Массообменный аппарат

(21) 3690710/ 23- (22) 16.01.84 (46) 07.03.85. Б (72) Э.И. Левдан У 9ий, И.М. Плехо ордена Трудовог технологический Киро(088,8)свидетельство ССС0 3/30, 1977,видетельство СССР1 Р 3/30, 1977 тактннием спиралпо вс выходом одность контактно окру ор о сит еля а верхнюю го витка з го элемент 4) (57) 1 еющий кор ус снабженныивходной и втель, отл камиовл ен ол а у большиечайки иися ппения эф обеспеем,чт елью к н тивности м сопередачи, аботы путем 2чтыми устоичивоидвухступенч ткол убк жидкости и ой обечай соединен переточ снованием выходно ект патрубка ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ и М.В Самоилов (71) Белорусски Красного Знамен институт им. С. (53) 66.015.23. (56) 1. Авторск В 580868, кл. В2. Авторское В 545365, кл. В (прототип). МАССООБМЕННЫИ АППАРАТ,ус, контактный элемент,пиралеобразной вставкойиодной патрубки, ороситого контактированияаза, он снабжен коничесй, меньшее основание коЯО 1143445: А 4(51) В О 1 Р 53/18, 47/06 торой соединено с нижней частьюконтактного элемента, а большее основание отбортовано в сторону корпуса и образует с ним кольцевойзазор, а ороситель установлен внутонтактного элемента и снабжен отбойным элементом, установленным вместе соединения нижней части коно элемента с меньшим основанической обечайки, при этомобразная вставка проходит ысоте контактного элем 2. Аппарат по п.1, о т ла ю щ и й с я тем, что к снабжен переточными трулектором жидкости, устав средней его части междоснованием конической остенкой корпуса.3. Аппарат по пп 1личающийся те5 10 15 20 25 30 35 40 50 Изобретение относится к химической технике, а именно к аппаратурному оформлению процессов абсорбции, охлаждения и мокрой очистки газов.Известен тепломассообменный аппарат, содержащий корпус с тарелками, снабженными контактными устройствами, выполненными в виде цилиндрических обечаек, снабженных в верхних частях отбойниками, а в нижних - завихрителями и расположенными по центру переливными трубками. При этом нижняя часть каждой цилиндрической обечайки выполнена с окном, а средняя часть выполнена с вертикальными прорезями 1.Недостатком данного устройства является его низкая эффективность за счет неполного использования объема контактного элемента для проведения тепломассообмена. Эффективное контактирование газа и жидкости происходит лишь в нижней части контактного элемента (в зоне завихрителя. Средняя часть контактного элемента, снабженная вертикальными прорезями, и верхняя часть,снабженная отбойником, играют роль брызгоотделителя. 1(роме того, при наличии в газовой фазе твердых частиц возможно забивание завихрителя контактного элемейта, так как жидкость подается в элемент над завихрителем и последний не промывается жидкостью, что сказывается на устойчивости работы аппарата.Наиболее близкой к изобретению является конструкция массообменного устройства, состоящего из корпуса, контактного элемента, снабженного спиралеобразной вставкой, входного и выходного патрубков,оросителя. Спиралеобразная вставка выполнена в виде пакета труб. Оросителем является форсунка 21.Недостатком известного устройства является его низкая эффективность из-за неполного использования объема контактного элемента для проведения тепломассообмена. Капли жидкости, подаваемой через форсунку, подхватываются восходящим газовым потоком и интенсивно контактируют с ним, лишь проходя спиралеобразный пакет труб. Оставшийся объем контактного устройства используется лишь для сепарации капель. Таким образом, спиралеобразный пакет труб (вставка) занимает менее трети полезного объема аппарата и в то же время обладает большим гидравлическим сопротивлением, Кроме того, массообменное устройство не может устойчиво работать с запыпенным газовым потоком ввиду возможной забивки пакета труб отложениями пыли,Целью изобретения является повышение эффективности массопередачи, обеспечение устойчивой работы пу-. тем создания двухступенчатого контактирования жидкости и газа.