SU886932A1 - Массообменный аппарат - Google Patents

Description

(54) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относитс  к массообменным аппаратам и может быть использовано , например, в процессах жидкостной экстракции в различных отрасл х промышленности .

Известен колонный экстрактор, содержащий корпус с расположенными, по высоте сло ми неподвижной насадки, при этом над сло ми неподвижной насадки размещены слои плавающей контактирующей насадки 1.

К недостаткам известного экстрактора следует отнести его низкую производительность из-за нарушени  ритмичности и режима работы колонны ввиду вынужденных остановок, в результате которых происходит полное расслаивание фаз по высоте аппарата. При последующем пуске аппарата требуетс  значительный промежуток времени дл  достижени  оптимального режима массообмена.

Кроме того, наличие в аппарате неподвижной насадки не позвол ет перерабатывать растворы, содержащие твердые взвеси , так как неподвижна  насадка забиваетс  твердыми частицами, увеличивающими ее сопротивление, что приводит к уменьщению производительности аппарата .

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности аппарата путем исключени  процесса разделени  фаз по высоте аппарата в моменты вынужденных остановок.

Цель достигаетс  тем, что в известном массообменном аппарате, включающем корпус, разделенный по высоте перфорированными перегородками иа секции, снаб10 женные насадкой из двух слоев, один из которых выполнен подвижным, переточные трубы дл  сплошной фазы, штуцеры дл  ввода и вывода фаз, второй слой насадки выполнен подвижным, прн этом

15 плотность одного сло  больше плотности т желой фазы, а плотность другого сло  меньше плотности легкой фазы, и, кроме того, один слой насадки выполнен из гидрофильного , а другой - из олеофильного

20 материалов.

На чертеже представлен массообменный аппарат, общий вид (дл  случа , когда дисперсной фазой  вл етс  легка  фаза).

Аппарат содерл нт вертикальный кор25 пус 1, разделенный по высоте на секции 2 перфорированными перегородками 3, переточные трубы 4 дл сплошной фазы, расположенные внутри или снаружи корпуса,

30 слои подвижной контактирующей насадки

5 из гидрофильного материала и слои подвижной контактирующей насадки 6 из олеофильного материала, размещенные в каждой секции.

ПрИ этом в зависимостй от лЛотности и смачиваемости жидких несмешивающихс  фаз каждый тип насадки (гидрофильной и олеофильной) может быть легче легкой фазы или т желее т желой.

Аппарат снабжен также штуцерами 7 и 8 соответственно ввода и вывода легкой фазы и штуцерами 9 и 10 соответственно ввода и вывода т желой фазы.

В случа х, когда диоперсной фазой  вл етс  легка  фаза, аппарат работает следующим образом.

Легка  фаза подаетс  под нижнюю перфорированную перегородку и, проход  далее через перфорированную терегородку, диспергируетс  в т желой фазе нижней секции с образованием мелких капель, при этом наличие т желой подвижной контактной насадки, которай под действием потока легкой фазы псевдоол ижаетс , способствует столкновению, разрушению и повторному образованию капель, что приводит к возрастанию скорости массопередачи . Далее легка  фаза коалесцирует под вышерасположенной перфорированной перегородкой в слое легкой подвижной контактиой насадки, котора  смачиваетс  легкой фазой, что способствует процессу коалесценции . Затем легка  фаза вновь диспергируетс  при прохождении через перфорированную перегорощку в слой т желой подвижной контактной насадки, котора  не смачиваетс  легкой фазой, в слой сплошной Жидкой фазы вышележащей секции. Выводитс  легка  фаза из верхней секции аппарата.

Т жела  фаза поступает в аппарат в верхнюю секцию, вступает в контакт с диспергированной легкой фазой и по перето-чнбй трубе поступает на нижележащую секцию, где контактирует с капл ми легкой фазы. Выводитс  т жела  фаза из нижней секции аппарата. В случае, когда дисперсной фазой  вл етс  т жела  фаза, движение потоков жидких фаз по аппарату аналогичное, только легка  сплощна  фаза перетекает с нижележащей секции на вышележащую по переточным трубам, а диспергированна  т жела  фаза перетекает с вышележащей секции на нижележащую секцию через перфорированные перегородки.

Таким образом, при общем противоточиом движении фаз по аппарату в каждой секции фазы движутс  пр мотоком, при этом одна из жидких фаз м)ногократно диспергирует и коалесцирует, протека  через перфорированные перегородки и подвижные контактные насадки. Наличие в каждой секции аппарата двух взаимно не св занных слоев подвижных контактных

насадок способствует значительному повышению эффективности массообме а и производительности аппарата за счет И1Нтенсификации процесса диспергировани  и

коалесценции капель, что обеспечиваетс  соответствующим подбором материалов дл  каждого сло  насадкн в зависимости от физ:Ико-ХИ1м,ических свойств конкретной системы двух НЕ смещивающнхс  между

собой жидкостей.

При этом главным критерием подбора материалов насадка  вл етс  их смачиваемость , удельный вес и химическа  стойкость по отношениго к используемым жидКИМ ;средам.

Наличие в каждой секции аппарата гидрофильной и олеофильной подвижных контактных насадок позвол ет увеличить степень диспергации одной из фаз, и, следовательно , повысить поверхность, скорость и эффективность массообмена, а также скоро:сть ,и нолиоту коалесценции капель, что также позвол ет значительно повысить производительность аппарата.

Кроме того, наличие в каждой секции двух типов подвижной контактной насадки с различной смачиваемостью (гидрофильной и олеофильной) и различными удельными весами позвол ет полностью исключить процесс разделени  фаз по высоте аппарата в случае вынужденных остановок , так как благодар  совокупности указанных отличительных признаков при вынужденных остановках аппарата происходит разделение фаз только в каждой секции аппарата и исключен межсекционный переток фаз. Это позвол ет поддерживать при остановках равновесное состо ние

жидких фаз в каждой секции аппарата, что способствует практически моментальному вхождению в рабочий режим после остановки.

Claims (2)

1.Массообменный аппарат, включающий корпус, разделенный по высоте перфорированными перегородками на секции, снабженные насадкой из двух слоев, один из которых выполнен подвижным, переточные трубы дл  сплошной фазы, штуцеры дл  ввода и вывода фаз, отличающийс   тем, что, с целью исключени  процесса разделени  фаз по высоте аппарата в моменты вынужденных остановок, второй слой насадки выполнен подвижным, при этом плотность одного сло  больше плотности т желой фазы, а .плотность другого сло  меньше плотности легкой фазы.

2.Аппарат по п. 1, отл ичающийс  тем, что один слой насадки выполнен из гидрофильного, а другой - из олеофильного материалов.

Источник информации, прин тый во гвнимание при экспертизе;

1. Авторское свидетельство № 258267, кл. B01D 11/04, 1968 (прототип).

т

-3

6

Ю

b

«

«2Г«1 2Л2 а

/