SU988309A1 - Контактное устройство дл тепло-массообменных колонн - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к химической технике , в частности к аппаратам, предназначенным дл  тепло-массообменных процессов взаимодействи  газо-жидкостных систем.

Известен вихревой кожухотрубный аппарат дл  проведени  технологических процессов , состо щий из контактных труб, внутри которых имеютс  закручивающие вставки. Закручиватель устанавливаетс  в контактных трубах с кольцевым зазором дл  прохода стекающей по внутренней стенке контактной трубы жидкости 1 .

Однако у этого аппарата низка  эффективность взаимодействи  фаз из-за недостаточно развитой поверхности контакта газа и жидкости между закручивающими вставками по высоте контактной трубы, а также повышенный унос капель жидкости на выходе из контактных труб. Известен массообменный аппарат, содержащий вертикально установленный цилиндрический корпус, распределительные кольца , установленные в корпусе и дел щие его на контактные камеры, в которых размещены контактные тарелки в виде перфорированных конусов со сливными патрубками и отбойниками , причем конусы выполнены гофрированными и размещены в корпусе в чередующейс  последовательности вершинами вверх и вниз.

Недостатками такого устройства  вл ютс  низка  эффективность взаимодействи  фаз вследствие недостаточно ра1витой поверхности контакта газа и жидкости, так как жидкость проход  через контактную тарелку , расположенную перфорированным ко-нусом вниз, поступает на сливной патрубок и отбойник и стекает вниз в виде отдельных струй. Кроме того, устройство обладает повышенным уносом капель жидкости из цилиндрического корпуса при высоких скорост х газа, так как контактные тарелки, выполненные в виде гофрированных перфо15 рированных конусов не создают центробежного эффекта, под действием которого капли жидкости могут быть отброшены к стенкам цилиндрического корпуса.

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса тепло-массообмёна и снижение

20 уноса жидкости.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что контактное устройство, включающее трубу, снабженную по высоте коническими завихрител ми с цилиндрической нижней частью.

расположенными в чередующейс  последовательност ми вершинами вверх и вниз, лопасти которых выполнены перфорированными , а цилиндрическа  нижн   часть установлена с зазором по отношению к внутренней стенке контактной трубы, снабжено коаксиальными цилиндрическими обечайками , расположенными между завихрител ми, а лопасти каждого конического завихрител , расположенного вершиной вниз, снабжены пластинами, проход шими через отверсти  и направленными верхней кромкой навстречу стекающей по лопаст м жидкости, а нижней кромкой на внутреннюю поверхность цилиндрических обечаек.

На фиг. 1 изображено контактное устройство , общий вид; на фиг. 2 - конический завихритель, расположенный вершиной вверх, вид в плане; на фиг. 3 - конический завихритель, расположенный вершиной вниз, вид в плане; на фиг. 4 - элемент дл  равномерного распределени  жидкости на коаксиальные цилиндрические обечайки .

Контактное устройство состоит из контактной трубы 1, внутри которой установлены конические завихрители 2, расположенные вершиной вниз, и конические завихрители 3, расположенные вершиной вверх, состо щие из цилиндрической части 4 и пластин 5. Между завихрител ми 2 и 3 размещены коаксиальные цилиндрические обечайки 6 таким образом, что они касаютс  своим верхним срезом пластин 5 завихрител  2, а нижним срезом - пластин 5 завихрител  2 так, что отверсти  7 оказываютс  внутри обечаек 6, а нижние концы пластин 8 наход тс  в непосредственной близости от внутренней поверхности цилиндрических обечаек 6. Между цилиндрической частью 4 конических завихрителей 2 и 3 и внутренней стенкой контактной трубы 1 установлены ребра 9 дл  создани  между ними кольцевого зазора 10. Контактные трубы, конические завихрители и обечайки могут быть выполнены в форме правильных многогранников, а обечайки и цилиндрическа  часть конусного завихрител  выполнены перфорированными или из сетки.

Газ поступает в контактную трубу 1 снизу. Жидкость подаетс  сверху и в виде пленки стекает по внутренней поверхности контактной трубы 1, причем часть жидкости поступает в кольцевой зазор 10 между цилиндрической частью 4 завихрител  и внутренней поверхностью контактной трубы 1 и в виде пленки стекает по внутренней поверхности контактной трубы 1, а часть жидкости попадает на внутреннюю стенку цилиндрической части 4 конического завихрител  2 и в виде пленки,стекает по наклонным пластинам 5, перемеща сь от стенки к центру контактного устройства. По пути жидкость распредел етс  либо с боковых граней пластин 5, либо через отверсти  7 с пластинами 8 на поверхность обечаек бив вид пленки стекает вниз на пластины 5 завихрител  3 по пути контактиру  с газом. Пластины 5 завихрител  3 собирают жидкость и транспортируют к стенке контактной трубы 1, через кольдевой зазор 10 жидкость поступает на нижерасположенный завихритель 2 и процесс повтор етс .

На всем своем жидкость в виде тонкой пленки на поверхности цилиндрических обечаек 6 и на внутренней поверхности кон тактной трубы 1 контактирует с закрученным потоком газа.

Такое конструктивное исполнение контактного устройства обеспечивает интенсификацию процесса тепло-массообмена и снижение уноса капель жидкости из контактного устройства.

Наличие между, завихрител ми коаксиальных цилиндрических обечаек обеспечивает увеличение поверхности взаимодействи  газа и жидкости, а наличие в отверсти х на лопаст х каждого конического завихрител , расположенного вершиной вниз, пластин , проход щих сквозь лопасти завихрител  и направленных своей верхней кромкой навстречу стекающей по лопаст м жидкости, а нижней кромкой - на внутреннюю поверхность цилиндрических обечаек, обеспечивает равномерное распределение жидкости на цилиндрические коаксиальные обечайки..

При расположении верхнего конического завихрител  вершиной вверх снижаетс  ка0 пельный унос жидкости из контактной трубы , так как под действием центробежной силы капли жидкости отбрасываютс  на . внутреннюю стенку контактной трубы и стекают вниз.

При изготовлении контактных труб, ко5 нических завихрителей и цилиндрических обечаек в форме правильных многогранников увеличиваетс  живое сечение по аппарату , что дает возможность при неизменных нагрузках по газовой фазе примен ть аппарат меньшего диаметра.

При изготовлении обечаек и цилиндрической части конусного завихрител  деформированными или из сети достигаетс  дополнительна  рециркул ци  жидкости в контактном элементе, что приводит к увеличе5 нию времени взаимодействи  газовой и жидкой фаз.

Использование предлагаемой конструкции контактного устройства дл  тепло-массообменных колон по сравнению с известными конструкци ми позвол ет повысить 0 эффективность тепло-массообмена при хемосорбции ЗОд аммиачными растворами на 20-300/0 в производстве HjSO, а также снизить унос капель жидкости из контактных труб на 50%.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 2559,07, кл. В 01 D 3/26, 1971-

2.Авторское свидетельство СССР

№ 493232, кл. .В 01 D 3/32, 1973 (прототип ).

Pui.l