Аппарат емкостного типа для проведения массообменных процессов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 0264 А 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ А,Тарасов ассоп1979 Изобкостн за счет снижеэнергетических затратния напора газа.На чертеже представлен аппарат емкостного типа для проведения массообменных процессов, общий вид,Аппарат содержит емкость 1, пропеллерную мешалку 2, теплообменную рубашку 3 и аэратор 4, который выполнен соосно с мешалкой, охватывая ее по вы" сотеПатрубок 5 для подвода газа подключен к верхней части аэратора. Воздушная полость аэратора 4 образована тение относитс парата массоаз типа для проведени роцессов в системах в частности к аппар менных идкость,еханическ аэа ние испергированием жет найти приме нефтехимической идкос и моской,слях п имиче друриориромышленности, надении процессов хлрования и окислентения - интенсифиобмена и сокращен пр ания Цельидр кацияие обр асс процесса ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Московский институт химическогомашиностроения(54) АППАРАТ ЕМКОСТНОГО ТИПА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ(57) Изобретение относится к аппаратам емкостного типа для проведениямассообменных процессов в системахгаз - жидкость, в частности к аппаратам с механическим диспергированиемгаза в жидкости, может найти применение в химической, нефтехимической идругих отраслях промышленности, например, при проведении процессов хлорирования, гидрирования и окисления,и позволяет интенсифицировать процесс)4 В 01 Р 7/16, В О Р 53/ массообмена и сократить энергетические затраты за счет снижения напорагаза, Аппарат содержит емкость,пропеллерную мешалку, теплообменнуюрубашку и аэратор, который выполненсоосно с мешалкой, охватывая ее повысоте. Патрубок для подвода газа подключен к верхней части аэратора, Воздушная полость аэратора образовананаружной цилиндрической поверхностью,а внутренняя - поверхностью однополостного гиперболоида, выполненногов нижней части с отверстиями, которыерасположены тангенциально и направлены в сторону вращения мешалки. Приэтом отверстия находятся ниже уровня вращения мешалки, Аппарат снабженпобудителем расхода, всасывающая магистраль которого подключена к нижнейчасти емкости, а патрубок нагнетатель.ной магистрали ориентирован в кольцевое пространство, образованное внутренней гиперболической поверхностьюаэратора. 2 з,п, ф-лы, 1 ил, 1530261наружной цилиндрической поверхностью6, а внутренняя - поверхностью 7 однополостного гиперболоида, выполненногов нижней части с отверстиями 8 кото 5рые расположены тангенциально и направлены в сторону вращения мешалки 2.При этом отверстия 8 находятся нижеуровня вращения мешалкиАппарат снабжен побудителем 9 расхода, всасывающая магистраль 10 которого подключена к нижней части емкости 1, а патрубок 11 нагнетательноймагистрали 12 ориентирован в кольцейое пространство, образойанное внутренней гиперболической поверхностью 7аэратораАппарат работает следующим образом,Исходная жидкая среда заполняет ем-,кость 1 до определенного уровня. Включают пропеллерную мешалку 2, создающую направленное нисходящее движениежидкости в кольцевом пространствеаэратора ч. После установления в аппарате равномерной циркуляции жидкойсреды в воздушную полость аэратораобразованную внутренней поверхностью7 однополостного гиперболоида и наружной цилиндрической поверхностью 6,подается газ. Патрубок 5 для подводагаза располагают в верхней части аэратора 1, создавая тем самым дополнительный подпор газа Д Н , определяемый разницей уровней расположения патрубка 5 и отверстий 8 аэратора, Привращении мешалки 2 в кольцевом про"странстве, заключенном между отверстиями аэратора и лопастями мешалки;образуется разрежение, в которое до 40полнительно подсасывается газ. Мешалка перекачивает монолитную жидкость,которая, смешиваясь с газом, поступающим из отверстий аэратора, нисходящим потоком движется через кольцевоепространство, образованное внутренней- 45гиперболической поверхностью 7, Приэтом происходит плавное расширениенисходящего потока, не нарушающеепрямолинейный профиль скорости газожидкостного потока и способствующее 50равномерному распределению газа по сечению. Нисходящее движение газожидкостного потоКа обеспечивает получениегазовых пузырьков минимального диа,метра и, таким образом, наибольшуюудельную поверхность массообмена.