Аппарат для концентрирования серной кислоты

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 9) (11) 521 1) 4 В 01 Р 1/14 ЕНИЯ ара -ов,И ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) АППАРАТ ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯСЕРНОЙ КИСЛОТЬ 1(57) Изобретение относится к апптам для концентрирования растворнапример, серной кислоты путем котакта с газообразным теплоносителВнутри вертикального футерованногкорпуса 1 установлены полки 6 с овыми отверстиями 7 и размещенные над ними отбойники 8 с отверстиями 9, расположенными по периферии. Отбойник установлен над полкой на расстоянии 0,3-0,8 Р, где П - диаметр осевого отверстия полки, Газообразный теплоноситель, пройдя через осевое отверстие полки, контактирует с серной кислотой, захватывает часть кислоты и, поднимаясь, ударяется о поверхность отбойника, в результате чего кислота дробится, образуя высокоактивную и развитую поверхность контакта фаз. При выборе в указанном диапазоне расстояния между полкой и отбойником образуется высокотурбулизированный газожидкостный поток с поступательно-возвратным движением,л что обеспечивает высокую скорость теплопередачи, интенсифицирует про- С цесс концентрирования серной кислоты и увеличивает производительность аппарата. 2 ил., 1 табл.аай12895 21 2поверхность отбойника 8, выполненного с отверстиями 9 по периферии, проекции которых не совпадают с осевымотверстием 7 полки 6. В результатеудара кислота дробится и в виде брызги капель падает обратно на полку 6,образуя развитую и высокоактивнуюповерхность контакта фаз. Отсепари-,рованный газ поднимается вверх черезотверстия в отбойнике 8,Целесообразность выбора расстояния между полкой и отбойником (аН)в диапазоне 0,3-0,8 Р объясняетсяследующим,В этом диапазоне в пространстве между полкой и отбойником образуется высокотурбулизированный газожидкостной поток с поступательным движением. Количество жидкости, находящейся в виде брызг и капель, во взвешенном состоянии приближается к теоретически максимально возможному, чему отвечает и максимально развитая реакционная поверхность контакта теплообмена. Вместе с тем, в указанном диапазоне линейная скорость и траектория газожидкостного потока обеспечивает и большую активную поверхность брызг и капель жидкости, что обеспечивает высокую скорость теплопередачи.В таблице представлены экспериментальные данные, подтверждающие эффективность выбора соотношения размеров. дН = Р(Р) Гидравлическое сопротивление, мм вод.ст. 145 1260 0,2 1190 90 0,3 50 0,5 1100 1040 0,8 720 38 09 возрастает сопротивление аппарата, что снижает его экономические показатели. Увеличение расстояния ьН более 0,8 Р ведет к снижению скоростного напора газожидкостного потока Это уменьшает эффект удара о поверхность отбойника и, следовательно, диспергиИзобретение относится к аппаратамдля проведения тепло- и массообменных процессов, а именно к устройствам для концентрирования сернойи других кислот. 5Целью изобретения является повышение производительности аппаратаза счет увеличения контакта кислотыи газообразного теплоносителя.На фиг.1 изображен аппарат, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А нафиг,1.Аппарат содержит вертикальныйкорпус 1 с патрубками подачи газообразного теплоносителя 2 и его отвода3, подачи слабой серной кислоты 4 иотвода концентрированной кислоты 5,установленные по высоте корпуса горизонтальные полки 6 с осевым отверстием , размещенные над полкамиотбойники 8 с отверстиями 9 для перетока жидкости,Аппарат работает следующим образом,Серная кислота, подаваемая на концентрирование, поступает в корпус аппарата 1 через патрубок 4. Газообразный теплоноситель подают снизу черезпатрубок 2. Газ, пройдя через осевоеотверстие 7 полки 6, вступает в первичный контакт с серной кислотой ипри этом захватывает часть кислоты.Далее газожидкостный поток, поднимаясь вверх ударяется по инерции о Из таблицы видно, что оптимальная величина коэффициента теплопередачи, определяющая интенсивность работы аппарата, достигается в заявленном диапазоне дН = 0,3-0,8 Р, При соотношении ьН/Р менее 0,3 коэффициент теплопередачи остается высоким, но резко Коэффициент теплопередачи ккал/м ч С1289521 Составитель Е.СотниковаТехред Л. Олейник Корректор Н.Коро Редактор А.Долин Заказ 7841/7 Тираж 678 Подписн Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий 5, Иосква, Ж, Раушская наб., д. ВНИИПИ/5 130 оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 рование. Кроме того, часть жидкостиисключается из возвратно-поступательного движения, так как уносится с га-.зом через отверстия в отбойнике. Всеэто приводит к снижению коэффициентатеплопередачи и производительностиаппарата. Конструкция аппарата позволяетувеличить скорость газа в 3-6 раз посравнению с известными аппаратами,где скорость не превышает 1 м/с и темсамым повысить эффективность аппаратав 3-6 раз.15 Предложенный аппарат может бытьиспользован и для других тепло- имассообменных процессов, в частностив качестве промывной башни в сернокислотном производстве. Формула иэ обретения Аппарат для концентрирования серной кислоты, содержащий вертикальный корпус с патрубками подачи и отвода газообразного теплоносителя, подачи слабой серной кислоты и отвода концентрированной кислоты, установленные по высоте корпуса горизонтальные пол. - ки с осевыми отверстиями, размещенные над полками отбойники, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше" ния производительности аппарата за счет увеличения контакта кислоты и газообразного теплоносителя, отбой" ники выполнены с отверстиями для перетока жидкости, расположенными по периферии и установлены над полками на расстоянии 0,3-0,8 Р, где Р - диаметр осевого отверстия полки.