SU967502A1

SU967502A1 - Mass exchange process apparatus

Info

Publication number: SU967502A1
Application number: SU802864695A
Authority: SU
Inventors: Вениамин Андреевич Буренко; Зиновий Алексеевич Шишкин; Виктор Степанович Троценко; Анатолий Георгиевич Демин; Борис Иванович Токарев; Дмитрий Дмитриевич Савельев
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6729
Priority date: 1980-01-03
Filing date: 1980-01-03
Publication date: 1982-10-23

Description

Изобретение относитс к химической , нефтехимической, микробиологической отрасл м промышленности и может быть исйользовансэ, в частности , в аппаратах дл выращивани микроорганизмов и -в различных процессах микробиологического синтеза, таких как выращивание дрожжевых культур на гидролизном сырье.The invention relates to the chemical, petrochemical, microbiological industries of the industry and can be used, in particular, in apparatus for growing microorganisms and in various processes of microbiological synthesis, such as growing yeast cultures on hydrolysis raw materials.

Известен аппарат дл массообменных процессов, включающий корпус с днищем, патрубками ввода и вывода взаимодействующих фаз и установленными внутри корпуса циркул ционными трубами с газораспределительными устройствами 1.A device for mass transfer processes is known, including a housing with a bottom, nozzles of input and output of interacting phases and circulation pipes installed inside the housing with gas distribution devices 1.

Недостатком известного аппарата вл етс низка эффективность вэаимодействи фаз вследствие малого насыщени жидкости газом.A disadvantage of the known apparatus is the low efficiency of the interaction of the phases due to the low saturation of the liquid with gas.

Цель изобретени - интенсификаци процесса массообмена за счет увеличени газосодержани двухфазного потока и увеличени -времени контакта фаз.The purpose of the invention is to intensify the process of mass exchange by increasing the gas content of the two-phase flow and increasing the contact time of the phases.

Поставленна цель достигаетс тем, что в аппарате дл массообменных процессов , включающем корпус с днищем, патрубками ввода и вывода взаимодействующих фаз и установленными внутри корпуса циркул ционными трубами с газораспределительными устройствами, каждое газораспределительное устройство выполнено в виде кольца, расположенного на рассто нии между нижним торцем циркул ционной трубы и днищем , а верхний торец кольца снабжен перфорированньви диском с перфорированными патрубками, нижний торец ко TofAix расположен под нижним обрезом кольца..The goal is achieved by the fact that in an apparatus for mass transfer processes, including a housing with a bottom, nozzles of input and output of interacting phases and circulation tubes installed inside the housing with gas distribution devices, each gas distribution device is made in the form of a ring located at a distance between the lower end of the circulator tube and bottom, and the upper end of the ring is provided with a perforated disk with perforated nipples, the lower end of the TofAix is located under the bottom edge sealing rings ..

При этом в патрубках отверсти выполнены на уровне не ниже нижнего обреза кольца, площадь которых не превышает плсмцади отверстий в перфорированном диске, а верхний торец патрубка дл ввода газа расположен над нижним торцем кольца.At the same time, in the nozzles the holes are made at the level not lower than the lower edge of the ring, the area of which does not exceed the size of the holes in the perforated disk, and the upper end of the nozzle for gas injection is located above the lower end of the ring.

На фиг. 1 показан аппарат дл мас .сообменных.процессов, общий вид; на фиг. -2 - газораспределительное устройство , продольный разрез.FIG. 1 shows an apparatus for mass exchange processes, a general view; in fig. -2 - gas distribution device, longitudinal section.

Аппарат дл массообменных процессов включает цилиндрический корпус 1, BrfyxpH которого установлены циркул ционные трубы 2,с газораспределительными устройствами 3, причем между нижним торцем циркул ционной трубы 2 .и газораспределительным устройством i3 имеетс кольцевой зазор 4..The apparatus for mass transfer processes includes a cylindrical body 1, BrfyxpH of which are equipped with circulation pipes 2, with gas distribution devices 3, with an annular gap 4 between the lower end of the circulation pipe 2 and the gas distribution device i3.

Каждое газораспределительное устройство 3 вьтолнено в виде горизонтально установленнозго диска 5 с отверсти ми , в которых закреплены патрубки б. Диск 5 снабжен дополнительными отверсти ми 7 и прикреплен к 5 верхнему торцу кольца 8, которое установлено с кольцевым зазором 9 к днищу 10. Нижний торец патрубков 6 расположен над нижним торцем кольца 8 с зазором И к днищу 10. 0Each gas distributing device 3 is made in the form of a horizontally mounted disk 5 with openings in which nozzles are fixed. B. The disk 5 is provided with additional holes 7 and is attached to the 5 upper end of the ring 8, which is mounted with an annular gap 9 to the bottom 10. The lower end of the nozzles 6 is located above the lower end of the ring 8 with a gap And to the bottom 10. 0

В патрубках б выполнены oтвepcafи 12, причем перфораци в этих-патрубках располагаетс между верхним и нижним торцами кольца 8 и ее площадь не превышает площадь проходного се- 15 чени отверстий 7 в диске 5.Nozzles b are made in the inlet nozzles and 12, and the perforations in these nozzles are located between the upper and lower ends of the ring 8 and its area does not exceed the area of the passage section of the holes 7 in the disk 5.

