SU858866A1

SU858866A1 - Mass exchange column apparatus

Info

Publication number: SU858866A1
Application number: SU792799834A
Authority: SU
Inventors: Игорь Яковлевич Городецкий; Альберт Александрович Васин; Артак Ераносович Костанян; Борис Семенович Смолянский; Александр Соломонович Бадриан; Зураб Ясонович Кервалишвили; Георгий Трофимович Гоголадзе; Гаиоз Александрович Пагава; Георгий Алексеевич Николишвили; Мурад Николаевич Генгашвили
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6603; Предприятие П/Я В-2812
Priority date: 1979-07-23
Filing date: 1979-07-23
Publication date: 1981-08-30

Description

(54) МАССООБМЕННЫЙ КОЛОННЫЙ АППАРАТ(54) MASS-EXCHANGE COLUMN DEVICE

II

Изобретение относитс к аппаратуре, предназначенной дл осуществлени процессов массообмена и может быть использовано в химической, нефтехимической, гидрометаллургической и других отрасл х промышленности .The invention relates to apparatus intended for carrying out mass transfer processes and can be used in the chemical, petrochemical, hydrometallurgical and other industries.

Известен вибрационный массообменный аппарат колонного типа, состо щий из корпуса , верхней и нижней отстойных зон, патрубков дл ввода и вывода исходных и конечных продуктов, дисков насадки и секццонирующих перегородок, жестко закрепленных на неподвижной штанге привода. Перфорации дисков вибрирующей насадки выполнены в виде конических отверстий или сопел 1.A vibratory mass exchanger of column type is known, consisting of a housing, upper and lower settling zones, nozzles for input and output of initial and final products, nozzle disks and sectioning partitions rigidly mounted on a fixed rod of the drive. The perforations of the vibrating nozzle disks are made in the form of conical holes or nozzles 1.

Вибрационные колебани дисков насадки в таком аппарате генерируют активное движение рабочих сред в направлении сужени конических каналов, что объ сн етс разницей местных гидравлических сопротивлений при входе жидкости в такой канал со стороны меньшего и большего отверстий.Vibrational oscillations of the nozzle disks in such an apparatus generate active movement of working media in the direction of conical channels narrowing, which is explained by the difference in local hydraulic resistances when liquid enters such a channel from the smaller and larger holes.

Недостатком его вл етс низкое секционируюшее действие дисков вибрируюшей насадки, поскольку обе взаимодействуюшиеThe disadvantage of it is the low partitioning action of the disks of the vibrating nozzle, since both

фазы через конические отверсти дисков проход т совместно в одном направлении.the phases through the tapered holes of the discs run together in the same direction.

Цель изобретени - интенсификаци процесса за счет улучшени секционировани потоков фаз.The purpose of the invention is to intensify the process by improving the separation of phase flows.

Поставленна цель достигаетс тем, что секционирующие перегородки выполнены в виде дисков с отбортовкой и коническими отверсти ми, при этом вершины конусов, расположенных по периферии перегородок, направлены в сторону патрубка вывода дисперсной фазы, а вершины конусов, расположенных по центру перегородок, направлены в сторону патрубка вывода сплошной фазы.The goal is achieved by the fact that the partitioning partitions are made in the form of flared discs and conical holes, while the tops of the cones located along the periphery of the partitions are directed toward the nozzle of the outlet of the dispersed phase, and the tops of the cones located along the center of the partitions are toward the nozzle output continuous phase.

