Тепломассообменный аппрат

(51)5 В 01 Р 53/18 ВЖ 1)ОИЗНМс,1 й 1 сЕНИ А- ой ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕА ВТОРСКОМУ СВКДЕТЕПЬСТВ(57) Изобретение относится к химическтехнике, в частности к аппаратам, предназначенным для тепломассообменных процессов взаимодействия газожидкостных систем, сопровождающихся быстрой химической реакцией, и работающим по принципувзаимодействия фаз в нисходящем прямотоИзобретение относится к химической технике, в частности к аппаратам, предназначенным для тепломассообменных процессов взаимодействия газожидкостных систем, сопровождающихся быстрой химической реакцией, и работающим по принципу взаимодействия фаз в нисходяшем прямотоке.Цель изобретения - интенсификация процесса тепломассопередачи за счет создания дополнительных зон контакта и расширения диапазона устойчивой работы.На фиг. 1 изображен аппарат, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - контактное устройство с инжекционными отверстиями для циркуляции газа и жидкости,Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с размещенными в нем ярусами, последовательно один над другим, коническими контактными устройствами2. Каждое контактное устройство 2 состоит из приемного усеченного конуса З,многолопастрого завихрителя 4, дополнительного раске, и позволяет интенсифицировать процесс тепломассопередачи за счет создания дополнительных зон контакта и расширения диа. пазона устойчивой работы. Тепломассообменный аппарат содержит корпус с размещенными в нем контактными устройствами, состоящими из приемного усеченного конуса, внутри которого расположен дополнительный распыливающий конус, имеющий с приемным конусом общее большее основание и направленный меньшим основанием вниз, а в зоне многолопастного завихрителя на внутренней поверхности корпуса установлены пластины, расположенные под углом к образующей аппарата. В стенке приемного конуса выполнены отверстия, расположенные на одном уровне с нижним срезом дополнительного распыливающего конуса.1 з.п.ф-лы, 3 ил. пыливающего усеченного конуса 5 и наклонных пластин 6. Распыливающий конус 5 имеет с приемным конусом 3 общее большее основание 7 и направлен меньшим основанием 8 вниз. Наклонные пластины 6 расположены на внутренней стенке корпуса 1 в зоне завихрителя 4 под углом к образующей аппарата таким образом, что нижний срез 9 пластин находится на одном уровне с основанием 1 О многолопастного завихрителя, а верхний срез 11 пластин - выше верхнего среза 12 многолопастного завихрителя. Для диспергирования газожидкостного потока и придания ему вращательного дви жения завихритель 4 имеет тангенциальные лопатки 13. Для осуществления циркуляции газа и жидкости внутри каждого контактного устройства 2 приемный усеченный конус 3 выполняется с отверстиями 14, причем отверстия 14 находятся на уровне среза нижнего основания 8 распыливающего усеченного конуса 5.35 40 формула изобретения 45 50 Аппарат работает следующим образом.Газ и жидкость подаются в цилиндрический корпус 1 сверху, смешиваются, и нисходящий газожидкостной поток направляется в верхнее контактное устройство 2. Стекающая по внутренней поверхности дополнительного усеченного конуса 5 жидкость распыливается газовым потоком, образуя при этом факел распыла в приосевой зоне контактного устройства 2. Затем газ и жидкость попадают в приемный конус 3 и направляются к его меньшему основанию, где скорость газожидкостного потока резко возрастает. На выходе из приемного конуса 3 газожидкостный поток попадает в многолопастный завихритель 4, причем та часть жидкости, которая движется в виде пленки по внутренней поверхности приемного конуса 3, распыливается газовым потоком на нижнем срезе меньшего основания приемного конуса 3, а другая часть жидкости, движущаяся в приосевой зоне, ударяется об основание 10 многолопастного завихрителя 4. Затем газо- жидкостной поток попадает на тангенциальные лопатки 13 завихрителя 4, приобретает вращательное движение и направляется к внутренней поверхности корпуса аппарата 1, Одна часть газожидкостного потока поступает на наклонные пластины 6 и по ним направляется вверх в пространство между наружной частью приемного конуса 3 и внутренней поверхностью аппарата 1, жидкость переливается через верхний срез 11 пластин 6 