Тепломассообменный аппарат

860794 Севе ьееетсквс ьпцналистическик Республик(23) Приоритет - (43) Опубликован СССРелам изобретений етень М 3 07,09,81, Бю(45 Да бли ания описания 54) ИАССООБМЕН НЫЙ АП ПАРА Изобретение относится к области процессов и аппаратов химической технологиии может быть использовано для проведения массообменных процессов в .химической, нефтехимической, пищевой и другихотраслях для взаимодействия газа с жидкостью.Известен контактный аппарат с плавающей насадкой, содержащии корпус, разделенный по высоте провальными тарелкаии Ц.Этот аппарат не позволяет производитьактивный тепломассообмен, например, приабсорбции формальдегида водой, сопровождаемой выделением большого количества тепла из-за отсутствия теплообменныхэлементов для съема избыточного тепла,Тарелки в этой конструкции расположены на значительном расстоянии одна отдругой, чтобы исключить занос жидкойфазы с ниже расположенной тарелки навыше расположенную, что приводит к увеличению высоты аппарата.Известен абсорбер, в котором на провальной тарелке размещены охлаждаемыеводой змеевики 121,Недостатком этого аппарата являетсято, что он может работать при малых скоростях газового потока, не более 0,5 -0,8 м/с, так как в этом абсорбере отсутствует насадка. При больших скоростях газовой фазы имеет место занос жидкости с тарелки на тарелку. КПД такой тарелки невысок, в результате чего одна расчетная 5 теоретическая тарелка содержит 3 - 4 реальные тарелки, что приводит к большим габаритам аппарата по сечениям и высоте.Известен массотеплообменный аппарат, 10 содержащий корпус, разделенный по высоте тарелками с подвижной насадкой и с инжекционными тарелками между ними 31 Этот аппарат работает при высоком давлении газовой фазы, что сопровождается перерасходом энергии и дополнительным ра-.зогревом фаз, возможностью утечек через уплотнения. Это недопустимо при проведении таких высокотоксичных процессов, как: абсорбция формальдегида водой. Этот ап парат может работать только с высоко- напорной газодувкой или компрессором,.что усложняет аппаратуру н технологиче-.ский процесс на всех стадиях. Кроме того этот аппарат не содержит элементов для: активного съема тепла.В силу этих причин такой аппаратнельзя использовать для получения формалина (37 - 40%-ный раствор формальдегида в воде), так как отсутствие съема теп.- 30 ла приводит к процессу десорбции3Известен тепломассообменный аппарат, содержащий корпус, секционированный по высоте тарелками с переливными устройствами, колпачковыми тарелками, насадкой и расположенными над ней форсунками орошения, циркуляционный насос и переливные труоопроводы, расположенные снаружи корпуса 41.Однако в таком аппарате не достигается равномерного орошения каждой секции жидкостью, что снижает эффективность.Целью изобретения является повышение эффективности адсорбции за счет обеспечения большей скорости газовой фазы и равномерного орошения каждой секции жидкостью различной концентрации.Указанная цель достигается тем, что в тепломассообменном аппаоате, содержащем корпус,- секционированные по высоте тарелкой с. переливным устройством колЬв фФопачковой тарелкой, насадкой и расположенными НаЪМй форсунками орошения, циркулционны; насос, и расположенные снаружи корпуса переливные трубопроводы, колпачковая тарелка снабжена карманами, при этом нижняя часть карманов соединена с помощью циркуляционцого насоса с форсунками орошения, верхняя их часть - с переливными трубопроводами, выходы которых расположены в зоне орошения каждои секции.Целесообразно переливные трубопроводы снабжать гидрозатворами, карманы - теплообменными элементами, колпачковую тарело - отбойником и расположенной под ней отражательной сеткой.На чертеже изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез.Аппарат состоит из секционного корпуса 1, в каждой секции которого установлена провальная ситчатая тарелка 2 с плавающей насадкой 3, Под каждой провальной тарелкой установлена непровальная колпачковая тарелка 4 с теплообменными элементами 5.