Целесообразно также, чтобы отношение величины суммарной площади выходных отверстий конусов, вершины которых направлены в сторону патрубка вывода сплошной фазы, к величине суммарной площади выходных отверстий конусов, вершины которых направлены в сторону патрубка вывода дисперсной фазы, было бы пропорционально соотношению объемных скоростей соответственно сплошной и дисперсной фаз и определ етс формулойIt is also advisable that the ratio of the total area of the outlet openings of the cones, the tops of which are directed towards the outlet pipe of the continuous phase, to the total area of the outlet openings of the cones, whose vertices are directed towards the outlet pipe of the dispersed phase, would be proportional to the ratio of volume velocities respectively solid and dispersed phases and is determined by the formula

FAFA

где К -коэффициент, равиьп О,/5- 1,2 ( ире.иючтптельпо К I):where K is the coefficient, Ravip O, / 5-1,2 (i.rp and tptelpo K I):

Р;. и )ные площади выходных отверстий конических каналов, на правленных в сторону патрубков вывода С11ЛОН1НОЙ и дисперсной фаз соответственно;R;. and) the area of the outlet openings of the conical channels directed towards the nozzle of the S11LON1NOY and dispersed phases, respectively;

V. и Уд-объемные скорости сплошной и дисперсной ф)аз на входе в аппарат.V. and Ud-volumetric velocity of solid and dispersed f) az at the entrance to the apparatus.

Целесообразно также, чтобы отбортовка секционирующих перегородок бы,та нанравлена в сторону патрубка ввода дисперсной фаз1 в аппарат.It is also advisable that the flanging of the partitioning partitions would be set in the direction of the nozzle entering the dispersed phase 1 into the apparatus.

Цс,:есообразно также. чтобы диаметр ceKunoiiHj)yioiJiHX перегородок составл л бы 0,94-0,96 от внутренпего диаметра корпуса аппарата.Cs,: it is also advisable. so that the diameter of the ceKunoiiHj) yioiJiHX partitions would be 0.94-0.96 of the internal diameter of the apparatus body.

Величина с ммарйой площади выходных отверстий перегородок была бы равна 0,8 1,0 величины площади свободного сечени тарелок.The value with the minimum area of the outlet openings of the partitions would be equal to 0.8 1.0 of the free cross-sectional area of the plates.

На (()иг. I предетавлен секционированный колонный массообменный аппарат с вибрируюп1ими тарелками; на фиг, 2 - секционирующа перегородка.On (() Ig. I, a partitioned column mass transfer apparatus with vibrating plates is presented; FIG. 2 is a partitioning partition.

Аппарат состоит из корпуса 1 с крышкой 2, верхней 3 и нижней 4 отстойных ка.мер, патрубков 5 и 6 дл ввода соответственно диспереной и сплошной фаз 7 и 8 дл вывода диспер - ной и СПЛОП1ПОЙ фаз, подвижной нтагпи 9 с приводом. На штанге 9 жестко закреплены перфорированные тарелки 10 и секционирующие перегородки 11. Секционирующие перегородки имеют отбортовку 12 и две группы конических отверстий 13 и 14, направленных конусами вверх и вниз.The apparatus consists of a housing 1 with a lid 2, an upper 3 and a lower 4 settling tubes, nozzles 5 and 6 for introducing dispersed and continuous phases 7 and 8, respectively, for outputting dispersed and SPLOP1PA phases, and a movable tapped 9. On the rod 9, perforated plates 10 and sectional partitions 11 are rigidly fixed. Sectional partitions have flanging 12 and two groups of conical holes 13 and 14, which are directed with cones up and down.

При работе аппарата взаимодействующие фазы движутс в корпусе 1 противотоком, а штанга 9 вмеете с тарелками 10 и секционирующими перегородками 11 еоверщает возвратно-поступательные вибрационные колебани . Вибрационные колебани тарелок способствуют активному дроблению диспереной фазы и активному перемешиванию обеих фаз.When the apparatus is in operation, the interacting phases move in the housing 1 in countercurrent, and the rod 9 has the plates 10 and the partitioning partitions 11, which reverse the reciprocating vibrational oscillations. Vibrational vibrations of the plates contribute to the active crushing of the dispersed phase and the active mixing of both phases.

Аппарат работает следующим образом.The device works as follows.

