SU880437A1

SU880437A1 - Contact apparatus for mass exchange processes

Info

Publication number: SU880437A1
Application number: SU792824551A
Authority: SU
Inventors: Юрий Григорьевич Миняйло
Original assignee: Днепропетровский химико-технологический институт им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date: 1979-10-05
Filing date: 1979-10-05
Publication date: 1981-11-15

Description

Изобретение относится к контактным устройствам для осуществления тепло-массообменных процессов в системах газ (пар).- жидкость и может _ быть использовано в химической, неф- ³гехимической, пищевой и других отраслях промышленности для оснащения тарелочных и емкостных аппаратов.The invention relates to a contact device for the heat-mass-exchange processes in the gas systems (steam) and liquid .- _ can be used in chemical, petroleum gehimicheskoy ^3, food and other industries for equipping cymbal and capacitive devices.

Известно контактное устройство, .« содержащее полотно, закрепленный в ^υ нем газовый, патрубок, выполненный в виде цилиндра, внутри которого проходит вертикальный вал, опирающийся на подшипник и жестко соединяющий между собой шайбу с лопатками, ук- 15 репЛенную на верхнем конце вала, и лопастное колесо - на нижнем.При прохождении газа через патрубок, лопастное .колесо приводит во вращение шайбу с лопатками. При этом шайба ело- 20 патками дробит и перемешивает газожидкостную смесь. В процессе работы достигается хорошее -перемешивание и закручивание потоков [1]. ЬсA contact device is known, “containing a web fixed in gas ^υ ; a nozzle made in the form of a cylinder, inside which a vertical shaft passes, resting on a bearing and rigidly connecting a washer with blades, replicated at the upper end of the shaft, and the impeller is on the bottom. When gas passes through the nozzle, the impeller rotates the washer with the blades into rotation. In this case, the puck crushes and mixes the gas-liquid mixture with 20 patches. In the process of work, good mixing and twisting of flows is achieved [1]. Bc

Недостатком известного устройства *5 является низкая эффективность массопередачи, обусловленная обратным перемешиванием жидкой фазы за счет ее разбрызгивания и уноса на вышележащую тарелку; малым временем контактиро- 30 вания газа с жидкостью, поскольку · газ, проходя лопатки шайбы, непосредственно устремляется к. поверхности раздела фаз, не отклоняясь в.массу жидкости вблизи основания патрубка; неудовлетворительным перемешиванием при низких и средних скоростях газа из-за значительного сопротивления, оказываемого жидкостью лопаткам шайбы при ее вращении и из-за обтекания газом лопастного колеса, опущенного вниз (при малых скоростях газа).A disadvantage of the known device * 5 is the low mass transfer efficiency due to the back mixing of the liquid phase due to its spraying and entrainment onto the overlying plate; short contact time of the gas with the liquid, since the gas, passing the washer blades, rushes directly to the interface, without deviating in the mass of liquid near the base of the nozzle; unsatisfactory mixing at low and medium gas speeds due to the significant resistance exerted by the liquid to the blades of the washer during its rotation and due to the gas flowing around the impeller lowered down (at low gas speeds).

'Цель изобретения - повышение эффективности массообмена за счет увеличения времени контакта фаз и дробления пузырьков газа в момент их образования.'The purpose of the invention is to increase the efficiency of mass transfer by increasing the contact time of phases and the fragmentation of gas bubbles at the time of their formation.

Поставленная цель достигается тем, что в контактном устройстве, включающем тарелку с паровым патрубком, шайбу, снабженную лопатками, лопастное колесо, жестко связанное с шайбой посредством вала, лопатки выполнены отогнутыми вниз, паровой патрубок снабжен заглушкой, а лопастное колесо размещено внутри парового' патрубка выше плоскости тарелки.This goal is achieved by the fact that in the contact device, including a plate with a steam nozzle, a washer equipped with blades, an impeller rigidly connected to the washer by means of a shaft, the blades are made bent down, the steam nozzle is provided with a plug, and the impeller is placed inside the steam nozzle above the plane of the plate.

На чертеже представлено устройство, продольный разрез.The drawing shows a device, a longitudinal section.

Устройство содержит полотно тарелки 1 с отверстием, перфорированный паровой патрубок 2, лопастное колесо 3, шайбу 4, вал 5. Паровой патрубок снабжен заглушкой б, шайба 4 имеет плоские лопатки, отогнутые вниз и охватывающие с минимальным зазором перфорированный стакан 2. С помощью вала 5 жестко соединены шайба 4 и лопастное колесо 3.The device comprises a plate cloth 1 with a hole, a perforated steam nozzle 2, an impeller 3, a washer 4, a shaft 5. The steam nozzle is equipped with a plug b, the washer 4 has flat blades, bent down and covering perforated cup 2 with a minimum clearance. Using shaft 5 the washer 4 and the impeller 3 are rigidly connected.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Газ (пар), поднимающийся снизу, проходит через отверстие тарелки 1, принуждая лопасное колесо 3 совершать вращательное движение совместно с шайбой 4. Далее газ (пар) проходит 15 через отверстия в паровом патрубке 2, где дробится лопатками шайбы на мелкие пузырьки и взаимодействует с жидкостью. Газо-жидкостная смесь поступает в переливное устройство (не чер- 20 теже не показано), где Сепарируется. В дальнейшем, газ (пар) поступает на вышележащую тарелку и процесс' повторяется. .Gas (steam) rising from below passes through the hole of the plate 1, forcing the dangerous wheel 3 to rotate together with the washer 4. Next, gas (steam) passes 15 through the holes in the steam pipe 2, where it is crushed by the vanes of the washer into small bubbles and interacts with liquid. The gas-liquid mixture enters the overflow device (not shown in FIG. 20), where it is separated. Subsequently, the gas (steam) enters the overlying plate and the process is repeated. .

