Массообменный аппарат

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 9 еа 4 вики ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(61) 829122 (21) 3217772/23-26 (22) 17.12.80 (46) 30,05.83. Бюл.20 (72) В. А. Горбунов, Ш. М. Молдабеков, М. П. Шарыгин и О, С, Балабеков (71) Казахский химико-технологический институт (53) 66.015.23.05 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР82922, кл. В 01 Р 3/32, В 01 В 53/20, 1979. (54) (57) 1. МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ по авт, св,829122, отличающийся тем, что, с целью достижения устойчивости работы и повышения интенсивности массообмена и эффективности пылеулавливаЯО 1020149 зд В 01 0 3/32 В 01 Р 53/20 ния путем улучшения циркуляции жидкои фазы, опорная решетка снабжена коаксиально расположенным патрубком, один конец которого неподвижно прикреплен к нижней поверхности решетки, а другой опущен в жидкость, причем диаметр верхнего конца патрубка не менее диаметрЫ нижней части циркуляционной трубы.2. Аппарат по п, 1, отличающийся тем, что, с целью полного использования поглотительной емкости раствора при его периодической подаче, нижний конец патрубка установлен с зазором от дна.3. Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью предотвращения осаждения шлама и пульпы на дне емкости, патрубок выполнен сужающимся книзу.20 25 30 40 Д 5 50 55 Изобретение откосится к конструкциям эжекционных тепломассообмснных и гязоочистных аппаратов для проведения процессов в газожидкостных системах.По основному авт. св. Ло 829122 известен мяссообмен 1 ый аппарат, имеющий в никней части емкость .1, я хдержания жи 1- кости, вертикяльнуго камеру с Опорной решеткой, на которой помещен слой насадки, коаксиально расположеннук) циркуляциопнук) трубу и патрубок вывода газа. Вертикальная камера установлена с зазором (просветом) над зеркалом жидкости, Между ншкним концом цнркуляционной трубы и опорной решеткой имеется зазор, позволяющий возвращаться элементам насадки в контактнуго зону.Для обеспечения устойчивости циркуляции элементов насадки, а также исклгочения проскока газа по циркуляцпо 1 пОй трубе центральная часть опорной решетки не имеет перфорации, причем поперечный размер этой сплошной чяси решетки совпадаст или несколько болыпе диаметра (ширины) нижней части циркуляционной трубы,В результате тякОГО конструкНВ 1 ОГО Выполнения при подаче газового потока и )год его напором газожидкостная смесь из-под решетки поступает в контактную зону аппарата, псевдоожижает элементы насадки и принуждает их двигаться в верхнюю часть аппарата. Жидкость и элементы насадки, дойдя до сепарационной зоны аппарата, отделяются от газа и под действием циркуляционной силы и силы тяжести, попадают в нижнкно часть циркуляционной трубы. Жидкость при истечении из зазора, обрярязовяннОГО. циркул 51 ционной тръбОЙ и сплошной частью решетки, попадает на перфорированную часть решетки, подхватывается восходяцим потоком газа и таким образом обеспечивается ее непрерывная циркъл 51 ция и мнОГОкр 11 тное контактирОВянив с газовой фазой. При этом возможш.г два варианта работы аппарата: первьй, когда подпи кя жидкостью периодическая, т. е. период подачи жидкости рассчитан на отработку всего раствора в емкости. При этом после начала работы аппарата уровень жид кости в емкости падает, так как часть ее Раходится В циркуляцРОнном д)ьижснии В контактной зоне аппарата и истечение обратно в емкость исключается вследствие высокой ско(5 ости газа в отверстиях решетки (18 - -20 мс). Циркулируемая жидкость быстро насыщается, что приводит к резкому снижению ее поглотительной емкости и движущей силы процесса. В дальнейцем процесс массо- и теплообмена прекращается, а при пылеулавливании в контактной зоне образуется густая пульпа, которая, оседая на внутренних устройствах, приводит к забиванию решетки циркуляционной н се 5 10 5 пяряционной зоны и тем самым к остановке ;ппаратя для чистки. Оставшаяся в емкости часть жидкости не участвует в процессе.При непрерывной подпитке промывной жидкости (второй вариант) постоянно увеливаготся количество циркулируемой жидкости и гидравлическое сопротивление аппарата. Рост последнего, как известно, будет сопровождаться снижением производительности вентилятора. При накоплении жидкости в контактной зоне аппарата до определенного уровня может произойти выброс ее вштуцер для вывода газа (при достаточном напоре вентилятора) или резкий провал под решетку, т, е. наступает режим захлебывания. В дальнейшем описанные процессы повторяются. Таким образом, аппарат будет работать в неустойчивом режиме, сопровождаемом периодическим повышением гидравлического сопротивления и снижением про- Рзводительностг по газу 1.