SU902796A1 - Устройство дл массообмена в трехфазной системе - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАССООБМЕНА В ТРЕХФАЗНОЙ

I

Изобретение относитс  к области химической промышленности, цветной металлургии и другим отрасл м народного хоз йства, в которых осуществл ют извлечение активных компонентов газовых смесей в технологических или очистных цел х на поверхности твердых частиц в присутствии жидкой фазы.

Известно устройство дл  трех(|)азной хемосорбции непрерывного действи , включающее полую башню, приспособление дл  загрузки-разгрузки хемосорбента СП.

Недостатками устройства  вл ютс  большое гидравлическое сопротивление (170-120 мм вод.ст.), низка  производительность в расчете на 1 м объема устройства, низка  интенсивность .массопереноса из-за сравнительно толстого сло  жидкой фазы на поверхности частиц хемосорбента (вследствие встречного движени  газа и жидкости возникает подпор жидкости). СИСТЕМЕ

Известно устройство дл  массооЬмена в трехфазной системе, включающее корпус, камеры с твердой фазой, разделенные перегородками и ограниченные жалюзийными решетками, и приспособление дл  ввода и вывода взаимодействующих фаз Г2 .

В этом устройстве слой твердого материала расположен вертикально, поэтому жидка  фаза проходит через весь вертикальный слой, что замедл ет ди()фузию газа.

Целью изобретени   вл етс  повышение Эф(1)ективности процесса массообмена путем улучшени  условий выгрузки жидкой фазы.

Цель достигаетс  тем, что в устг ройстве дл  массообмена в трехфазной системе, включающем корпус, камеры с твердой фазой, разделенные перегородками и ограниченные жалюзийными решетками, и приспособлени  дл  ввода и вывода взаимодействующих фаз, жалюзийные решетки, нижн   часть

корпуса и перегородок установлены под углом к горизонтали.

Целесообразно чтобы угол наклона пластин жалюзийной решетки составл л 5-10° к горизонтали.

Рассто ние между жалюзийными решетками , ограничивающими толщину сло , выбираетс  в пределах 0,1- , 0,4 м. Жалюзи располагаютс  внутри устройства таким образом, что удерживаемый ими слой хемосорбента на- , клонен к горизонту под углом, превышающим угол естественного откоса материала хемсорбента на 5-15. Ввод газа и жидкой фазы в слой хемосорбента осуществл етс  через жалюзийную решетку, ограничивающую слой хемосорбента снизу. Листы верхней и нижней жалюзийных решеток располагаютс  под углом к горизонту, превышающим угол естественного откоса материала хемосорбена на а с поверхностью естественного откоса материала хемосорбента образуют угол меньше 90°. Наклоны жалюзей верхней и нижней решеток противоположно направлены, нижние кромки их сближены. Листы жалюзей нижней решетки, кроме того, расположены так, что ребра их имеют наклон к горизонту S-IO, что обеспечивает передвижение по ним жидкой фазы и отвод ее л боковым стенкак. или перегородкам . Жалюзийные решетки вместе с корпусом, в котором они расположены , образуют наклонную честь устройства , котора  соедин етс  с вертикальной мастью.

Наклонна  часть корпуса с жалюзийными решетками обеспечивает наклонное расположение сло  частиц хемосорбента , необходимое дл  оптимального сочетани  условий .вывода жидкой фазы из сло , после контакта ее с поверхностью твердых частиц и ус-поаий пополнени  сло  частиц хемосорбента под действием силы т жести Вывод жидкой фазы из сло  частиц хемосорбента обеспечиваетс  наилучшим образом при горизонтальном расположении сло  и при прохождении газа и жидкости через слой в направлении сверху вниз. С другой стороны непрерывность лучшим образом обеспечиваетс  при вертикальном расположении сло . Удовлетворение дв.ух противоположно направленных требований обеспечиваетс  при расположении сло частиц хемосорбента под углом, превышающим угол естественного откоса материала частиц на 5-15°.

Оптимальное сочетание условий одновременного пополнени  сло  хемосорбента и вывода жидкой фазы из сло  частиц приводит к наилучшим услови м посто нного обновлени  активной поверхности частиц хемосорбента (вещества, полученные в результате реакции поверхности частиц хемосорбента , например известн к, и активных компонентов газовой фазы, например НС1, раствор ютс  в жидкой фазе и э виде раствора вывод тс  из

$ СЛОЙ хемосорбентз). Это также Г риводит к уменьшению до минимума толщины жидкой пленки вокруг частиц хемосорбента , что увеличивает скорость массопередечи молекул газа к поверхв ности частиц и интенсивность процесса трехфазной хемосорбции.

На чертеже представлено предлагаемое устройст зо, состо щее из двух равноценных секций {возможно и большее количество секций).