Таким образом, принудительное* вращение дробящего устройства (шайбы) приводит к наложению возмущений на формирующийся пузырек газа, причем лопатки шайбы последовательно отсекают от него части его объема, рассредоточивая их по всему объему жидкости Λθ в результате чего достигается высокая степень диспергирования газа.Thus, the forced * rotation of the crushing device (washer) leads to the imposition of disturbances on the forming gas bubble, and the washer blades sequentially cut off parts of its volume from it, dispersing them throughout the entire fluid volume Λθ, resulting in a high degree of gas dispersion.

Положительный эффект от внедрения данной конструкции заключается в повышении КПД тарелки, что особенно важно для процессов тонкой очистки трудноразделяемых смесей, когда необходимо большое число ступеней контакта. Экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения около 75 тыс. руб. на одну колонну.The positive effect of the introduction of this design is to increase the efficiency of the plate, which is especially important for the processes of fine cleaning difficult to separate mixtures, when a large number of contact levels are necessary. The economic effect of the implementation of the invention is about 75 thousand rubles. on one column.

Claims

The invention relates to contact devices for carrying out heat and mass transfer processes in gas (vapor) - liquid systems and can be used in chemical, petrochemical, food and other industries to equip plate and capacitive apparatuses. A contact device is known, containing a web, a gas fastened therein, a nozzle, made in the form of a cylinder, inside which a vertical shaft passes, resting on a bearing and rigidly interconnecting a washer with blades, fixed on the upper end of the shaft, and a paddle wheel on When gas is flowing through the nozzle, the paddle wheel drives the washer with the paddles to rotate. In this case, the paddle washer crushes and mixes the gas-liquid mixture. During operation, good mixing and twisting of flows is achieved. A disadvantage of the known device is the low mass transfer efficiency caused by the back mixing of the liquid phase due to its splashing and entrainment on the overlying plate; a short time of contacting the gas with the liquid, since the gas, the passage of the paddle washer, directly rushes to the interface, not deviating the mass of the liquid near the base of the nozzle; unsatisfactory mixing at low and medium gas velocities due to the considerable resistance exerted by the fluid on the paddles of the washer during its play and due to the gas flowing around the impeller lowered down (at low gas velocities). The purpose of the invention is to increase the mass transfer efficiency by increasing the contact time of the phases and the fragmentation of gas bubbles at the time of their formation. The goal is achieved by the fact that in a contact device that includes a plate with a steam pipe, a washer equipped with blades, a impeller rigidly connected to the washer by means of a shaft, the blades are bent downward, the steam pipe is provided with a stopper, and the impeller is placed inside the steam pipe above the plane of the plate. The drawing shows the device, a longitudinal section. The device contains a plate plate 1 with a hole, a perforated steam pipe 2, a paddle wheel 3, a washer 4, a shaft 5. The steam pipe is provided with a plug 6, the washer 4 has flat vanes, bent downwards and covering with minimum clearance a perforated glass

2. With the shaft 5, the washer 4 and the impeller are rigidly connected.

3. The device works in the following way. The gas (steam), rising from the bottom, passes through the hole in the plate 1, forcing the safety wheel-about 3 to make a rotational movement together with the washer

4. Next, the gas (steam) passes through the holes in the steam nozzle 2 where it is crushed with paddle blades into small bubbles and interacts with the fluid. The 17azo-liquid mixture enters the overflow device (not shown below), where it is separated. Subsequently, the gas (vapor) is fed to the overlying plate and the process is repeated. . Thus, the forced rotation of the splitting device (the washers impose disturbances on the gas bubble that forms, and the paddles of the washers successively cut off part of its volume from it, dispersing them throughout the entire volume of the liquid, resulting in a high degree of gas dispersion. implementation of this design is to increase the efficiency of the plate, which is especially important for fine cleaning processes of difficult-to-separate mixtures when a large number of contact stages is needed. The effect of the implementation of the proposed invention is about 75 thousand rubles per column. Claim device for mass transfer processes, including a plate with a steam pipe, a washer equipped with blades, a paddle wheel rigidly connected to the washer by means of a shaft, distinguished by that, in order to increase the efficiency of mass transfer by increasing the contact time of the phases and the fragmentation of gas bubbles at the time of their formation, the blades are made bent down, the steam pipe is provided with a plug, and the vane col razmgtseno inside of the steam pipe above the tray plane. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate W 355962, cl. B 01 D 3/30 1970.

Goz