Аппарат с самовсасывающей мешалкой

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Своз Свеетекик Сввввапистичееких республик(22) Заявлено 21 о 676 (21) 2374508/23-26с присоединением заявкиГввтдвретввааыб авватвт Ввввтв Маааетрвв ИОР ав ааааа азобрвтваай а втарытай(45) Дата опубликования описания 11.0578 В.И.Лосик, В.В.Невелич, А.Т, Яковлева, В.Н,Антонов В.И.Бобоедов и В.Ф.Андреев(54) АППАРАТ С САМОВСАСЫВМОЩЕЙ МЕШАЛКОЙ Изобретение относится к конструкциям аппаратов для контактирования газас жидкостями и может быть использовано для проведения процессов смешения жидкости с газом или химическогоих взаимодействия,Известен аппарат, содержащий корпус, полый вал, жестко соединенный салом привода, и мешалки, образованные двумя дисками и радиальными лопас 10тями. Полый вал имеет входные отверстия для газа, расположенные вышеуроВня жидкости в аппарате, и выходныетверстия на конце вала, через котоРыегаз выходит в каналы мешалки, образован ные в межднсковом пространстве лопастями 1.При вращении мешалки, лопасти ее аналогично лопастям центробежного насосасоздают движение жидкой среды в аппарате, при этом давление в потоке на вхо-де на лопасти мешалки установится ниже,чем давление на поверхности жидкости вапПарате. Вследствие создавшегося перепада давления газ из верхней части аппарата начнет поступать через отверстия;в полом валу в каналы мешалки и далее,перемешиваясь с жидкой средой, будетвыходить в реакционную зону аппарата.Яасть газа будет поглощаться,при реак- ЗО ции жидкостью, а остальная часть ц виде пузырей выйдет через поверхность реакционной среды в газовую зону аппарата. Возвратившийся газ снова поступает через полый вал на лопасти мешал ки,замешивается в рабочую среду аппарата и поглощается рабочей жидкостью,Таким образом обеспечивается многократное прохождение газа через реакционную среду.Известный аппарат обладает рядом йедостатков.Мешалка, примененная в аппарате не обеспечивает равномерного перемешивания газожидкостной среды по всему объему аппарата (в зоне мешалки перемешивание будет более интенсивным, нежели у стенок аппарата), газовые пузырьки в верхней части аппарата будут значительно крупнее, нежели в нижней его части, так как по мере всплытия их во вращающейся жидкости пузырьки будут соедйкяться между собой, образуя пузырьки более крупных размеров. Кроме того, мешалка, примененная в аппарате, создает, в основном, зращательное движение жидкости, прн котором будет иметь место сепарация газовой Фазы, при этом пузырьки газа будут стремиться занять центральное положение в аппарате, а жидкость вследствие большей плотности будет занимать место напериферии.В мешалках подобного типа скоростипотока жидкости на входе на лопастисравнительно невелики (аналогично скоростям потока в низконапорном центробежном насосе), поэтому всасывающаяспособность мешалки и расход газа ограничены небольшим перепадом давления,создаваемого мешалкой. 10Гаэ, поступающий на повторную рециркуляцию не очищается от частиц жидкой среды, прореагиронавшей и насыщен-.ной газом, поэтому эффективность егокак реагента значительно уменьшаетсяи в некоторых случаях ведет к образованию побочного продуктаИзвестен также аппарат с самовсасывающей мешалкой, включающий корпус,циркуляционную трубу, расположенную пооси корпуса, отражатель, закрепленныйнад циркуляционной трубой, патрубкиввода и вывода компонентов и мешалку,размещенную по оси корпуса внутри циркуляционной трубы 2Известный аппарат имеет следующиенедостатки.Аппарат не имеет циркуляционногоКонтура, поэтому интенсивность перемешивания, а следовательно и величинагазовых пузырьков в различных зонах 30аппарата, и условия протекания химического процесса, и неоднородность получаемого продукта будут различными.