Устройство состоит из опорной рамы 1, наклонной части корпуса 2 с жалгозийными решетками (верхние 3 и нижние k), верхней части корпуса 5 с перегородками 6, винт-озых транспортеров 7 дл  подами твердого хемосорбента в бункера, винтовых транспортеров 8 дл  выгрузки непрореагироваЕшего хемосорбента сточных труб 9 дл  выпуска стека.

Наклонна  часты корпуса 2 опираетс  на опорную раму 1 и соедин етс  с верхней частью корпуса.5. Дл  достижени  герметичности устройства соединение частей корпуса уплотн ютс  прокладками. Продольные наклонные полосы 10 и опорные стойки 11 служат дл  придани  жесткости листам жалюзийных решеток. Планки 12 предотвращают чрезмерное заполнение винтовых транспортеров 8.

Устройство работает следующим образом .

Заполнение твердым хемосорбентом осуществл етс  с помощью винтовых транспортеров 7 из резервного бункера (на чертеже не показан). Газы, содержащие извлекаемый компонент, подаютс  в устройство по каналу, образованному между стенканл вархней

части корпуса 5 и перегородкой 6. Далее они перемещаютс  Е наклонной части аппарата между с е: ; оС-, корпуса и верхней жалюзийной ре л1отк( - Под действием разрежени , создаваемого в устройстве от внешнего побудител  т ги, газ проходит в слой хемосорбе на через верхнюю жалюзийную решет ку. Необходимое количество жидкой фазы подаетс  в газовый поток вне устройства. На поверхности часТиц увлажненного хемосорбента происходит взаимодействие между активным ко«понентом газовой смеси с материвпо« хемосорбента. Продукт химической реакции 4 аствор етс  в жидкой пленке и под действием силы т жести а также попутного подталкиващего действи  газов перемещаетс  к листам нижней жалюзийной решетки, по ней благодар  наклону отводитс  к боковым стенкам и стекает в нижнюю часть устройства. Оттуда сток отводитс  по трубе 9 в приемный бак (на чертеже не показан). Газы выход т из сло  сорбента через нижнюю жалюзийную решетку и в пространст ве 14ежду этой решеткой с наклонным днищем поднимаютс  вверх. Затем газы удал ютс  из устройства. Частицы хемосорбента по мере реакции с активным компонентом газа уменьшаютс  в размерах до тех пор, пока полностью не прореагируют. Под действием сил т жести материала в бункере верхней части устройства происходит накопление материала в наклонной части. Примеси инертных компонентов в составе хемосорбента, не способ№te .взаимодействовать с активным компонентом газа, периодически вывод тс  из устройства через патрубк 13 путем кратковременного включени  винтовых транспортеров 8. Предлагаемое устройство обладает низким гидравлическим сопротиел нием k-2 мм вод.ст. (в прототипе 170120 мм вод.ст.). Обеспечиваетс  не66 прерывна  работа устройства за счет посто нного пополнени  массы частиц хемосорбента по мере его расходовани  в наклонном слое из вертикальной бункерной части под действием силы т жести. (Юеспечиваетс  интенсификаки  нассопереноса активного компонента гааа к поверхности твердых частиц хемосорбента за счет малой толщины жидкой пленю на поверхности частиц ввиду быстрого удалени  жидкой фазы из сло  хемосорбента лсд действием силы т жести и nof THoro движени  газов и жидкости в направлении сверху вниз через слой хемосорбента. изобретени  . Устройство дл  массообмена В трехфазной системе, включающее корпус, камеры с твердой фазой, разделенмле neper(OAKahw и ограниченные жалюзийныии решетками, и приспособлений дл  ввода и вывода взаимодействуюцих фаз, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса массообмена путем улучшени  условий нагрузки жидкой фазы, жалюзийные решетки , нижн   часть корпуса и перегородок установлены под углом 50-60 к горизонтали. . 2. Устройс5во по П.1, отличающеес  тем, что угол наклона пластин жалюзийной решетки составл ет к горизонтали. ИСТОЧНИЮ4 информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Позин М.Е. Технологи  минеральных солей. Л., Хими , 1970, с.. 2.Патент США ff 023939, кл. 801 D 53/06, 1977 (прототип).

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Устройство для массообмена в трехфазной системе, включающее корпус, камеры с твердой фазой, разделенные перегородками и ограни²⁵ ченные жалюзийными решетками, и при способления для ввода и вывода взаимодействующих фаз, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса массо30 обмена путем улучшения условий нагрузки жидкой фазы, жалюзийные решетки, нижняя часть городок установлены корпуса и перепод углом 5060° к горизонтали.
2. 3$ . 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что угол наклона пластин жалюзийной решетки составляет 5-10° к горизонтали.