Контактная тарелка

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ %ЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 210579 (21) 2787725/23-26 (5)М. КЛ. Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытийГГродненское производственное объединен е "Азот"им. С. О, Притыцкого(54) КОНТАКТНАЯ ТАРЕЛКА Изобретение относится к устройствам для проведения процессов массообмена и может использоваться в химической, пищевой и других родственныхотраслях промышленности, в частности для5 абсорбции аммиака из газов дистилляции в производстве аммиачной селитры.Известна контактная тарелка, содержащая контактный элемент с завихрителем и переливные устройства 11.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее контактный элемент, выполненный в виде усеченных конусов, соединенных большими 1 основаниями и с завихрителем в верхней части, выполненным в виде секторных элементов 21.Недостатком этого устройства является недостаточно высокая интенсив ность массообмена, поскольку большая часть жидкости, минуя контактный элемент, проходит через гидрозатвор и стекает пленкой вниз, т.е. основное взаимодействие газа и жидкости происходит в пленочном режиме. Из. вестно, что при диспергировании потока жидкости быстродвижущимся потоком газа интенсивность процессов тепло и массообмена в несколько раз выше, 30 чем при турбулизации пленки жидкости газовым потоком.К недостаткам этого устройства следует отнести и неспособность конструкции эффективно работать при больших плотностях орошения. При увеличении количества жидкой фазы требуется увеличить зазор между стенкой аппарата и контактным элементом дуя пропуска ее. Однако это приводит к увеличению толщины пленки и резкому снижению эффективности массообмена.Цель изобретения - увеличение плотности орошения и интенсификации процесса массотеплообмена за счет увеличения времени, зон и поверхности контакта фаз.Поставленная цель достигается тем, что контактный элемент выполнен в виде двух усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями, завихритель установлен в узкой части контактного элемента, который снабжен направляющим конусом, установленным на расстоянии от него. Переливное устройство установлено соосно контактному элементу и выполнено в виде воронки с перфорацией конуса воронки в сужающейся части, ограниченной цилиндрической обечайкой, Контактный эле 814384мент в верхней части снабжен отбортонкой, выполненной наружу.На Фиг. 1 изображена контактнаятарелка, общий вид, на Фиг. 2разрез А-Л на Фиг.1.Контактная тарелка состоит изнижнего 1 и верхнего 2 усеченныхконусов, соединенных меньшими основаниями и образующих контактный элемент 3, В узкой части контактногоэлемента установлен завихритель 4,выполненный в виде секторных элементов, а в верхней снабжен отбортовкой 5, направленной наружу. Контактный элемент образует со стенкой аппарата б верхний 7 и нижний 8 зазорыи камеру 9 гидрозатвора. Причем верхний зазор 7 больше нижнего 8. Нарасстоянии от контактного элементаустановлен напраьляющий конус 10и переливное устройство 11, выполненное в ниде воронки 12 с перфорацией 13 в нижней части конуса. Перфорация ограничена цилиндрической обечайкой 14, длина которой меньше длины устья воронки.Устройство работает следующимобразом,Жидкость из камеры 9 гидрозатворачерез зазор 8 стекает по внутреннейпОверхнОсти направляющего конуса 10в переливное устройство 11, образуяжидкостные завесы и далее через устьеворонки 12 попадает в центр завихрителя 4,Газ проходит через жидкостнуюзавесу и поступает на завихритель 4где приобретает вращательное движение и, сильно диспергируя жидкость,транспортирует ее с центра завихрителя к периферии, образуя высокоразвитую поверхность контакта Фаз.Вращающийся газожидкостный поток поднимается вверх, где вследствие расширения верхнего конуса 2 его скорость резко снижается и наиболеекрупные капли жидкости под действиемсил тяжести падают обратно на завихритель, где вновь диспергируются,чем обновляется поверхность контактаФаз и увеличивается время контакта,Более мелкие частицы жидкостиОтбрасываются за счет центробежныхсил на стенку аппарата б образуя наней сильнотурбулизованный жидкостный кольцевой поток с непрерывноОбновляющейся поверхностью контактаФаз, который через зазор 7 проваливается в камеру 9 гидроэатвора. Таккак зазор 8 меньше зазора 7, то в камере 9 происходит наполнение жидкости,чем предотвращается проскок газачерез камеру 9 и регулируется скорость протока жидкости через зазор 8в зависимости от столба жидкости вкамере 9. Отбортовка верхнего конуса также способствует спокойнОмустеканию жидкости,При малом расходе жидкой фазы онастекает в устье воронки, частичнопроваливаясь на перфорации, чтоулучшает условие ее распределенияна завихритель и предотвращает центральный проход газа. При увеличениирасхода жидкой Фазы (плотности орошения), происходит накопление ее вворонке и слив на завихритель черезперфорацию посредством цилиндрической обечайки 14, Это позволяет эфФективно работать в широком диапазоне изменения нагрузок по жидкойФазе,Установка цилиндрической обечайки14 более короткой, чем устье воронки, улучшает гидродинамические условия работы контактного элемента, таккак не происходит перекрытие свободного сечения завихрителя, что улучшает работу контактной тарелки.Таким образом, предлагаемая конструкция контактной тарелки позволяет создать высокоразвитую поверхностьконтакта Фаз, где взаимодействиежидкости и газа происходит нарядус пленочным в мелкодисперсном состоянии, что значительно увеличиваетповерхность контакта Фаз и интенсиФицирует процесс массообмена. Конструкция переливного устройства позволяет работать в широком диапазонеизменения нагрузок по жидкой фазе,что позволяет выбрать плотность орошения, необходимую для проведенияпроцесса,Формула изобретения1. Контактная тарелка для взаимодействия газа (пара) с жидкостью,состоящая из контактного элементаустановленным в верхней части завихрителем, выполненным в виде секторных элементов и переливного устройства,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью увеличения плотности орошения, интенсификации процесса массотеплообмена за счет увеличения времени, зон и поверхности контактаФаз, контактный элемент выполненв виде двух усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями, завихритель установлен в узкой частиконтактного элемента, который снабжен направляющим конусом, установленным на расстоянии от него,2. Контактная тарелка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что переливное устройство установлено соосно контактному элементу и выполнено в виде воронки с перфорацией конуса воронки в сужающейся части, ограниченной цилиндрической обечайкой.3, Контактная тарелка по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем,814384 что контактный элемент в верхнейчасти снабжен отбортовкой, выполненной наружу,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе О Лг./ Составитель, А. Сондова Техред М.голинка екмар Коррект. Бел Редактор 06ого комитета СССРний и открытийРауйская наб., д. 4/5 Подписно ак лиал ППП фПатент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 О/б ВНИИПИ Госу по делам 113035, МосквТиражрствензобретЖ,1. Авторское свидетельство СССР9 237090, кл. В 01 О 3/30, 1967,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2624491/26,кл. В 01 О 3/26, 1978 (прототип),