Газ поступающий на повторную рециркуляцию не очищается от частиц жидкой 35среды, прореагиронаншей и насыщеннойгазом, поэтому эффективность его, какреагента, значительно уменьшается.С целью интенсификации процессов,аппарат снабжен тороидальной обечайкой, установленной внутри циркуляционной трубы снаружи мешалки, во внутренней стенке которой выполнены отверстия,и трубами для подвода и рециркуляциигаза, соединенными с тороидальной обечайкой,Кроме того, дополнительно с цельюочистки рециркулирующего газа от сопутствующих примесей, аппарат снабжен.сепаратором,размещенным в верхней частикорпуса и соединенным с трубой рециркуляции газа, а патрубок вывода жидкихкомпонентов установлен наклонно надотражателем и снабжен приемной воронкой, расположенной по оси корпуса.На фиг.1 изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг.2узел 1 на фиг.1 в случае движения потока компонентов сверху вниз; на фиг.3то же, в случае направления потока сни-.зу вверх.60Аппарат с самовсасывающей мешалкойсостоит из корпуса 1, циркуляционнойтрубы 2, расположенной по оси корпуса,отражателя 3, закрепленного над циркуляционной трубой, патрубков 4, 5, 6 и 7 для ввода и вывода компонентов и мешалки 6, размещенной по оси корпуса внутри циркуляционной трубы.Внутри циркуляционной трубы снаружи мешалки установлена тороидальная обечайка 9, выполненная с отверстиями 10 во внутренней стенке, направленными в сторону мешалки. С тороидальной обечайкой соединены трубы 11 и 12 для подвода и рециркуляции газа,В верхней части корпуса размещен сепаратор 13, соединенный с трубой 12 рециркуляции газа. Патрубок б нывода жидких компонентов установлен наклонно в верхней части корпуса над отражателем и снабжен приемной воронкой 14, распо" ложенной по оси корпуса.Аппарат работает следующим образом,Жидкость подводится в аппарат попатрубку 4. Мешалкой 8 создается восходящий или нисходящий поток компонентов по аппарату за счет напранления еевращения,Газ поступает по трубе 11 в тороидальную обечайку 9 и далее через отверстия 10 вводится в контактную зону,где происходит его энергичное контактирование с жидкостью. Часть газа подается через =епаратор 13 на рециркуляцию по трубе 12. Основная же частьгаза отводится из аппарата через се-,паратор 15 по патрубку 7. Жидкие компоненты выводятся через воронку 14 попатрубку б.Формула изобретения1. Аппарат с самовсасывающей мешалкой, включающий корпус, циркуляционную трубу, расположенную по оси корпуса, отражатель, закрепленный над циркуляционной трубой, патрубки внода и вывода компонентов и мешалку, размещенную по оси корпуса ннутри циркуляционной трубы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процессов, он снабжен тороидальной обечайкой, установленной внутри циркуляционной трубы снаружи мешалки, во внутренней стенке которой ныполнены отверстия, и трубами для подвода и .рециркуляции газа, соединенными с тороидальной .обечайкой.2. Аппарат по п.1,о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью очисткирециркулирующего газа от сопутствующих примесей, он снабжен сепаратором,размещенным в верхней части корпусаи соединенным с трубой рециркуляциигаза,3. Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что патрубок выводажидких компонентов установлен наклонно над отражателем и снабжен прием610554 ной воронкой, расположенной по оси корпусаИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, Патент РГ 9 1189952, кл. 12 е,4,1966.2, Патент США 9 3512762,кл. 2 б 1-124, 1970Составитель А.Тарасов едактор Н,Потапова Техред Н. Бабурка Корректор А. Гриценкраж 964го комитетазобретений иХ, Раушск писное ров СССР илиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная,каэ 3047/4 Т 1 П 1 ИИПИ Государственн по делам 113035, Москва, ПоСовета Миниоткрытийая наб., д.