Тепло-массообменный аппарат

О П И С А Н И Е р 77662 УИЗОБРЕТЕНИЯ блюз Советских Социалистических Реслублик(51) М. Кл.зВ 01 Р 3/ В 010 3/ 1,10.78 (21) 2679550/2 аул ем заявкис присоединен23) Приоритет Государстеенный комнт СССР о делам изобретений и открытий(45) Дата опубл вания описания 07.11.8(71) Заявител Азот дненское производственное объедине им. С, О. Притыцкого тс т ф 1 ф +-с ы(54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППА тся к противоточнымаппаратам с прямо- и устройствами и мото в любой отрасли в частности для ох и отбросных, низконаных примесей в произперфорированному конусу. Спроисходит под действиемсил, возникающих при вращеного газожидкостного потока,низывается поднимающимсяком, проходящим в зазоре меи лопастями, что обуславлищее движение и торможениекрученного газожидкостногошая при этом сепарацию и увжидкости на вышерасположеконтакта. епарация фаз центробежных нии распыленкоторый прогазовым потожду корпусом вает восходя- вращения за-. потока, ухуделичивая унос иную ступень 1Изобретение относитеплом ассоо 6 меннымточными контактнымжет быть использованародного хозяйства,лаждения и промывкпорных газов от вредводстве серной кислоты.Известен аппарат для проведения процессов массообмена, который состоит из 10корпуса, многоступенчатого ротора с закрепленными на нем винтовыми лопастями,расположенными в радиальном или тангенциальном направлении, и усеченных перфорированных конусов, закрепленных на корпусе большими основаниями вверх междуповерхностями вращения лопастей 11.Наиболее существенными недостаткамиуказанного устройства является высокийвторичный унос жидкости газовым потоком 20и низкая эффективность массообмена вследствие нерационального использования реакционного объема аппарата, незначительного времени взаимодействия газа с жидкостью и недостаточно развитой поверхности контакта, которая образуется прискольжении пленки жидкости по винтовымлопастям, распылении пленки в сепарационной зоне при отрыве ее с краев лопастейи при стекании пленки по стенке корпуса и 30 Известен тепломассообменныи аппарат для проведения процессов тепломассопереноса в системах газ (пар) - жидкость, включающий установленные по высоте барботажно-прямочные контактные устройства, содержащие барботажную тарелку с расположенным над ней коническим патрубком с сепарационным элементом в верхней части 21.Однако этот аппарат обладает высоким гидравлическим сопротивлением и не пригоден для работы с низконапорными газами.Целью изобретения является интенсификация процесса за счет снижения гидравлического сопротивления при работе с низко- напорными газами, уменьшение уноса.Указанная цель достигается тем, что аппарат снабжен установленным по всей высоте его внутри конического патрубка валом с пропеллерной мешалкой, расположенной над тарелкой, а сепарационный эле мент, закрепленный на валу, снабжен конусным отражателем.На фиг. 1 приведен предлагаемый аппарат; на фиг, 2 - разрез А - А фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б фиг. 1. 10Аппарат состоит из корпуса 1 с установленными по высоте барботажно-прямоточными контактными устройствами, содержащими барботажную тарелку 2 с переливным карманом 3 и расположенным над ней 15 зазором 4, коническим патрубком 5, образующим с ней контактную камеру 6, ограниченную сверху центробежным сепарационным элементом 7, неподвижно укрепленным на роторе 8. Элемент установлен с за зором к патрубку 5, В зоне сепаратора под углом к корпусу установлен конусный отражатель 9. Ротор вращается во втулке 10, установленной в центре тарелки, и снабжен пропеллерной мешалкой 11, расположенной над тарелкой.Аппарат работает следующим образом, Газ, поднимаясь по аппарату, проходит через отверстия барботажной тарелки 2 и барботирует через слой жидкости, поступающей на тарелку через зазор 4, образуя газожидкостную эмульсию, которая распыляется и закручивается вращающейся с ротором 8 пропеллерной мешалкой 11. Мешалка обеспечивает не только подсос жидкости и газа, что снижает гидравлическое сопротивление ступени, но и равномерно распределяет закрученную газожидкостную эмульсию по объему контактной камеры 6, увеличивая при этом время взаимодействия 40 фаз, и создает непрерывно обновляющуюся высокотурбулизованную поверхность контакта, Сужающийся, непрерывно ускоряющийся закрученный газожидкостной поток засасывается вращающимися с ротором 45 центробежным сепарационным элементом 7, где, сжимаясь, приобретает многоструйное вращательное движение и выбрасывается в сепарационную зону, в которой под действием центробежных сил происходит разделение фаз. Жидкость, отброшенная на конусообразный отражатель 9, скатывается вниз сепарационной зоны и через переливной карман 3 поступает на нижележащую ступень контакта, а отсепарированный газ, получивший дополнительный напор, поднимается под вышележащую барботажную тарелку,Таким образом, предложенная конструкция тепломассообменного аппарата позволяет обеспечить взаимодействие низконапорного газа с жидкостью путем подсасывания и диспергирования газа пропеллерной мешалкой и всасывание образовавшейся газожидкостной эмульсии сепарационным элементом с последующим ее сжатием и центробежной сепарацией, а также создать высокую эффективность тепломассообмена путем распыления газожидкостной эмульсии пропеллерной мешалкой и придания ей восходящего закрученного движения, что значительно увеличивает время взаимодействия фаз с высокотурбулизованной непрерывно обновляющейся поверхностью контакта. Формула изобретения1. Тепломассообменный аппарат по авт. св. Мо 480421, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет снижения гидравлического сопротивления при работе е низконапорными газами, уменьшения уноса, аппарат снабжен установленным по всей высоте внутри конического патрубка валом с пропеллерной мешалкой, расположенной над тарелкой, а сепарационный элемент закреплен на валу.2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что сепарационный элемент снабжен конусным отражателем,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство М 363500, кл. В 01 Р 3/30, 1973.2. Авторское свидетельство СССР Мз 480421, кл. В 01 Р 3/26, 1975 (прототип),-б чгР Составитель А. СондорРедактор Л. Курасова Техред В. Серякова Корректор 0 Тюри ип ия пр. Сапунова,Заказ 2528/6НПО Поиск Г Изд.578 Тираж 810дарственного комитета СССР по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 одписно ткрытий