Массообменный аппарат

О Л И С А Н И Е Оц 611634ИЗОБРЕТЕИ ЙЯ Соез СоветекнФСоцналисттечееаатеетслубттетк 61) Дополните ное к авт. свил.ву Заявлено 25,02.77(21) 2457321/23-2 01 0.3/3 присоелин м заявкикудерстееины 9 еретееветв тееестрое СССРее делам еэе 5 ретеееи вткрытие(43) Опубликовано 6.78 юллетень2 5 К 66 015 05(088,8 5) Дата опубликования описания 23.05 12 Автор изобретен ф, Золотов(71) Заявител ООБМЕННЫЙ АППЛРАТ г, 54 Изобретение относится к химическому маштптостроению и может бьгть использовано, например, в химической, нефтехимической, пищевой промышленности для осуществления массообменных процессов абсорбции, дистилляции, ректификации, перегонки),Известен пленочный аппарат, вклкгчагощий корпус с лопастньм ротором, Ротор имеет вертикальные лопасти, причем между лопастями и стенкой аппарата предусматривают небольшой зазор, чтобы лопасти перемешивали только гаэ и не задевали плен-. ку ",кидкости которая стекает по стенке 1,Необходимость создания малого зазора между лопастью н стенкой аппарата для. получейия пленки раствора обуславливает усложнение обс луживания и изготовления аппарата.Известен тонкопленочный массообменный аппарат, включающий корпус с рубашкой, ротор в виде вала с закрепленными на нем радиальными лопастями и распределцтельныг, диском, имеюгцим кольцевую полость с отверстиями; Под распределительным диском расположен пленкообраэующий элемент, вы 2полненный в виде усеченного конуса с радиальными лопастями, а под ним - отбойньйусеченный конус 2.В известном аппарате при повышенныхскоростях газовой фазы происходит захваткатгелек жидкости и унос цх иэ аппарата,Это вызывает необходимость сниженияотносительных скоростей движения жидкости и газа и, следовательно, уменьшения 1 О удельной производительности аппарата. Кроме того, распределительный диск, выполненный с кольцевой полостью и отверстиями.вней, имеет постоянную величину истеченияжидкости, заданную конструктивно. Следогь вательно, при переходе на растворы с другимц физико-химическими свойствами требуется изготовление нового распределительного диска с другим сечением отверстий.Белью изобретения является интенсифи кация пресса эа счет упрощения регулирования толщины пленки жидкости и обеспечение высоких скоростей газа и жидкости,.Оостигается это тем, что в известном125 гоаппарате, имеющем ротор в виде вала сзакрепленными на нем радиальными лопастями, распределительным диском, пленкообразу,ошим элементом, выполненным ввиде усеченного конуса с радиальными лопастями, отбойным усеченным конусом,5распределительный диск установлен с возможностью перемещения вдоль вала и расположен внутри пленкообразуюшего элеМЕНта а На НаРУжНОй ПОВЕРХНОСтн УСЕЧЕНного пленкообразуюшего конуса имеются 10радиальные лопатки.Наличие на наружной поверх ности пленкообразуюшего элемента радиалЩых логаток, взаимодействующих с конической частьюкрышки аппарата, позволяет за счет центробежной силы отделить капли раствора отгазовой фазы, Следовательно, при однихи тех же геометрических размерах аппарата можно поддерживать значительно болееЮвысокие относительные скорости движенияжидкости и газа.Возможность осевого перемещения распределительного диска, расположенноговнутри пленкообразуюшего элемента (при25настройке), позволяет менять в большихпределах ширину кольцевой шели, образованной внутренней поверхностью пленкообраэуюшего конуса и торцом распределительного диска, и, следовательно, подбирать30скорость истечения каждой данной жидкостипля создания оптимальной толщины ее пленки. Кроме того, истечение жидкости из щели более равномерное, чем через системуотверстий, что обеспечивает более равно 35мерное распределение раствора по пленкообразуюшему элементу,На чертеже изображен предлагаемый мамассообменный аппарат, продольный разрез.46Вертикальный корпус 1 аппарата снабжен термостатируюшей рубашкой 2 со штуцерами 3 и 4 для подачи и отвода тенг:носителя. Внутри корпуса расположен ротор, состояший из вала 5 и радиальныхлопастей 6, Корпус 1 сочленен с днишем7, на котором расположены патрубок 8слива раствора и нижний опорный подшипник 9 вала 5. Аппарат закрывается крышкой 10, на которой смонтированы верхняяопора 11 вала 5, патрубок 12 подачи исходного раствора и патрубок 13 удалениягазовой фазы. В верхней части аппаратарасположен пленкообраэуюший элемент, состояший из пленкообразующего усеченногоконуса 14 и Отбойного усеченного конуса15, жестко соединенных между собой через радиальные лопасти 16. Пленкообразуюший элемент неподвижно соединен сторцами радиальных лопастей 6, закреплен- ьоных на валу 5. На наружной поверхности пленкообразуюшего конуса 14 имеются радиальные лопатки 17, торцы которых образуют небольшой (0,5-1,0) зазор с конической частью крышки 10, Внутри пленкообразуюшего элемента расположен распределитель ный писк 18, который крепится на валу 5 с возможностью осевого перемещения, например, при помощи резьбы, Торец диска 18 и внутренняя поверхность пленкообра зующего конуса 14 образуют кольцевую щель пля истечения раствора, ширина которой регулируется перемещением диска 18 вдоль оси вала 5.Массообменный аппарат работает слепуюшим образом.Исходный раствор подают в аппарат по патрубку 12 на распределительный диск 18. При вращении вала 5 и закрепленно го на нем диска 18 раствор центробежной силой отбрасываеи;я к его торцам и попадает в щель, образованную торцом писка 18 и внутренней поверхностью конуса 14, Толщина пленки постепенно уменьшается при движении от меньшего диаметра конуса к большему; с конуса 14 пленка жидкости сбрасывается на внутреннюю стенку корпуса 1, движется вниз и далее удаляется через патрубок 8.Газ (пар) поднимается, закручивается (перемешивается) лопастями 6, контактирует с пленкой жидкости, стекающей по внутренней стенке корпуса 1, и поступает в полжть, образованную внутренней поверхностью крышки 10 и наружной поверхностью пленкообразуюшего конуса 14. Лопатками 17, закрепленными на конусе 14, газовый поток закручивается, и центробежной силой капли жидкости отделяются от газа, Газ удаляется через патрубок 13,Формула изобретенияМассообменный аппарат, включающий вертикальный корпус с рубашкой, ротор в виде вала с закрепленными на нем радиаль ными лопастями, распределительным диском, пленкообразующим элементом, выполненным в виде усеченного конуса с радиальными лопастями и отбойным усеченным конусом, О т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью интенсификации массообмена эа счет упрощения регулирования толщины пленки и обеспечения высоких скоростей газа и жидкости, распределительный диск установлен с возможностью перемещения вдоль вала и расположен внутри пленкообразуюшего элемента, а наружная по611634 верхность плеикообразуюшегс элемента снабжена радиальными лопатками,Источники инфорйации, принятые во вни мание при экспертизе: Составитель С. Барановаедактор Т, фадеева ТехредЕ. Давидович Корректо ценко Тираж 964 Подпис рственного комитета Совета ам изобретений и открытий сква, Ж, Раушская наб., ное Министров СССР филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проекщая, 4 з 3337/8ЦНИИПИ Госудапо д113035, М 1. Рамм В. М, Абсорбция газов. М.,Химия, 1976, с, 324,2. Авт рское свидетельство СССРМ 512772, кл, В 01 О Э/28, 1974.