Элемент насадки

(5 З) УДК 66,074, .53(088.8) но делам нзабретеннй н отнрытнй(,Московский ордена Трудового Красного Зна ещ институт .,о."й," к,.нефтехимической и газовой промышленностиим. И.М. Губкина(54) ЭЛЕМЕНТ НАСАДКИ Изобретение относится к конструкциям элементов насадки для газожидкостных массообменных аппаратов с внешним подводом тепла и может найти применение в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей н смеж- ф ных отраслях промышленности.Известна насадка, содержащая корпус и окна на его поверхности1.Однако при работе насадки из таких элементов внутри корпуса и между корпусами смежных элементов насадки образуются участки, которые не орошаются жидкостью, и участки, где отсутствует движение пара, что приво 13 дит к уменьшению поверхности контакта фаз и неэффективной работе части объе. ма аппарата. Особенно сильное снижение эффективности массопередачи имеет место при низких расходах одной из36 фаз, что существенно сужает рабочий диапазон насадки.Цель изобретения - интенсификация процесса массопередачи за счет обегпечения направленного входа жидкости в корпус и выхода пара через окна и увеличение числа центров кипения жидкости.Указанная цель достигается тем, что элемент насадки снабжен коническими воронками, установленными на торцах корпуса и направленными внутрь его, а корпус выполнен из элементов, образовантых боковой поверхностью тела вращения, смещенных относительно друг друга. Внутренняя поверхность корпуса выполнена пористой. На фиг, 1 изображен элемент насадки, общий вид, на фиг. 2 - то ае, поперечный разрез.Элемент насадки состоит иэ корпу" са 1, окон 2 на поверхностте корпуса, конических воронок 3, устантэвленных на торцах корпуса и направленных внутрь его. Корпус .элемента насадки выполнен иэ ряда элементов 4, образо- ванных боковой поверхностью тела вра 8653601 О 15 20 25 ЭО формула изобретения 35 40 45 50 55 щения и смещенных относительно другдруга с образованием окон 2,Элементы насадки предлагаемой конструкции работают в газожидкостноммассообменном аппарате с внешним подводом тепла при одном из трех способов размещения: в плотном слое насадки без возможности движения, вподвижном слое насадки с возможностью свободного движения и в аппарате с насадкой, установленной наосях с возможностью вращения элементов насадки вокруг оси. В аппаратежидкость и пар распределены по сечению слоя насадки. В результате подвода тепла к элементу насадки извне,например, токами высокой частоты илипо устройству, служащему осью вращения элемента насадки, жидкость, заполняющая корпус элемента насадки,испаряется, и образующийся пар выходит из корпуса через окна.Испарившаяся часть жидкости пополняется через конические воронки, установленные на торцах корпуса. Пар,выходящий из окон между элементами,образованными боковой поверхностью тела вращения и смещенными относительнодруг друга, приводит к турбулизациипотоков между смежными элементами насадки и к вращению элементов насадки в случае подвижного слоя.Таким образом, снабжение элементов насадки коническими воронками,установленными на торцах корпуса инаправленными внутрь его, и выполнение корпуса из ряда элементов, образованных боковой поверхностью тела вращения и смещенных относительно другдруга с образованием окон, обеспечивает направленный вход жидкости в корпус и выход пара через окна, предотвращает образование застойны;. зонвнутри элемента насадки и между смежными элементами насадки, приводит к.вращению элемента насадки, турбулизации потоков и способствует равномер"ному распределению потоков по сеченийаппарата,Такая гидродинамическая структурапотоков в насадке из элементов предлагаемой конструкции способствуетувеличению поверхности контакта фази интенсификации процесса массопередачи в широком диапазоне нагрузок,Выполнение внутренней поверхностикорпуса пористой приводит к увеличению числа центров кипения жидкости,более интенсивному парообразованию внутри элемента насадки и увеличивает положительные эффекты, обеспечиваемые направленным движением фаз.Испытание предлагаемой конструкции проведено на модели элемента насадки диаметром 0,03 м, высотой 0,04 м с шестью окнами на поверхности корпуса. Подвод тепла к элементу насадки осуществлялся через электроспираль, размещенную в корпусе. Элемент насадки при испытаниях был установлен в аппарате с кипящей жидкостью с возможностью вращения элемента вокруг оси.Испытания показали, что при кипении жидкости внутри элемента насадки пар выходит через окна, испарившаяся часть жидкости пополняется через конические воронки, что приводит к турбулизации потоков и интенсивному вращению элемента насадки. Направленное движение потоков предотвращает об- разование застойных зон, что установлено при наблюдении движения трассера (красителя) в аппарате, и приводит к интенсификации процес а массопередачи.Применение предлагаемой конструкции элемента насадки в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности позволит интенсифицировать процесс массопередачи и улучшить качество получаемой продукции. 1. Элемент насадки для массообменных аппаратов с внешним подводомтепла, содержащий корпус с окнами наего поверхности, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цепью интенсификациипроцесса массопередачи за счет обеспечения направленного входа жидкостив корпус и выхода пара через окна иувеличения числа центров кипения жидкости, он снабжен коническими воронками, установленными на торцах корпуса и направленными внутрь его, а корпус выполнен иэ элементов, образованных боковой поверхностью тела вращения, смещенных относительно другдруга,2. Элемент по п. 1, отличаю"щ и Й с я тем, что внутренняя поверхность корпуса выполнена пористой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США В 3.266. 787,кл. 261-94, 1962 (прототип),8 б 5360 Составитель А. СоидТехред, А. Бабинец Корректор М. Коста Редактор Заказ филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна Тираж 709 ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Ж-ЗПодписное ного комитета СССР ний и открытий Раушская наб., д. 4