Такая неравномерная работа аппарата является причиной проскоков газа или жидкости. Кроме того, при пылеулавливании может произойти осаждение твердых частиц в нижней части емкости, так как интенсивно турбулизируются верхние слои жидкости, соприкасакнциеся с газовым потоком, а 1 ижние слои .малоподвижны. Накопление густого нлама внизу будет затруднять вывод его из аппарата.Цель изобретения - достижение устойчивости работы, повышени интенсивности массообмена и эффективности пылеулавливания путем улучшения циркуляции жидкой фазы.Поставленная цель достигается тем, что в аппарате опорная решетка снабжега коаксияльно расположенным пятрубком, один конец которого неподвижно прикреплен к нижней поверхности решетки, а другой опущен в жидкость, причем диаметр верхнего конца патрубка не менее диаметра нижней части цирк,ляционной трубы. С целью полного использования поглотительной емкости раствора нижний конец патрубка установлен с зазором от дна для обеспечения циркуляции жидкости по всей ее высоте.С целью предотврагцения осаждения шлама и пульпы на дне емкости патрубок выполнен сужающимся книзу.Выполнение опорной решетки полностью перфорированной позволяет непрерь вно отводить часть отработанногс раствора из циркуляционной трубы, предотвращает накопление жидкости в аппарате и увеличение его гидравлического сопротивления. Закрепление к решетке с нижней стороны патрубка с диаметром больше диаметра циркуляционной трубы препятствует попаданию в нее газового потока, а то, что нижний конец патрубка опущен до дна с некоторым зазором для выхода жидкости из него, способствует циркуляции жидкости по всей ее высоте, т. е. выравниванию концентра1020149 Составитель А. Сондор Редактор Е. Лушникова Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко Заказ 3762/ Тираж 688 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о 1 крытий И 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4ции раствора. Это позволяет лучше использовать его поглотительную емкость, особенно при периодической подаче раствора, Дляпредотвращения наполнения шлама (пульпы) в нижней части емкости рекомендуется делать патрубок сужающимся книзу, что 5будет способствовать увеличению скоростиистечения жидкости из патрубка и тем самым достижению турбулизации в нижнейчасти емкости.На фиг. 1 изображен аппарат, общий вид;на фиг. 2 - то же, с патрубком, сужающимся книзу (вариант),Аппарат имеет емкость 1 для удержания жидкости 2, снабженную штуцером 3для ввода жидкости и штуцером 4 для вывода отработанного раствора (шлама),5вертикальную камеру 5 с опорной решет-кой 6, на которой помещен слой насадки 7,патрубок 8, один конец которого закрепленк нижней поверхности решетки, а второйопушен в емкость до дна с некоторым зазором, обеспечивающим циркуляцию жидкости в самой емкости. Над опорной решеткойс зазором, обеспечивающим непрерывнуюциркуляцию насадки, соосно вертикальнойкамере установлена циркуляционная труба 9. Нижняя часть вертикальной камеры 25образует щель (зазор, просвет) с зеркаломжидкости в емкости. Газ, подлежащий очистке, подается через штуцер 10 и выводитсяиз вертикальной камеры при помоши штуцера 1. Патрубок 12 штуцера 11 введенвнутрь циркуляционной трубы. Массообменный аппарат работает следующим образом. При подаче газового потока через штуцер 10 в полость А происходит эжекция жидкости из-под решетки 6 в полость Б. Элементы насадки 7 при этом сперва псевдоожижаются, а затем под напором газа и вследствие уменьшения поперечного сечения полости Б вместе с жидкостью (в виде капель и пленок) транспортируются в полость В, откуда насадка и капли жидкости под действием инерционной силы и силы тяжести движутся в полость Г. Далее элементы насадки через зазор между опорной решеткой и циркуляционной трубой 9 попадают вновь в полость Б для повторения циркуляционного движения. Жидкость свободно стекает через отверстия решетки, ограниченные патрубком 8, в емкость аппарата 1 и, пройдя через жидкость, на которую опущен патрубок 8, возвращается в эжекционную зону аппарата для повторения циркуляционного движения. Использование предлагаемого аппарата обеспечивает равномерную работу аппарата, позволяет повысить рабочую скорость в сечении опорной решетки %20 мыс и тем самым увеличить его производительность, интенсифицировать процесс массообмена и повысить эффективность пылеулавливания за счет постоянного обновления жидкой фазы.