указанная цель достигается тем, что массообменный аппарат,имеющий корпус, контактный элемент,снабженный спиралеобразной вставкой, входной и выходной патрубки, ороси- тель, снабжен конической обечайкой, меньшее основание которой соединено с нижней частью контактного элемента, а большее основание отбортовано в сторону корпуса и образует с ним кольцевой зазор, а ороситель установлен внутри контактного элемента и снабжен отбойным элементом, установленным в месте соединения нижней части контактного элемента с меньшим основанием конической обечайки, при этом спиралеобразная вставка проходит по всей высоте контактного элемента вокруг оросителя с выходом одного витка за верхнюю часть контактного элемента. Корпус снабжен переточными трубками и коллектором жидкости, установленным в средней его части междубольшим основанием конической обечайки и стенкой корпуса. 1(оллектор соединен переточными трубками с основанием .выходного патрубка.На чертеже показан массообменный аппарат.Массообменный аппарат включает корпус 1 с входным патрубком 2, выходным патрубком 3 и расположенным в нижней части штуцером 4 для отвода шлама. 1( корпусу 1 крепится контактный элемент 5, внутри которого установлена спиралеобразная вставка 6, проходящая по всей высоте контактного элемента 5 с выходом одного витка за его верхнюю часть. Нижняя часть контактного элемента 5соединена с меньшим основанием конической обечайки 7, большее ос143445 4тивное контактирование газа и жидкости во всем объеме контактногоэлемента 5. Благодаря расположениюотбойного элемента 9 в месте соеди- Бнения нижней части контактного элемента 5 с меньшим основанием конической обечайки 7 происходит равномерное распределение орошающейжидкости по сечению и высоте контактного элемента 5.Благодаря выходу одного виткавставки 6 за пределы контактногоэлемента 5 происходит эффективнаясепарация капель жидкости, котораясобирается у основания выходногопатрубка 3, через который выходиточищенный газовый поток. С помощьюпереточных трубок 12 жидкость попадает в коллектор 1 О, откуда черезо-аерстия 11 струями бьет в наружную поверхность конической обечайки 7, растекается :о ней пленкойи благодаря зазору между отбортов-кой конической обечайки 7 и корпусом 1 равномерной пленкой стекаетпо стенкам корпуса 1 в нижнюю частьаппарата и выводится. 3 1 нование которой отбортовано в сторону корпуса 1 и образует с ним кольцевой зазор. Спиралеобразная вставка 6 примыкает к установленному по центру контактного элемента 5 оросителю 8, отбойный элемент 9 которого расположен в месте соединения нижней части контактного элемента 5 с меньшим основанием конической обечайки 7. Между корпусом 1 и конической обечайкой 7 установлен коллектор 10 с отверстиями 11, соединенный переточными трубками 12 с основанием выходного патрубка 3. Для лучшей подачи газа в аппарат патрубок 2 выполнен тангенциальным к корпусу 1.Массообменный аппарат работает следующим образом.Запыленный газовый поток через тангенциальный входной патрубок 2 по дается в корпус 1 и движется вверх к конической обечайке 7. При своем движении вверх закрученный газовый поток контактирует с пленкой жидкости, стекающей по стенкам аппарата вниз. При этом отброшенные к стенкам центробежной силой частицы пыли увлекаются пленкой в нижнюю часть аппарата и выводятся через штуцер 4, При движении вверх газового потока скорость его плавно увеличивается благодаря конической обечайке 7. На входе в контактный элемент 5 газовый поток подхватывает жидкость, вытекающую в виде пленки из щели., образованной торцом трубы оросителя 8 и отбойным элементом 9, интенсивно дробит ее и непрерывно контактирует в закрученном потоке по всей высоте контактного элемента 5. Спиралеобразная вставка 6 поддерживает крутку газожидкостного потока по всей высоте контактного элемента 5, обеспечивая тем самым эффек.гаким образом, в предлагаемомаппарате осуществляется двухступенчатое контактирование газа и жидкости: противоточное в нижней частиаппарата, между запыленным газовымпотоком и пленкой, стекающей жидкостью и прямоточное, между очищенным от пыли газом и жидкостью, подаваемой через ороситель. При этомполное использование объема контактного элемента для взаимодействия 40 газа и жидкости увеличивает эффективность массопередачи в сравнении сизвестным на 357, а предварительнаяочистка газа от пыли в нижней части аппарата обеспечивает его устой-, 45 чивую работу."Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 659ВНИИПИ Государственнпо делам иэобретен113035, Москва, Ж,усова Корректор Г 1.Розман Под пио комитета СССРй и открытийушская наб., д.