Тепломассообменный аппарат

(19) (П) 3(51) В РЕТЕНИЯ ТОРСИОМУ С идетельс23-26,1. ООБМЕННЫЙ коак си аль его трубо единена с а нижня(54) (57) 1,Твключающий тановленной няя часть к ком для под ППАРАТ о ус- верхпатруб- выполЕПЛОИАССорпус свнутриторой сода гаэ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПОПИСАНИЕ(72) Т.А, Симбирцев и С.А. Богатых (71) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт холодильной проьишленности(56) .1. Авторское св тво СССР по заявке3217389/кл В 01 Р 3/30, 198 14 снена с эавихрителем, состоящим иэ лопастей, расположенных между диском и плоским кольцом, установленным над отбортовкой нижнего торца трубы, опрокинутый усеченный конус, установленный с зазором к трубе, меньшее основание которого прикреплено к плоскому кольцу эавихрителя, сборную тарелку с сепаратором, патрубки ввода и вывода фаз, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет увеличения времени контакта фз, он снабжен стаканом, установленным соосно с трубой, нижняя часть которого размещена внутри опрокинутого конуса, а верхняя соединена Е со сборной тарелкой,1074556 2. Аппарат по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что нижняя часть стакана выполнена с завихрителем. 3. Аппарат по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что труба снабжена рубашкой с каналами для подачи )кидкости. 1Изобретение относится к устройствам, преднаэначенньщ для тепломассообменной обработки газов при контакте их с жидкостью в различных от-раслях промышленности: химической,нефтехимической и других, и может5быть применено для очистки газовот механических примесей.Известен аппарат для тепломассообменной обработки газов жидкостью,содержащий корпус с. коаксиально ус Отановленной внутри него трубой, верхняя часть которой соединена с патрубком для подвода газа, а нижняячасть имеет отбортовку и выполненас завихрителем, опрокинутый конус, 15меньшее основание которого прикреплено к плоскомукольцу завихрителяи установлено с зазором к трубе, абольшее бснование может быть прикреплено к сборной тарелке с сепаратором, соединенной с корпусом, азавихритель может быть размещен наднище аппарата Г 11Недостаток данного аппарата - относительно невысокая эффективностьв связи с малым временем контактагаза с жидкостью.В случае осуществления тепломассообменных процессов, требующихбольшей степени извлечения компонента из какой-либо фазы или большего времени их контакта, чем этообеспечивает один аппарат, появляется необходимость использованиянескольких последовательно установленных данных аппаратов, что приводит к увеличению таких параметровкак металлоемкость, габариты иэнергозатраты в переводе на 1 м обрабатываежх газов.Целью изобретения является повышение эффективности процесса тепломассообмена за счет увеличениявремени контакта фаз,Указанная цель достигается тем,что тепломассообменный аппарат, 45включающий корпус с коаксиальноурановленной внутри него трубой,верхняя часть которой соединенас патрубком для подвода газа, а нижняя выполнена с завихрителем, сос 4. Аппарат по п. 3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в верхней части трубы выполнены отверстия для подачи жидкости.5. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что стакан выполнен в виде опрокинутого усечен- ного конуса, переходящего в цилиндр,тоящим иэ лопастей, расположенныхмежду диском и плоским кольцом,установленным над отбортовкой нижнего торца трубы, опрокинутый усеченный конус, установленный с зазором к трубе, меньшее основание которого прикреплено к плоскому кольцу завихрителя, сборную тарелку ссепаратором, снабжен стаканом, установленным соосно с трубой, нижняя часть которого размещена внутри опрокинутого конуса, а верхняясоединена со сборной тарелкой.Целесообразно нижнюю часть стакана выполнять с эавихрителем.Труба может быть снабжена рубашкой с каналами для подачи жидкости.При этом в верхнейчасти трубывыйолнены отверстия для подачи жидкости .Целе сообр аз но ст акан выполнят ьв виде опрокинутого усеченного конуса, переходящего в цилиндр.