Тепломассообменная колонка

(гг) 30, 53/18 ггпу В 0 ЕПЬСТВУ РСЗО ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Специальное конструкторское бюро по энергетической аппаратуре и ма шинам(56) Лвторское свидетельство СССР Р 980745, кл. В 01 Э 3/30, 1979.Авторское свидетельство СССР593706, кл. Б 01 В 3/30, 1972.(54) (57) ТЕПЛОИАССООБМЕННЛЯ КОЛОНА, включающая корпус, по высоте которого установлены тарелки с контактными элементами, снабженными завихрителями с тангенциальными щелями и циркуляционными и переливными трубами,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения эффективности ипроизводительности колонны за счетинтенсивной работы контактирующихФаз, четкой организации движения газаи жидкости по противоточной схеме,каждая тарелка снабжена закрепленными над контактными элементами полымицилиндрами, установленными один наддругим с увеличивающейся высотой походу движения газового потока, и установленной под ней цилиндрическойобечайкой с расположенным в нижнейчасти колпаком, с трубкой, соединяющей его с тарелкой, при этом в верхнюю полость обечайки свободно введена переливная труба, соединенная снижней полостью обечайки вышележащейтарелки, и циркуляционные трубки сое- С,динены с обечайкой.Изобретение относится к аппаратам для проведения процессов тепломассообмена в системе гаэ-жидкость иможет быть использовано в химической,нефтехимической, фармакологическойи других отраслях промышленности.Цель изобретения - повьшение эффективности и производительности аппарата путем продольного секционирования ее за счет интенсивной работыконтактирующих фаэ, четкой органиэации движения Газа и жидкости по противоточной схемеНа чертеже изображена предлагаемаявихревая тепломассообменная колонна.Колонна состоит иэ корпуса 1 спатрубком. 2 для подачи газа, патрубком 3 для отвода газа, патрубками 4и 5 для подвода и для отвода жидкости соответственно. Внутри корпуса 1по высоте аппарата на расстояниидруг от друга расположены тарелки 6,на которых размещены контактные элементы , верхняя стенка 8 которыхвыполнена профилированной, а нижняя -в виде конусной обечайки 9. На каждойтарелке 6 установлено одинаковое количество контактных элементов 7 ирасположены они так,что оси нижележащих и вышележащих элементов совпадают,Контактные элементы 7 снабжены вихревыми камерамн 10,каждая из которых включает конический эавихритель 11 с тангенциальными щелями и поддон 12 струбкой 13 для подвода ящцкости.Верхняя торцовая стенка 14 поддона12 имеет расположенные по окружностиотверстия 15 для подачи жидкости взону контакта фаэ. Над контактнымиэлементами 7 друг над другом установлены с зазором 16 полые цилиндры17, скрепленные между собой радиальными ребрами,Цилиндры 17 выполнены с увеличивающейся высотой и диаметром по ходу движения газа, Верхний цилиндр 17введен в конусную обечайку 9 и снабжен упорами, на которые она опирается, таким образом, наличие цилиндров17 в межтарельчатом пространстве между двумя соседними контактными эле,ментами 7 разбивает внутреннее пространство колонны на отдельные вертикальные секции. По оси колонны подкаждой тарелкой 6 размещен распределитель жидкости 18, состоящий изцилиндрической обечайки 19, однимторцом которая прикреплена к тарелке 6, а другой торец ее снабжен фланцем20, Внутри обечайки 19 в нижней части установлен колпак 21, доннаячасть которого соединена сливнымитрубками 22 с тарелкой 6. Колпак 21разделяет распределитель 18 на двеполости - верхнюю 23 и нижнюю 24,Распределители жидкости 18 соседнихтарелок 6 соединены между собой пере ливной трубой 25, Последняя при помощи фланца 26 крепится к фланцу 20распределителя 18 вышележащей ступени и соединяется с его нижней полостью, а другой конец трубы 25 свобод но введен в верхнюю полость нижележащей ступени, Распределитель жидкости 18 служит одновременно гидрозатвором.Аппарат работает следующим обра. зомЧерез патрубок 2 газ поступает внижнюю часть аппарата и распределяется по контактным элементам 7 нижнейтарелки 6, затем по секциям направля ется вверх и идет из нижележащегоконтактного элемента 7 в вышележащий,при этом скорость газа по секциямувеличивается, и почти вся кинетическая энергия газового потока сохраняется. Жидкость поступает через натрубок 4 и стекает вниз противотоком извышележащего контактного элемента 7в нижележащий. Газ поступает к завих"рителю 11 и приобретает вращательноедвижение, при этом он захватываетжидкость, поступающую через отверстия 15 из поддона 12, в результатеобразуется вращающийся газожидкостный слой с непрерывно обновляющейсяповерхностью соприкосновения газа ижидкости. Конический завихритель 11 иверхняя профилированная стенка 8 способствуют стабилизации вращающегосяслоя, в котором интенсивно происходятпроцессы тепломассообмена, Вращаясь,газожидкостная смесь движется вверх,Разделение газа и жидкости начинается на конусе" внутри вихревой камеры 6. Основная часть жидкости центробежными силами прижимается к стенке .50 и затем сливается на тарелку 6 череззазор, образованный между стенкой 8и первым полым цилиндром 7. Оставшиеся капли и мелкие частицы отделяютсятакже за счет центробежных сил на Б остальных полых цилиндрах 17, Отделившаяся жидкость сливается череззазоры между цилиндрами 17. Теоретические и экспериментальные исследова12 Заказ 815/7Подписное Тираж ния показали, что высота сепарационных цилиндров зависит от размера частиц. Чем меньше частицы, тем высо та должна быть больше, чтобы достичь достаточно хорошей сепарации частиц. Отсепарированный вращающийся газовый поток поступает в конусную обечайку 9 вышележащей ступени, проходит через завихритель, дополнительно закручивается, контактирует с жидкостью во вращающемся пенном слое; затем, отделившись от жидкости, далее следует по ступеням вверх и выводится из аппарата через патрубок 3. Жидкость через патрубок 4 вводится в верхнюю полость распределителя 18 верхней тарелки 6, а затем идет по трубкам 13 во все поддоны 12 вихревых камер 10 данной тарелки и далее поступает внутрь вихревых камер 10, После контактирования газа с жидкостью происходит отделение жидкости и через за 14123 4зоры 16 она сливается на тарелку б.Через сливные трубки 22 жидкость поступает в нижнюю полость 24 распределителя 18 и по переливкой трубе 25сливается на нижележащую тарелку ит.д. После нижней ступени жидкостьсливается в нижнюю часть аппарата ивыводится через патрубок 5.Конструкция распределителя жидкос ти 18 способствует равномерному распределению жидкости по контактнымэлементам, предотвращает повторноеконтактирование жидкости, одновременно служит гидрозатвором. При за сорении его имеется воэможностьбыстрой его разборки. Для этогоразъединяют фланцы 20 и 26 и снимают трубку 25. Затем проводят прочистку или необходимый ремонт и снова 2 О все собирают, В результате обеспечивается надежная эффективная работаколонны филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,