Тангенциальное расположение отверстий,а также то, что они направлены в сторону вращения мешалки, способствуютобразованию закрученных вихревых газожидкостных струй, в которых процесс массообмена осуществляется с повышенной интенсивностью,После насышениия исходной средыгазом в нижней расширяющейся частиаэратора ч газожидкостная смесь поступает в кольцевой зазор между наружной цилиндрической поверхностьюаэратора и стенкой емкости 1, Нисходящее движение, при котором происходит сжатие газовых пузырьков и переход вещества из газовой фазы в жидкую, сменяет восходящее, Пузырькигаза расширяются и всплывают на поверхность жидкости, происходит высвобождение энергии, затраченной на сжатие газа. При этом верхняя часть емкости является зоной сепарации, в ко"торой происходят разделение жидкостии газа, а также удаление непрореагировавшего газа из аппарата.Тепло реакции отводится с поверхности аппарата теплоносителем, поступающим в теплообменную рубашку 3.Из емкости 1 побудителем 9 расходажидкая среда направляется по магистрали 12 в кольцевое пространство, образованное внутренней гиперболическойповерхностью 7 аэратора 1, увеличивая тем самым скорость нисходящегопотока, при которой все газовые пузырьки вовлекаются в нисходящее движение с одновременным закручиваниемгазожидкостного потока за счет тангенциального выполнения отверстий.Высокая скорость нисходящего движения жидкости способствует образованию монодисперсных пузырьков. Пропеллерная мешалка 2 при этом вращаетсяв монолитной жидкости, полностью дегазованной в верхнем расширяющемся се"парационном пространстве в результате ударного действия жидкостной струи,истекающей из патрубка 11 нагнетательной магистрали 12,Таким образом, как внутри аппарата, так и во внешнем контуре осуществляется интенсивная циркуляция газо- жидкостной смеси, способствующая в нисходящем потоке достижению макси" мальной скорости массоотдачи в системе газ - жидкость, при этом затраты энергии на компремирование газа снижаются на величину д Н=Н -Н=15 по сравнению с аппаратами, в которыхСоставитель Г,УрусоваРедактор О,Юрковецкая Техред А КРавчук Корректор Л,Пат Заказ 7802/8 Тираж 547 ПодВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям 113335, Москва, Ж, Раушская н сно и ГКНТ ССС и открыти б д. 4/ Производств ательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагари 15302барботер расположен у днища емкости(условно показан пунктиром),Формула изобретения 51, Аппарат емкостного типа для проведения массообменных процессов в системах газ - жидкость, содержащий мешалку, аэратор и теплообменную рубашку, отличающийся тем, 1 О что, с целью интенсификации процесса массообмена и сокращения энергетических затрат за счет снижения напора газа, аэратор расположен соосно с мешалкой, охватывая ее по высоте, при 15 этом воздушная полость аэратора образована наружной цилиндрической поверхностью, а внутренняя - поверхностью однополостного гиперболоида, выполненного в нижней части с отверстиями, расположенными ниже уровня вращения мешалки, а аппарат снабжен побудителем расхода, всасывающая магистраль которого подключена к нижней части аппарата, а патрубок нагнетательной магистрали ориентирован в кольцевое пространство, образованное внутренней гиперболической поверхностью аэратора.2. Аппарат по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что патрубок для подвода газа подключен к верхней части аэратора.3. Аппарат по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что отверстия аэратора расположены тангенциально и направлены в сторону вращения мешалки,