Массообменный аппарат

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН э(51) В 01 Р 3 2ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф-ц.,. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ У" Р(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 218118, кл. В 01 П 53/18, 1968.2Авторское свидетельство СССР У 394068, кл. В 01 Р 53/ 18, 1973. (54)(57) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус со штуцерами ввода и вывода реагентов и расположенные внем вертикальные решетки и гофрированные перегородки, соединенные вершинами гофр с вертикальными решетками, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью интенсификации массообмена путем более равномерного распределения фаз в зонах контакта иувеличения допустимой рабочей скорости газа, вертикальные решетки выполнены из перфорированных трубок, имеющих в поперечных сечениях форму овалов, большие,оси которых взаимноперпендикулярны по высоте,Изобретение относится к контактным устройствам для взаимодействиягаза (пара) с жидкостью, работающимпо принципу прямоточного взаимодействия фаз в зоне контакта при сохранении их противотока в целом по. аппарату, и может быть использованоВ химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промьппленностидля осуществления процессов,абсорбции, десорбции, ректификации и т,п,Известен многокамерный массообменный аппарат, состоящий из вертикального корпуса, снабженного вертикальными контактными и прикрепленными к 15стенкам наклонными сливными перегородками, причем контактные перегородки выполнены из двух листов,снабженных соплами, направленными навстречу друг другу или в одну сторону Ц.Однако этот аппарат имеет небольшую пропускную способность, так какработа пары сопел в режиме подсасывания жидкости газовым потоком (эжекции) приводит к диспергированию жидкости на очень мелкие .капли, легкоуносимые потоком газа. Таким обра-.зом, понижается верхний предел допустимой нагрузки по газу. ЗОКроме того, аппарат имеет большоегидравлическое сопротивление, так какиспользование каждой пары сопел в качестве мнкроэжектора диктует необходимость выполнения контактных переЗ 5городок с небольшим свободным сечением,Изготовление вертикальных контактных перегородок усложнено трудностьюдостижения высокой точности совмещения сопел обеих пластин даже прииспользовании метода штамповки.Известен многокамерный массобменный аппарат с вертикальными решетками,между которыми расположены гофрирован ные перегородки таким образом, чтокаждая пара соседних перегородокобразует зигзагообразный канал 2 .Контакт между жидкостью и газомв известном аппарате осуществляется 50путем разбрызгивания стекающей повертикальной решетке жидкостной пленки газом, проходящим через отверстиярешетки. При большом свободном сечении решетки аппарат характеризуется 55небольшим гидравлическим сопротивлением и высокой пропускной способностью. Однако в известном аппарате пленка жидкости полностью отрывается по поверхности решетки потоком газа вбли. зи вершин зигзагов, что приводит к неоднородности структуры потоков в контактных камерах, а именно: капли жидкости движутся узким факелом перекрестно к поднимающемуся потоку газа и занимают небольшую часть объема камер, основной поток газа взаимодействует с жидкостью лишь на небольшом отрезке своего пути в камере, равном размеру факела по вертикали. Вследствие этого в известном аппарате не полностью используется рабочий объем и недостаточно высока объемная эффективность массообмена.Цель изобретения - интенсификация массообмена путем более равномерного распределения фаз в зонах контакта и увеличение допустимой рабочей скорости газа.Поставленная цель достигается тем, что в массообменном аппарате, содержащем корпус со штуцерами ввода и вывода реагентов и расположенные в нем вертикальные решетки и гофрированные перегородки, соединенные вершинами гофр с вертикальными решетками, последние выполнены из перфорированных трубок, имеющих в поперечных сечениях форму овалов, большие оси которых взаимно перпендикулярны по высоте.Применение трубок - дешевых стандартных деталей массового выпуска упрощает и удешевляет изготовление вертикальных контактных перегородок.Выполнение трубок с сечением в форме овала, большая ось которого вверхней части контактной камеры перпендикулярна а в нижней части параллельна плоскости решетки, поэволяет 1 изменяя соотношение размеров большейи меньшей осей овала, подбирать наиболее .выгодное свободное сечение решетки и упрощает конструкцию соединения трубок между собой в зоне перелива.На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, вертикальный разрез; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3- вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг, 5 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 2.Аппарат содержит корпус со штуцерами для ввода и вывода газа и10 31101 жидкости, распределитель жидкости (не показаны), вертикальные решетки 1 из перфорированных трубок 2, гофрированные перегородки 3, расположенные Между решетками таким образом, что каждая пара,перегородок образует зигзагообразный канал, а полость аппарата разделена на контактные камеры 4. Вертикальные перфорированные трубки 2 в точках 5 разделены на несообщающиеся друг с другом участки. Отверстия 6 в трубках 2 для подачи жидкости в контактную камеру 4 расположены на боковых (по отношению к направлению потока аза через решетку) стенках трубок, но могут располагаться на лобовых или задних стенках трубок. В верхней части контактных камер между трубками имеются проходы 7 для газа.В нижней части каждой контактной камеры трубки соединены между собой и с кромкой сливной перегородки без зазора так, что образуют переливкой карман 8 рпя накопления в нем отсепарированной жидкости и ее равномерного распределения вдоль решетки 1,Отверстия 9 трубок в полости переливного кармана 10 расположены со стороны сливной перегородки и служат для ЗО подачи жидкости внутрь трубок.Аппарат работает следующим образом.Жидкость. с помощью распределите,ля (не показана) подается в трубки35 245 42 и через их отверстия 6 поступает в ниде струек, распадающихся на капли, в контактные камеры 4, где взаимодействует с потокбм газа, образуяинтенсивно турбулизованную газожидкостную смесь, в которой и происходит массообмен.Подхваченные газовым потоком каплижидкости сепарируются на гофрированйых перегородках 3 н стекают в нижнюю часть контактнои камеры, откудачерез отверстия 9 поступают внутрьтрубок 2 и по ним транспортируются ,в нижерасположенную контактную камеру.Ф. Газ поступает в аппарат снизу, поднимается вверх.по зигзагообразным каналам, многократно пересекает вертикальную .решетку 1 и каждый раз диспергирует при этом струйки жидкости.Преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с известным являются повышение эффективности массообмена и равномерности взаимодействия фаз, снижение гидравлическогосопротивления и энергозатрат на проведение процесса, увеличение пропуск"ной. способности по газовой фазе, упрощение конструкции и облегчение изготовления, а также увеличение произ-водительности по газовой фазе, резкоеснижение металлоемкости корпуса, росзпроизводительности труда и экономиитрудовых ресурсов.