Массообменный аппарат

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09) (И) Р 11 02 ф .;,)+ И ернов,ов,уз,е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 285898, кл. В 01 )1/00, 1967.2. Авторское свидетельство СССР Р 614799, кл. В 01 0 11/02, 1976 . (54) (57) 1. МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий вертикальный корпус, пульсационную камеру, соединенную с нижней частью корпуса, циркуляционную трубу и штуцера для загр ки и выгрузки реагентов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью. повышения производительности аппарата и уменьшения загрязнения воздуха, он снабжен конической перегород кой с цилиндрическим насадком,расположенной в нижней части корпуса, транспортирующим устройством, установленным коаксиально внутри циркуляционной трубы, по высоте которого выполнены кольцевые щели с направленными вверх отражателями, причем нижняя часть транспортирующего устройства расположена внутри цилиндрического насадка, а верхний конец транспортирующего устройства снабжен установленным над ним диском, диаметр которого больше диаметра циркуляционной трубы.2, Аппарат по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что кольцевые щели с отражателями расположены по высоте на расстоянии 5-6 гидравлических диаметров щели, а кольцевой зазор между транспортирующим устройством и циркуляционной трубой составляет треть диаметра транспортирующего устройства.Поскольку в пульсационных реакторах форма колебаний жидкости пилообразная, т,е. время опускания жидкости в пульсационной камере в 3-5 раз меньше времени подъема, то преобладает движение реагентон в одном направлении. Это явление реализуется и данной конструкции массообменного аппарата. для транспортировки твердого материала по циркуляционной трубе в верхнюю часть аппарата. Щели на транспортирующем устройстве находятся друг от друга на расстоянии 5-6 гидравлических диаметров щели. В случае,если расстояние между щелями больше, то твердая фаза в момент импульса не может достигнуть зоны действия соседней щели и транспортировка твердого материала резко ухудшается. В случае, если расстояние меньше указанного значения, то количестно целей, расположенных 45 50 55 60 Изобретение относится к конструк-циям массообменных аппаратов длясистем птвердое-жидкостьф.Известен массообменный"аппарат,содержащий вертикальный корпус,пульсационную .камеру с патрубком,соединенную с нижней частью корпу,са, циркуляционную трубу с подводомбарботажного воздуха, штуцера за-грузки и выгрузки реагентов Ц;Недостатками этого аппарата являются забивание нижней части корпусаосадком, невысокая надежность иэффективность,. Известен также массообменныйаппарат, содержащий вертикальныйкорпус, пульсационную камеру, цир.куляционную трубу с подводкой барботажного воздуха, сообщающуюсяс пульсационной камерой с помощьюпатрубка, штуцера загрузки и выгрузки )21 .Недостатком этого аппарата является накопление осадка в нижнейчасти аппарата из-за низкой .интенсивности перемешивания, что в конечном итоге приводит к снижениюпроизводительности.Кроме того, оба известных аппарата обладают общим недостатком:барботажный воздух, уходящий нвентиляцию, оказывается сильно загрязненным аэрозолями.Целью изобретения является повышение производительности аппаратаи уменьшение загрязнения воэдука. Поставленная цель достигаетсятем, что массообменный аппарат,содержащий вертикальный корпус,пульсационную камеру, соединеннуюс нижней частью корпуса, циркуляционную трубу, штуцера для загрузки и выгрузки реагентов, согласно изобретению, снабжен конической перегородкой с цилиндрическим насадком, расположенной в нижней части корпуса, и транспортирующим устройством, установленным коаксиально внутри циркуляционной трубы, по высоте которого выполнены кольцевые щели с направленными вверх отражателями, при этом нижняя часть транспортирующего устройства расположена внутри цилиндрического насадка, а верхний конец транспортирующего устройства снабжен установленным над ним диском, диаметр которого больше диаметра циркуля: - ционной трубы. Кольцевой эазор между транспортирующим устройством и циркуляционной трубойсоставляет треть диаметра транспортирующего устройства, кольцевые щели с отражателями расположены по высоте на расстоянии 5-б гидравлических диаметров щели. 5 10 % 15 20 25 30 35 40 На фиг.1 изображен продольный разрез аппарата на фиг.2 - транспортирующее устройство в форме патрубков с отражателями; на фиг.З транспортирующее устройство иэ одной трубы с поперечными щелями.Массообменный аппарат состоит из вертикального корпуса 1, пульсационной камеры 2, конусной перегородки 3 с цилиндрическим насадком 4, циркуляционной трубы 5 с расположенным внутри ее транспортирующим устройством 6. В транспортирующем устройстве проделаны кольцевые щели 7 с отражателями 8. Верхняя часть транспортирующего устройства закрыта диском 9. Корпус снабжен штуцерами загрузки 10, 11, выгрузки 12 и штуцером сдувки 13.Аппарат работает следующим образом.Перед началом работы заполняется реанентами (жидкими и тверды- ми материалами), затем включается генератор пневматических импульсов (не показан), .создающий над уровнем жидкости в пульсационной камере 2 колебания давления сжатого воздуха, которые вызывают возвратно-поступательное движение жидкости в пульсационной камере 2 и, как следствие, истечение пульсирующих струй через цилиндрический насадок 4 и кольцевые щели 7. В результате твердая фаза (,осадок), взмученная струями, иэ насадка 4 поступает в циркуляционную трубу 5 и под действием пульсирующих струй истекающих иэ целей 7 и направленных вверх отражателями 8, устремляется н верхнюю часть аппарата. Диск 9 препятствует образонанию брызг реагентов. Конусная перегородка 3 способствует движению твердой фазы к насадку 4.по всей высоте транспортирующего устройства, резко возрастает и объема импульса не будет хватать на перемешивание твердого материала в донной части и транспортиров. ка также резко ухудшается. Величина зазора между транспортирующим устройством и циркуляционной трубой была выбрана иэ условия создания в трубе скорости течения жидкости, большей в 1,5-2 раза скорости осаждения твердых частиц.. Были проведены сравнительные стендовые испытания аппарата-прототипа и аппарата донной конструкцииИспытания показали, что при.частоте пульсации 42 мин-и давлении в ресивере 0,95 ат, в предлагаемом аппарате залегания твердой фазыу дна не происходит в отличие отпрототипа. Для оценки распределения двухокиси кремния в жидкостиотбирались пробы по высоте аппаратов.При расчетном соотношениитвердого к жидкому 1;10 (по объему)в данном аппарате не превышали 10,в то время как у прототипа откло нения составляли до 35-40, чтопозволяет повысить производительность аппарата на 30. Кроме того,в случае использования данной конструкции полностью отсутствовало 15 загрязнение воздуха, выходящегоиз аппарата.1039049 ехред М. Гергель Корректор В, Гирняк Редактор О,Юрковым Эаказ 1152 б ПП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 Фили Тираж б 8 ВНИИПИ ГосУдарстве по делам изобре 13035, Москва, Ж, Подписноеного комитета СССРений и о"вскрытийРаушская наб., д. 4/5