100%, устранить загр знение окружающей среды непрореагировавщей газовой фазой и снижает удельные расходы сырь .The device allows the use of a small number of revolutions of the hollow shaft, which is important for devices used in enamelled apparatuses. It allows more than three times to intensify the processes occurring in the liquid-gas environment and to increase the degree of gas utilization to 100%, eliminate environmental pollution with unreacted gas phase and reduces the unit costs of the raw material.

Положительный эффект от примене-5 ВИЯ одного устройства при окислении гидразобисизобутиронитрила более 100 тыс. руб. в год.The positive effect of the use of one device in the oxidation of hydrazobisisobutyronitrile over 100 thousand rubles. in year.

00

Claims

1. Shterbachek 3. and others. Mixing in the chemical industry. L., Toskhimizdat, 1963, p. 332 /

2. USSR author's certificate 253756, class B 01 F 13/02, 1966.