Под диском 5 расположен; патрубок 13 дл подвода газа.Under the disk 5 is located; pipe 13 for the supply of gas.

Внутри циркул ционных труб 2 установлен51 распределительные устрой- 20 ства 14 дл ввода питательных солей. , Аппарат работает следующим образом.Inside the circulation pipes 2, 51 distributing devices 14 are installed to introduce nutrient salts. The apparatus works as follows.

После заполнени корпуса 1 питательной жидкостью, она подаетс под диск 5. Газ, проход через отверсти 25 7, диспергируетс и над диском смешиваетс с жидкостью, причем разность между плотност ми жидкости и газожидкостной смеси вызывает вертикальный подъем жидкости по циркул цион- п ыы трубам. 2. Выйд за пределы верхнего торца циркул ционных труб, газожидкостна смесь раздел етс - газ . уходит на верх, а отделивша с жидкость по межтрубному пространству поступает,в нижнюю часть аппарата, где через кольцевой зазор 4 она вновь вступает во взаимодействие с газом.After the housing 1 is filled with the nutrient fluid, it is fed under the disk 5. The gas, passing through the openings 25-7, is dispersed and mixed with the liquid above the disk, the difference between the densities of the liquid and the gas-liquid mixture causing the liquid to rise vertically through the circulation pipe. 2. Going beyond the upper end of the circulation pipes, the gas-liquid mixture is separated - gas. goes to the top, and having separated from the liquid through the annular space it enters the lower part of the apparatus, where through the annular gap 4 it again interacts with the gas.

За счет наличи сопротивлени перфорированного диска 5 под ним образуетс газова подушка, измен юща с 40 по мере изменени расхода газа.,При увеличении расхода газа уровень жидкости под диском 5 понижаетс , в результате чего открываютс отверсти 12, через которые проходит часть га- 45 зового потока, и она поступает в патрубки б, куда поступает жидкость через зазоры 11 и нижние торцы патрубков 6.Due to the resistance of the perforated disk 5, a gas cushion is formed below it, which changes from 40 as the gas flow rate changes. As the gas flow rate increases, the liquid level under disk 5 decreases, opening up holes 12 through which part of the gas passes. flow, and it enters the pipes b, where the liquid flows through the gaps 11 and the lower ends of the pipes 6.

Образовавша с в патрубках б га- гп зожудкостна смесь, выйд из этих патрубков / поступает на дополнительное контактирование,с газом и жидкостью , поступившей через кольцевойFormed with in the pipes b gaggp the prostate mixture, leaving these pipes / enters the additional contacting, with the gas and the liquid, which enters through the annular

зазор 4, в циркул ционные трубы 2. Взаимодействие газожидкостнрй смеси с жидкостью и газом увеличивает интенсивность циркул ции, что вызывает интенсификацию процесса масоообмена за счет обновлени поверхности контакта фаз.the gap 4, into the circulation pipes 2. The interaction of the gas-liquid mixture with the liquid and gas increases the circulation intensity, which causes an intensification of the mass exchange process due to the renewal of the contact surface of the phases.

Предлагаемый аппарат дает возможность регулировать нагрузку по газу в широких пределах, обеспечива тем самым возможность работы аппарата, на различных технологических режимах. Преимуществом предлагаемого аппарата по сравнению с известным вл етс повьйшение его удельной производительности примерно на 20%, что обеспечивает годовой экономический эффект около 18 тыс. руб. на один аппарат .The proposed apparatus makes it possible to regulate the gas load over a wide range, thereby ensuring that the apparatus can operate in various process conditions. The advantage of the proposed apparatus in comparison with the known is the increase in its specific productivity by about 20%, which provides an annual economic effect of about 18 thousand rubles. on one machine.

Claims

1. An apparatus for mass transfer processes, including a housing with a bottom, nozzles of input and output of interacting phases, and circulation tubes installed inside the housing

with gas-distributing devices, characterized in that, in order to intensify the process of mass transfer by increasing the gas content of the two-phase flow and increasing the contact time of the phases, the gas-distributing device is made in the form of a ring located at a distance between the lower end of the circulation pipe and the bottom, and the upper end of the ring it is equipped with a perforated disk with perforated nozzles, the lower end of which is located under the lower edge of the ring.

2. The device according to claim 1, which is also distinguished by the fact that the nozzles in the nozzles are not below the lower edge of the ring, the area of which does not exceed the area of the holes

in the perforated disk, and the upper end of the gas inlet is located above the lower end of the ring.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate 422424, cl. B 01 D 3/32, 1972 (prototype).

I