Рассмотрим, например, случай, когда легкой фазой вл етс дисперсна . В этом случае дисперсна фаза, двига сь по аппарату снизу вверх, накапливаетс под секционирующими перегородками 11 в пространствах , ограниченных перегородками и их отбортоБкой, направленной вниз. При этом проиеходит коалесценци (сли ние) капель дисперсной фазы. Во врем хода секционирующих перегородок вниз дисперсна фаза выбрасываетс вверх, проход преимупт ,еетвенно через конические отверсти секционирующих перегородок, направленные конусами вверх. Сплошна фаза, двига сь в аппарате сверху вниз, во врем хода перегородок вве)х проходит преимущественно через отверсти в секционирующих перегородках, направленные конуса.ми вниз. Преимун ественное движение легкой фазыConsider, for example, the case where the light phase is dispersed. In this case, the dispersed phase, moving along the apparatus from bottom to top, accumulates under partitioning partitions 11 in spaces bounded by partitions and taken downwards. In this case, coalescence (fusion) of the dispersed phase droplets occurs. During the downward movement of the partitioning partitions, the dispersed phase is ejected upwards, the passage is advantageous, through the conical holes of the partitioning partitions, which are directed with the cones upwards. The continuous phase, moving in the apparatus from top to bottom, during the course of the partitions, passes predominantly through the holes in the partitioning partitions, directed downwards by cones. The primary movement of the light phase

вверх, а т желой - вниз через соответствующие кони.ческие отверсти вибрирующих секционирующих перегородок осуществл етс за счет меньшего гидравлического сопротивлени при проходе жидкоетей через конический канал в направлении его сужени , чем в сторону его расширени .up, and heavy - down through the corresponding end holes of the vibrating sectional partitions due to the lower hydraulic resistance when liquid networks pass through the conical channel in the direction of its narrowing than in the direction of its expansion.

Более эффективному секционированию способствует также тот факт, что отноще ние площадей выходных отверстий конических каналов, направленных по ходу сплошной и дисперсной фаз, пропорционально соотно1пе/1ию объемных екоростей сплошной и дисперсной фаз, поступающих в аппарат, а также то, что отбортовка секционирующих перегородок выполнена против хода дисперсной фазы, а сами секционирующие перегородки практически полностью перекрывают свободное сечение аппарата, име диаметр, равный 0,94-0,96 внутреннего диаметра корпуса аппарата.The fact that the ratio of the areas of the outlet openings of the conical channels directed along the solid and dispersed phases is proportional to the ratio of 1/1 volumetric flow rates of the solid and dispersed phases entering the apparatus, as well as the fact that flanging of the partition partitions is opposed the course of the dispersed phase, and the partitioning partitions themselves almost completely overlap the free section of the apparatus, having a diameter equal to 0.94-0.96 of the internal diameter of the housing of the apparatus.

Поскольку суммарна поверхность плошадей выходных отверстий всех конических каналов секционирующих перегородок близка или равна площади свободного сечени массообменной насадки, установка секционирующих перегородок практически не ведет к уменьшению производительности аппарйта .Since the total surface area of the outlet openings of all the conical channels of the partitioning partitions is close to or equal to the free section area of the mass transfer attachment, the installation of partitioning partitions practically does not lead to a decrease in the productivity of the hardware.

Использование предлагаемого секционирующего устройства позвол ет повысить эффективность колонных вибрационных массообменных аппаратов, т.е. снизить высоту, эквивалентную теорегической ступени, в среднем на 15-20% без уменьшени их производительности .The use of the proposed sectioning device makes it possible to increase the efficiency of the column vibratory mass transfer apparatus, i.e. reduce the height equivalent to the theoretical level by an average of 15-20% without reducing their performance.

Claims

Invention Formula

I. Mass transfer column apparatus, including a housing with upper and lower settling chambers, perforated plates and sectional partitions fixed on a movable rod, pipe for inlet and outlet dispersed and solid phases, characterized in that, in order to intensify the process by improving sectioning phase flows, partitioning partitions are made in the form of flanged discs and conical holes, while the tops of the cones located on the periphery of the partitions are directed towards the nozzle the water of the dispersed phase, and the tops of the cones located in the center of the partitions, are directed

in the direction of the outlet pipe of the continuous phase, 2, The apparatus according to claim 1, characterized in that the ratio of the magnitude of the total area of the outlet openings of the cones, ver