Массообменный аппарат

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 757 б 97 А ВО 1 ОЗ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕ 1 ИЯМ И ОТКРЬПИЯРИ ГКНТ СССР 1 Л 19/О ЖЙЙЙМ 8 1 -.тЕПй- тИНИЮСцз. БдБЛИОТЕу, иЛЯЗ Ый .в, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ производственго машиностро чева и Г,М.Осто СССР1985,ПАРАТтецие относитсянию для прове(61) 1286231(71) Ленинградское научноное обьедийение химицескения(56) Авторское свидетел ьст %1286231, кл. В 01 0 Я 32(57) Использование; изобрек реакционному оборудова Изобретение относится к реакционномуоборудованию для проведения различныххимических превращений в системах газ суспензии, газ-жидкость,Цель изобретения - интенсификациямассообмена за счет развития поверхнос 1 и, контакта фаз и стабилизации работы мешалки,На фиг.1 показан предлагаемый аппарат, разрез; на фиг,2 - установка мелкояче-истой сетки в зазоре между обечайками.Аппарат содержит корпус 1, центральную циркуляционную трубу 2, выполненнуюиз соосно расположенных обечаек 3, частично перекрывающих одна другую по высотеи образующих зазоры,4, газораспределители Б, расположенные в кольцевом зазоремежду трубой 2 и корпусом 1, устройство 6для ввода газа, расположенное в верхней.части трубы 2, или барботер 7, расположенный в донной части аппарата, мешалку 8,2дения различных химических превращений в системах газ-суспензия; газ-жидкбсть, Сущность изобретения; аппарат содержит корпус с центральной цйркуляционной трубой, выполненной из соосно расположенных обечаек, которые образуют одна с другой зазоры, газораспределители; уст-ройство для ввода газа, перемешивающее устройство и технологические штуцеры. Кольцевые зазоры междусоосно расположенными обечайками в месте их перекрытия и верхний срез циркуляционной трубы снабжены мелкоячеистой сеткой из гидрофобного материала. 2 ил. ыполцецную в виде осевого насоса, поме енную в трубу 2, мелкоячеистые" сетки 9 Щперекрывающие кольцевые зазоры между соосно располвкенными обечайками и верхней срез трубы 2, технологическйе штуце ры (ЛАппарат работает следующим образом,Исходныа жидкиЕ реагейты нейрерыв- ь(Ъ но или париолически подаются вапйарат. Газовый реагент вводится в аппарат непрерывно или под мешалку, или"через барботер 7, Циркуляция газожидкостной эмульсии.4 ф обеспечивается за счет мешалки 8. Допол-; ЬЭнительному распрвделейию. газа по сечению . аппарата способствуют газораспредители Б.Для эффективного ведения процесса массообмена, особенно в случае обработки труднорастворимых газов при протекании химической реакции с высоким тепловымэффектом, в аппарате необходимо обеспечить высокие поверхности контактафаз и интенсивность циркуляции газожидкостной эмульсии с однородным газосодержанием по всему реакционному объему,Однако при повышенном газосодержании в зоне мешалки, особенно при диаметре пузырей в несколько миллиметров; за счет их коалесценции и сепарации при прохождении эмульсии через мешалку имеет место срыв в работе мешалки, т.е, ее "захлебывание". При этом практически йрекращается циркуляция жидкости в аппарате.Поверхность контакта фаз имеет обратно пропорциональную зависимость от величины среднего диаметра газового пузыря, Уменьшение диаметра газового пузыря позволяетзначительно стабилизировать работу мешалки при повышении частоты ее вращенйя и даже при некотором увеличениигаэосодержания,Экспериментально показано, что за счет получения газовых пузырей диаметром менее 1 мм и соответственно йолучении поверхности контакта фаз величиной 400-600 м /м по всему реакционному объему, обесзпечиваетсяустойчивая, стабильная без срывов и "захлебывания" работа мешалки при высокой частоте ее вращения и соответственно при скоростях циркуляции газожидкостной эмульсии в аппарате более 1,5 м/с. При прохождейии гаэожидкостной эмульсии сквозь сетку 9 происходит дробление газовых пузырей на размеры, меньшие, чемразмер ячейки сетки. Сетка представляет собой гидравлическое сопротивление. Скорость прохождения жидкости сквозь сетку, более 1 м/с, Кроме того, выполнениефе сетки из гидрофобного материала препятствует ее смачива нию, что дополнительно увеличивает сопротивление прохождениюгазового пузыря сквозь ячейку и приводит5 к дроблению пузырей на более мелкие.При проведении экспериментальныхисследований на лабораторном стенде удавалось достигать величины удельной поверхности контакта фаз 400 - 600 м/м при10 гаэосодержании 10 - 12 ф 6. При этом газожидкостная эмульсия вода-воздух по внешнему виду приобретает вид молока, т.е,имеет белый непрозрачный цвет, Размер газовых пузырей фиксируется посредством15 специального прибора, принцип действиякоторого основан на оптическом определении мутности среды.Таким образом, предлагаемый апйаратпозволяет в 2 - 3 раза повысить величину20 удельной поверхности контакта фаз, что приведении массообменных процессов в диффузионной области резко поднимает произ- .водительность аппарата. Наличиегомогенной мелкодисперсной газожидкост 25 ной эмульсии предохраняет от срыва работу мешалки, стабилизируя ее работу приповышенном газосодержании и высокой частоте вращения перемешивающего устройства,30 Формула изобретенияМассообменный аппарат по авт.св.М 12286231, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью интенсификации массообмена засчет развития поверхности контакта фаз и -35 стабилизации работы мешалки, кольцевыезазоры соосно расположенных обечаек вместе их перекрытия и верхний срез циркуляционной трубы снабжены мелкоячеистыми сетками из гидрофобного материала.401787697 рь а 2953ТиражИИПИ Государственного комитета по изобр113035, Москва, Ж-З 5, Рауш м при ГКНТ СССР Подписноеениям и открыткая наб 4/5 ент", г, Уж Производст ельский комбинат "Па л. Гагарина, 101 Составитель Л; АстахТ. Горячева Техред М.Моргейтал,ваКорректо