Прямоточное контактное устройство

оо делан изобретений н открытий(53) УДК 66,048. .375(088.8) Дата опубликования описания 23.0).82,(72) Авторы изобретения Г.М.Яковлев, М.И.Шибутович, В.В.Агеев и И.11.Гаврилейкова(54) ПРЯМОТОЧНОЕ КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к устройствам для проведения процессов массо- обмена и может использоваться в химической, пищевой и других родственных отраслях промышленности, в частности для проведения процессов абсорбции и ректификации.Известно контактное устройство для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, выполненное в виде цилиндрического патрубка, установленного на тата релке, снабженного отбойником и горизонтально установленной перегородкой 13.Однако эта конструкция не облада 15 ет высокой эффективностью из-за малой поверхности контакта фаз.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, состоящее из перфорированного ци.чпндрического патрубка, установленного на тарелке, снабженного отбойником и горизонтально установленной перегородкой, образующей с плоскостью тарелки камеру для жидкости 121.Основной недостаток данной конструкции невысокая эффективность массообмена, вследствие мало развитой поверхности контакта фаз, поскольку взаимодействие фаз происходит в прямотоке.К недостаткам данной конструкции следует отнести и уменьшение эффективности контактной ступени с ростом диаметра цилиндрического патрубка, так как струйки жидкости на - чинают диспергироваться уже в пристеночной зоне и центр патрубка не загружается жидкой фазой, Поэтому возможен проход газа по центру элемента при незначительном контакте с жидкостью или да;е вообще без него при большом диаметре. А это ограничивает производительность аппарата по газовой фазе, Наблюдающийся вторичный унос при ударе газожидкостного потока об отбойную пластиформула изобретения 3 89905 ну также снижает эффективность ступени и вызывает необходимость в уве- личении межтарельчатого расстояния и соответственно металлоемкости аппарата. ЭЦель изобретения - увеличение эффективности процесса за счет создания высокоразвнтной, сильнотурбулизированной поверхности контакта фаз и снижение вторичного уноса. 16Указанная цель достигается тем,что перфорация патрубка выполнена в виде полусфер различного диаметра.Целесообразно перфорацию патрубка делать выпуклой в сторону оси патруб у ка, а отбойник выполнять в виде усеченного конуса, установленного коаксиально патрубку, и снабжать установленным нод ним в верхней части патрубка завихрителем.ЖНа фиг. 1 показана тарелка, общий вид; на Фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1.Прямоточное контактное устройство состоит из цилиндрического патрубка д 1 с перфорацией, выполненной в виде полусфер 2 и установленного на тарелке 3. Патрубок снабжен в верхней части закручивателем 4 и отбойником5, выполненным в виде усеченного 36 конуса, сужающегося вверх, установленного коаксиально цилиндрическому патрубку и с зазором 6 по отношению к стенке аппарата 7 и горизонтальной перегородкой 8, образующей камеру 9 для жидкости совместно с плоскостью тарелки 3 и переливным порогом 10.Устройство работает следующим образом.40Турбулизированный на нижележащей ступени (после закручивателя 4) газовый поток проходит по цилиндрическому патрубку 1, снизу вверх диспергирует струйки жидкости, вытекающие через перфорацию в сферических выпуклостях 2, причем распределение их в объеме патрубка происходит под разными углами к осевой скорости газового потока, что увеличивает их диспергирование и способствует более полному заполнению внутреннего объема патрубка. Выполнение перфорации 2 в форме сфер с различным диаметром приводит И к плавному обтеканию их газовым потоком и придает последнему сложную траекторию движения: ядро газового 1 1потока колеблется вдоль осевой линии патрубка, что способствует сильной турбулизации газового потока, Наиболее крупные капли жидкости в силу большой инерции пересекают газовый поток, огибающий выпуклости, и ударяясь о них, сильно диспергируются, чем обеспечивается обновление и создание высокоразвитой поверхности контакта Фаз даже при значительном диаметре контактного элемента.Пля снижения межтарельчатого уноса разделение фаз производится в поле центробежных "ил. Газожидкостный поток проходит закручиватель 4 и приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил жидкость отбрасывается на боковую поверхность усеченного конуса 5 и стекает на перегородку 8, Частично уносится с газом жидкая фаза, отбрасывается на стенку аппарата 7 и через зазор б между отбойным конусом и стенкой аппарата также стекает на перегородку. С перегородки жидкость через переливной порог 10 стекает в камеру 9 и далее поступает в контактный патрубок.Установка закручивателя не только способствует улучшению качества сепарации, но и турбулизации газо- жидкостного потока, поступающего на вышележащую ступень, что увеличивает эффективность контактной ступени.Таким образой, предлагаемая конструкция по сравнению с известной позволяет значительно интенсифицировать процесс массообмена в контактном патрубке, увеличить производительность аппарата, а более надежная сепарация в поле центробежных сил дает возможность уменьшить вторичный унос и следовательно расстояние между элементами, что соответственно приводит к снижению металлоемкости аппарата и увеличению КПД ступени. 1. Прямоточное контактное устройство для взаимодействия газа с жидкостью, выполненное в виде перфорированного цилиндрического патрубка, установленного на тарелке снабженного отбойником и горизонтально установленной перегород899051 АЗаказ 11994/5 Тираж 732 Подписи илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн кой, образующей с плоскостью тарелки камеру для жидкости, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что , с целью увеличения зФфективности процесса за счет создания высокоразвитой, сильнотурбулизированиой поверхности контакта Фаз и снижения вторичного уноса, перФорация патрубка выполнена в виде полусФер различного диаметра.2. Устройство по п. 1, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что перфорация патрубка выполнена выпук" чой в сторону оси патрубка. 43, Устройство по пп, 1 и 2, о тл и ч а ю щ е г с я тем, что отбойник выполнен в виде усеченного конуса, установленного коаксиу ально патрубку и снабжен установленным под ним в верхней частипатрубка завихрителем. Источники инФормации,10 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 219549, кл. В 01 О 3/26, 1966.2. Авторское свидетельство СССРВ 226552, кл. В 01 0 3/20, 1966.