Способ удаления газа из жидкости

(51)5 В 01 О 19/00 ГбСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ8 едомство сссРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) С.ИЖосенко и А.М.Литовченко (5 Щ Европейский патент ЬВ 0118273, кл, 8 01 О 19 ОО, 1984.(54 СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ГАЗА ИЗ ЖИДКОСТИ(57 Иаобретение относится к технологическйм процессам удаления газов, растворенных а жидкости, и мажет быть использовано для рассыщенйя токсичных жидкостей, х ранящихся длитевьное время в емкостях. В емкости 1 предварительно образуют центры.Я 2 1819654 А 1 газовыделения в виде слоя 2 из пористого материала. Рри обработке ультразвуком с помощью ультразвуковых преобразователей 3 используется циркулирующее свободно-конвективное движение жидкости в емкости, образующееся в результате расслоения по температуре и по плотности, Подъем парогазовой смеси интенсифицируется при перемещении ультразвуковых преобразователей 3 по направляющим со скоростью, соизмеримой со скоростью подьема газовых пузырей, Газ отводится через клапан 4, а пары жидкости конденсируется на охлаждаемой перфорированной перегородке 5, 1 ил.Изобретение относится к технологическим процессам удаления газа иэ жидкости и может быть использовано для рассыщения, например, токсичных жидкостей.Целью изобретения является повышение надежности процесса дегазации.На чертеже показана схема осуществления способа удаления газа из жидкости.Все внутренние боковые стенки вертикальной емкости 1 покрыты слоем пористого материала 2 (например, спеченного металла). Этот слой и образует центры газовыделения, Снаружи емкости 1 установлены ультразвуковые преобразователи 3, с возможностью перемещения по вертикали вдоль стенок емкости, Газ отводят через специальный клапан 4. В верхней части емкости установлена охлаждаемая перфорированная перегородка 5, Эта перегородка подключена с помощью каналов 6 к устройству выработки хладагента, Вентиль 7 расположен на,трубопроводе 8, по которому в емкость 1 закачивают жидкость, с таким расчетом, чтобы в верхней части емкости осталась газовая подушка, Так как жидкость является токсичной, то контакт ее с окружающей средой исключается. В таком состоянии возможно длительное хранение жидкости, Для этого емкость наддувают газом с каким-то избыточным давлением, В результате теплообмена с окружающей средой газы из газовой подушки частично растворяются в жидкости, При этом они будут концентрироваться в основном вблизи боковых стенок емкости в слое пористого материала 2. При возникновении необходимости использования жидкости из нее удаляют газы, так как при ее перекачке центробежными насосами возможно возникновение кавитации в результате выделения растворенных газов, Для рассыщения жидкости в емкости 1 проводится обработка ее ультразвуком, при этом колебания создаются с помощью ультразвуковых преобразователей 3, В жидкости начинается выделение парогазовой смеси. причем это выделение происходит в основном у центров газовыделения 2, Так как часть энергии ультразвуковых колебаний поглощается жидкостью и преобразуется в тепловую энергию, то начинается расслоение жидкости по температуре, а значит, и по плотности. В результате возникает свободно-конвективное движение в пограничном слое у боковых стенок емкости, причем в этом слое находится и основная часть образовавшейся парогазовой смеси. Чтобы газовые.пузыри не схлопывались у стенок емкости необходимо интенсифицировать подъем их к свободной поверхности жидко сти. Для этого ультразвуковые преобразователи 3 перемещают снизу вверх вдоль стенок емкости 1 по направляющим со скоростью, соизмеримой со скоростью подьема газовых пузырей в жидкости. Эту скорость Ч можно приближенно оценить по формуле, увязывающей условия нагрева жидкости с ее теплофизическими характе- ристиками 5 10 50 витации при перекачке жидкости центробежными насосами; нет необходимости использовать дополнительную емкость для дегаэации: практически исключен выход паров жидкости из емкости, что важно для дегазации токсичных жидкостей. Формула изобретен ияСпособ удаления газа из жидкости включающий обработку жидкости в емкости ультразвуковыми преобразователями и выгде А - постоянная, являющаяся функцией 15 числа Прандтля;Ог - число Грасгофа, оценивающее режим свободной конвекции;У- коэффициент кинематической вязкоСТИ ЖИДКОСТИ;20 х - продольная координата,Ультразвуковые преобразователи 3 понаправляющим доходят до верхней части емкости (границы раздела фаз), выключаются, опускаются и цикл обработки повторяет ся, Парогазовая смесь всплывает ксвободной поверхности жидкости и отводится от нее в газовую фазу к охлаждаемой перфорированной перегородке 5. Пары жидкости конденсируются, а гаэ отводится 30 через специальный клапан 4, В результатесвободно-конвективного движения более теплые слои всплывают к свободной поверхности жидкости, а затем, растекаясь вдоль этой поверхности, начинают опускное дви жение в центре емкости, Опускаясь, слой. жидкости охлаждается и вовлекается в повторное подъемное движение у боковых стенок емкости, т.е. образуется циркуляционное движение, обусловленное темпера турной стратификацией жидкости, Такимобразом, в обработку ультразвуком вовлекается вся жидкость, находящаяся в емкости. Количество циклов обработки просчитывается заранее с учетом требова ний к возможной концентрации газов, растворенных в жидкости.Преимущества предлагаемого способа:повышена надежность дегазации, так как устранена воэможность возникновения ка1819654 Составитель С. КосенкоТехред М.Моргентал Редактор Т, Федотов Корректор И.Шмакова Заказ 1995 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прй ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 вод газа из верхней части емкости, о т л ич а ю щ и й с я тем. что. с целью повышения , надежности процесса дегазации, у стенок емкости создают центры газовыделения. жидкости сообщают свободно-конвективное движение посредством перемещения ультразвуковых преобразователей вдоль стенок емкости со скоростью, соизмеримой со скоростью подъема газовых пузырей, причем в верхней части емкости конденси руют пары путем понижения температурыверхней части емкости.