Наружный циркуляпионный насос 6 связан на всасывающей стороне с непровальной колпачковой тарелкой, а на нагнетательной стороне - с форсунками 7 орошения, пасположенными над провальной тарелкой.В середине колпачковой тарелки имеется газовый проход 8, Над колпачковой тарелкой установлен отбойник 9, а под ней - отражательная сетка 10. Провальная тарелка имеет переливное устройство 11 с гидрозатвором 12. Непровальная колпачковая тарелка имеет карман 13 и наружный переливной труоопровод 14 с гидрозатвором 15.Аппарат работает следующим образом, Реакционный газ, например формальдегид, вводится в аппарат снизу и последова тельно проходит все секции через газовый проход 8, обтекая конический отбойник 95 10 15 ао 25 36 35 49 через отверстия провальной ситчатой тарелки 2, и приводит в состояние кипящего слоя плавающую насадку 3, на которой происходит контакт и массообмен с жидкой фазой, поступающей на насадку из форсунок 7 орошения. Избыток жидкой фазы из провальных ситчатых тарелок по внутренним переливным усгройствам 11 и гидрозатворам 12 перетекает на ниже расположенную непровальную колпачковую тарелку 4, содержащую теплообменный элемент 5. На непровальных тарелках происходит теплообмен, охлаждение жидкой фазы, Из непровальной колпачковой тарелки жидкая фаза с циркуляционным насосом 6 подается на форсунки 7 на выше лежащую провальную тарелку и обильно орошает плавающую насадку. При этом создаются благоприятные условия для активного контакта фаз, Готовый продукт (формалин) снимают с самой нижней не- провальной колпачковой тарелки, свежая вода на орошение подается ца самую верх. нюю провальную тарелку.Предложенная конструкция имеет следующие преимушества:достигается высокая эффективность абсорбции за счет большой скорости газовой фазы - 3 - 5 м/с, отнесенной и площади поперечного сечения аппарата, развитой поверхности контакта фаз и возможностью съема избыточного тепла;снижается металлоемкость аппарата, так как производительность его увеличивается без увеличения габаритов абсорбера:,циркуляциопные насосы позволяют создавать равномерную и необходимую плотность орошения;конструкция позволяет получить формалин нужной концентрации, например 37 - 40%, и ооеспечивает безопасную работу. 45 50 55 60 65 Формула изобретения 1. Тепломассообменный аппарат, содержащий корпус, секционированный по высоте тарелкой с переливным устройством, колпачковой тарелкой, насадкой и расположенными над ней форсунками орошения, циркуляционный насос и расположенные снаружи корпуса переливные трубопроводы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности адсорбции за счет обеспечения большой скорости газовой фазы и равномерного орошения каждой секции жидкостью различной концентрации, колпачковая тарелка снабжена карманами, при этом нижняя часть карманов соединена с помощью циркуляционного насоса с форсунками орошения, верхняя их часть - с переливными трубопроводами, выходы которых расположены в зоне оро. щения каждой секции.2. Аппарат по и. 1, отличающийся860794 Адгдзы Составитель С. Баранова Техред А. Камы шникова Редактор Н, Потапова Корректор 3. Тарасова Изд.538 Тираж 712ВНИИПИ Государствеииого комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 45 Подписное Заказ 6340 Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома 5. гем, что переливные трубопроводы снабжены гидрозатворами. 3. Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что карманы снабжены теплообменными элементами. 4, Аппарат по пп. 1 - 3, отличающ и й с я тем, что колпачковая тарелка снабжена отбойником и расположенной под ней отражательной сеткой. 6 Источники информации,принятые во внимание при экспеотизе1 Авторское свидетельство СССР5 М 396118, кл. В 01 0 53/20, 1970.2. Авторское свидетельство СССРМ 254482, кл. В 01 Э 53/18, 1969,3. Авторское свидетельство СССРМ 568441, кл. В 01 Р 3/22, 1974.10 4. Авторское свидетельство СССРМ 24520, кл. В 01 Р 53/18, 1930.