Размещение соосно с трубой стакана, нижняя часть которого размещенавнутри опрокинутого конуса, а верхняя часть соединена со сборной тарелкой, обеспечивает создание второй ступени контакта фаз, что в своюочередь предопределяет повышениеэффективности проводимых процессовза счет увеличения времени контактафаэ в газожидкостном слое при незначительном увеличении габаритов и металлоемкости данного аппарата посравнению с известным,Выполнение нижней части стаканас завихрителем дает возможность дополнительно увеличить время контакта газа с жидкостью на второй ступени, улучшить процесс перемешиванияи дробления фаз, т.е, увеличитьповерхность их контакта, что такжеприводит к повышению эффективностиаппарата.Размещение на трубе ввода газоврубашки с каналами для подачи жидкости в эоны ее контакта с газомпозволит равномерно распределитьсвежую жидкость на .каждой ступении без загромождения сечений, что1074556 Составитель Г,урусоваРедактор И. Николайчук Техред И,Метелева Корректор А, Зимокосов щЗаказ 423/7 Тираж 682ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 обеспечит лучшее взаимодействие (перемешивание) фаэ и, следовательно повысит эффективность аппарата, Кроме того, это позволит теплоизолировать в случае обработки горячиХ газов канал ввода газов от зоны, выховящих газов.Выполнение отверстий в верхней части трубы .,ввода газов дает возможность испольэовать и этот объем аппарата для проведения обработки газов жидкостью, что повышает эффективность аппарата.Выполнение стакана. в виде опрокинутого усеченного конуса, переходящего в цилиндр, позволяет за счет турбулизации газожидкостной системы в начальный момент взаимодействия повысить эффективность процесса пыле- улавливания.На чертеже приведена схема тепломассообменного аппарата. 20Аппарат содержит корпус 1 с коаксиально установленной внутри него трубой 2 с рубашкой 3, имеющей каналы 4 и 5 для подачи жидкости, верхняя часть трубы соединена,с патруб ком б для ввода газа и имеет отверстия 7 для подачи в нее жидкости, а нижняя ее часть выполнена с завихрителем 8, состоящим из лопастей, расположенных между диском 9 и плоским кольцом 10, установленным над отбортовкой 11 нижнего торца трубы, опрокинутый конус 12, установленный с зазором к трубе, меньшее основание ко-орого прикреплено к плоскому кольцу завихрителя, а большее установлено на расстоянии от сборной тарелки 13, соединенной с корпусом, стакан 14, нижняя часть которого выполнена с завихрителем 15 и раз-. мещена внутри опрокинутого конуса, а верхняя часть прикреплена к сборной тарелке 13 с сепаратором. Имеются патрубки 16, 17 и 18 для ввода н вывода жидкости, патрубки 19 и 20 соответственно для вывода газа и слива отсепарированной жидкости.Лппарат работает следующим образом. Обрабатываемый газ поступает в аппарат через трубу 2, соединенную с патрубком б, в завихритель 8, где вступает во взаимодействие с жидкостью, поступающей через патрубок 16.Завихритель формирует в пространстве между опрокинутым конусом 12 и корпусом 1 динамический газожидкостный слой с быстрообновляемой поверхностью раздела Фаэ газ с жидкостью, который затем поступает в кольцевое сечение, образованное опрокинутым конусом 12 и стаканом 14. Далее газ попадает в кольцевое пространство, образованное трубой 2 и стаканом 14 и, поднимаясь по нему, поступает на вход сепаратора сбор ной тарелки 13, с помощью которого происходит отделение жидкости от газа. Обработанный гаэ выводится иэ аппарата через патрубок 19, а уловленная сепаратором жидкость сливается через патрубок 20. Для дополнительного повышения эффективности данного аппарата целесообразно ннжнюю часть стакана 14 выполнить с эавихрителем 15, напри мер аксиальным, тангенциальным, лопаточным или другим.Для равномерного распределения свежей жидкости по зонам ее контакта с газом, что способствует повышению эффектйвности аппарата, целесообразно рубашку 3 трубы 2 выполнить с каналами 4 и 5. Для повышения эффективности аппарата за.счет использования объема трубы ввода газа целесообразно выполнить в ее верхней части отверстия для подачи жидкости, которые могут быть расположены по иормали к поверхности трубы или под острым углом.. Для повышения эффективности пыле- улавливания за счет интенсификации. взаимодействия газа с жидкостью стакан выполнен в виде опрокинутого усе" ченного конуса, переходящего в цилиндр.