и стекает вместе с газом на нижерасположенное контактное устройство 2. При изготовлении приемного усеченного конуса 3 с отверстиями 14 на уровне среза нижнего основания 8 распыливающего усеченного конуса 5 часть газожидкостного потока из пространства между верхней наружной поверхностью приемного конуса 3 и корпусом 1 ижектируется через отверстия 4 и смешивается с входящим в контактное устройство свежим газожидкостным потоком. Инжекция через отверстия 14 осуществляется за счет высоких скоростей газожидкостного потока на выходе из распыливающего усеченного конуса 5. Использование дополнительного распы. ливающего усеченного конуса, имеющего общее большее основание с приемным конусом и направленного меньшим основанием вниз, создает дополнительную зону контакта в сочетании с более полным использованием рабочего объема за счет создания факела распыла на срезе меньшего основания дополнительного конуса в приосевой зоне контактного устройства. Наличие наклонных пластин, установленных под углом к образующей аппарата на внутренней поверхности корпуса в зоне .многолопастного завихрителя, и располо 5 10 20 25 30 жение их таким образом, что нижний срез пластин находится на одном уровне с основанием многолопастного завихрителя, а верхний срез пластин - выше верхнего среза многолопастного завихрителя, обеспечивает более эффективное использование рабочего объема аппарата за счет направления части газожидкостного потока по наклонным пластинам вверх в пространство между наружной поверхностью приемного конуса и внутренней поверхностью корпуса аппарата, а также приводит к расширению диапазона устойчивого энергетически выгодного режима работы вследствие исключения возникновения воащающегося слоя жидкости в зоне много- лопастного завихрителя.Изготовление приемного усеченного конуса с отверстиями, расположенными на одном уровне с нижним срезом дополнительного распыливающего конуса, обеспечивает дополнительную циркуляцию газа и жидкости внутри контактного устройства за счет инжекции части газокидкостного потока в приосевую область контактного устройства из пространства между наружной поверхностью приемного конуса икорпусом аппарата.Создание факелов распыла газожидкостного потока на срезе распыливающего и приемного конусов, диспергирование жидкости за счет удара газожидкостного потока об основание завихрителя, циркуляция газо- жидкостного потока за счет наличия наклонных пластин и инжекции через отверстия обеспечивают также многократное изменение поверхности взаимодействия фаз внутри контактного устройства, что существенно увеличивает эффективность процесса массопередачи при хемосорбции, сопровождающейся быстрой химической реакцией,1. Тепломассообменный аппарат, содержащий цилиндрический корпус с размещенными последовательно один над другим коническими контактными устройствами, состоящими из приемного усеченного конуса и многолопастного завихрителя, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассопередачи за счет создания дополнительных зон контакта и расширения диапазона устойчивой работы, он снабжен дополнительным распыливающим усеченным конусом, установленным внутри каждого приемного конуса, имеющим с приемным конусом общее большее основание и направленным меньшим основанием вниз, и пластинами, установленными в зоне многолопастного завихоителя каждого контактного устройства на внутренней поверхности корпуса, под углом к образующей аппарата так, что нижний срез пластин находится на одном уровне с основанием многолопастного завихрителя, а верхний срез - выше верхнего среза многолопастного завихрителя, при этом1556725 большее основание приемного конуса ниже- расположенного контактного устройства расположено ниже основания многолопастного завихрителя вышерасположенного контактного устройства. г оставитель Г. Урусова хред И. Верес К раж 567 Г а по изобретениям и отк- 35, Раушская наб. бинат Патент, г. Ужг Пчол инска Те Ти аарственного комитет113035, Москва, Ж нно-издательский ком 1 роизводств Редактор ЛЗаказ 676НИИПИ Госу 2. Аппарат по п. 1, отлюцаощийся те., что приемный конус выполнен с отверстиями, расположенными на одном уровне с нижним срезом дополнительного распыливаю. щего конуса. ррек ор М Самборслаодписноерытиям прп ГКНТ СССд. 45род, ул. Гагарина, 01