Пленочный массообменный аппарат

(19 В 01 О 3/28, 3/32 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ганической ин, Е. М. Сви ов, - М.; Хи 8. ННЫЙ А е относитс ля проведе ГОСУДАРСТВЕЙ.ОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(57) Использование: изобретенк массообменным устройствам Изобретение относится к массообменным устройствам для приведения абсорбции (десорбции) и ректификации в системах газ (пар) - жидкость, в частности к контактным, и может быть использовано в химической, нефтехимической, микробиологической пищевой и др, отраслях промы ален ности.Цель изобретения - интенсификация процесса массопередачи за счет дополнительного изменения волновых характеристик пленочного течения по всей длине орошаемой поверхности.На фиг. 1 представлена схема предложенного пленочного массообменного аппарата; на.фиг. 2 - зависимость коэффициента массопередачи от напряжения.Он содержит высоковольтный электрод с элементами неоднородности 1, заземленный корпус 2, ороситель 3, нижний приемный стакан 4 для основного потока жидкости, высоковольтный тефЛоновый разъем 5 и диэлектрический отвес 6 для ния абсорбции (десорбции) и ректификации в системах газ (пар) - жидкость и может быть использовано в химической и смежных отраслях промышленности. Сущность изобретения: пленочный массообменный аппарат содержит заземленный корпус, в котором коаксиально расположен высоковольтный электрод, штуцеры для ввода и вывода фаз, Он снабжен жестко закрепленными на наружной поверхности внутреннего высоко- потенциального электрода элементами неоднородности, равномерно расположенными по длине аппарата с. шагом, равным длине крупных волн гравитационно стекающей пленки жидкости. 2 ил. обеспечения натяжения высоковольтного электрода строго по оси аппарата.Устройство работает следующим образом.Жидкость подают в ороситель 3, откуда она переливом поступает на орошениевнутренней поверхности трубки 2, Газ подводит-ся в нижнюю часть аппарата и направляется вверх противотоком к стекающей пленке жидкости. При использовании высокопо- ф тенциальных электрических полей жела- Ос тельно, чтобы один из электродов был (Я заземлен, В данном случае заземленный электрод 2 - корпус аппарата, Расположение высоковольтного электрода строго поеквЪ оси аппарата и его натяжение обеспечивается с помощью высоковольтного разъема 5 и диэлектрического отвеса 6.При подаче высокого напряжения на центральный электрод 1 происходит изменение структуры волновой поверхности, выраженное в возрастании амплитуды и частоты стекающей пленки жидкости. Уси/1803165 Флг. 1 ление динамической неустойчивости пленочного течения, связано с взаимодействием поляризационных и свободных зарядов жидкости с электрическим полем, а также с частичным уменьшением поверхностного натяжения и возникновением его градиентов, Наиболее сильные изменения в волновой структуре пленочного течения наблюдались вблизи элементов неоднородности, вследствие большей неоднородности и напряженности электрического поля и совпадения расположения шага этих неоднородностей с длиной крупных волн стекающей пленки жидкости. В этом случае по всей длине орошаемой поверхности создается периодическая структура крупных и мелких волн с шагом, равным расстоянию между элементами неоднородности. Такая благоприятная гидродинамическая обстановка в аппарате приводит к интенсификации процесса масоопередачи.П р и м е р, Исследование процесса ректификации на системе этиловый спирт - вода (содержание этанола в исходной смеси 0,1 мол. доли) в постоянном электрическом поле проводили при полной флегме в предлагаемой пленочной колонне длиной 740 мм с внутренним диаметром 16 мм. Нагрузки по. фазам составляли: йе 1,=15-20, йев=800- 1000,На фиг, 2 представлена зависимость коэффициента массопередачи Коу от напряжения для потенциального электрода с элементами неоднородности, Эти элементы представляют из себя металлические диски, диаметром 6 мм и толщиной 3 мм, закрепленные на металлической проволоке с шагом 100 мм. Общее количество таких элементов по длине массообменного участкаравно шести. При такой конструкции элект 5 рода наиболее сильные изменения в волновой структуре пленочного течениянаблюдались вблизи металлических дисков,По длине орошаемой поверхности создавались периодические структуры крупных и10 мелких волн с шагом 100 мм,Таким образом, предложен пленочныймассообменный аппарат с высоковольтнымэлектродом с элементами неоднородности,оказывающий существенное влияние на15 гидродинамику гравитационно стекающейпленки жидкости в аппарате, что приводитк интенсификации процесса (скорость массопереноса при этом увеличивается почти в2,5 раза).20 формула из о бр ете н и я Пленочный массообменный аппарат,содержащий заземленный корпус, в котором коаксиально расположен высоковольт ный электрод, штуцеры для ввода и выводафаз, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса массопередачи за счет изменения волновых характеристик пленочного течения по всей длине орошае мой поверхности, он снабжен жестко за-,крепленными на наружной поверхности внутреннего высокопотенциального элект- рода элементами неоднородности, равномерно расположенными по длине аппарата З 5 с шагом, равным длине крупных волн гравитационно стекающей пленки жидкости,1803165 К смоль/д,едактор Т.Ивано Заказ 1020 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 У 5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород; ул.Гагарина, 10 г 10 д 3 д 6 Составитель В.МаксимовТехред М,Моргентал Корректор С,Пекарь