Способ дегазации жидкости и устройство для его осуществления

(56) Кузнецов Р. Н. ирасходных характеристиклонного типа. - ИзвестМа ш и ностроен ие, 1984. Паклин,ов и А. А. Шлей др. Исследованиеаппаратов цикия вузов,10,ГАЗАЦИИ ЖИДКОСТИ ЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ(54) СПОСОБ ДЕ И УСТРОЙСТВО Д НИЯ(57) Изобретение о газации жидкостей и позволяет повь скорость глубокой жидкости, проходя кость подают в ци друг друга и попа щающихся вокруг ленных по винтов ится к процессам деиклонных аппаратахэффективность и азации всей массы через циклон. Жидв виде касающихся ротивоположно враосей струй, направлинии вдоль стенки тнос в ц сит де щей клон рно свои ой ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ циклона. Жидкость перед подачей в циклон пересыщают относительно давления в нем неконденсирующимся газом. В патрубках ввода жидкости установлены шнековые за. вихрители с противоположным направлением закрутки у соседних патрубков, образующие патрубков при входе в циклон контактируют друг с другом, а количество патрубков выбрано четным. Патрубки ввода установлены тангенциально и под углом к поперечному сечению циклона выбранным из соотношения ы.=агс 1 д пс 1 В, где с -- угол наклона патрубков к поперечному сечению циклона; и - количество патрубков; о диаметр патрубков на входе в циклон; Р - диаметр циклона. При этом на внутренних стенках циклона от мест подсоединения патрубков со шнековыми завихрителями выполнены винтовые канавки, форма сечения и угол наклона которых соответствует диаметру и углу наклона патрубков, на дне канавок выполнены выступы для закручивания струй жидкости. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.1Изобретение относится к химической тсхцологии и может быть использовано при дегазации жидкостей в процессах разделения, деодорации, нейтрализации, очистки.ель изобретения увеличение скорости и глубины дегазации без увеличения габаритов циклонов.Способ осуществляют следующим образом.Жидкость подают в циклон тангенциальцо в виде касаюгцихся друг друга и попарно противоположно вращающихся вокруг своих осей струй, направленных по винтовой линии вдоль стенки циклона. При этом проводят вакуумирование газового вихря и выдачу деаэрироваццого продукта. Жидкость перед подачей в циклон цересышают относительно давления в цем.Па фиг.изображена схема реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 устройство для его осуществления.Устройство содержит цилиндрический циклон 1 диаметром 100 мм с тангенциальными цатрубками 2 ввода жидкости диаметром 20 мм, цатрубком 3 выдачи диаметром 50 мм и дренажным патрубком 4 диаметром 50 мм, соединенным с вкакуум-насосом или эжектором 5, создающим разрежение до О, кгс/смабс. В патрубках 2 размещены щцековые завихрители 6 с противоположным направлением закрутки и газо- струйные ультразвуковые излучатели 7, соедицеццые с трубопроводом 8 (Ду = 10) подачи цересыщаюшего газа.Патрубки 2 расположены под углом сс, к сечению циклона 1, выбранным из соотношения сс = агсф -.ц с 1.ФЕ 1 а внутренней йоверхцости циклона 1 вьсфрезеровацы (или выдавлены роликовой штам нонкой) винтовые полукруглые в сечении канавки 9 глубиной 4 мм с закручивавшими выступами 10. В нижней части циклсцинаходится сборник 11. Образующие патрубков 2 ца входе в циклон соприкасаются. Га подводящих и отводящих трубопроводах установлены отсечные клапаны 12-. 14. Количество патрубков 2 четное. Форма сечения и угол наклона канавок 9 соответствуют форме сечения и углу наклона патрубков.Устройство работает следующим образом.Открывцкгг клапаны 12 и 13 и подают дегазируемую жидкость в патрубки 2, После стабилизации парных вихрей и жидкостной песецьс (= 3 - 4 с) открывают клапан 14. Степень дегазации регулируют путем изменения давления в газовом вихре с помосцью эжектора. Д,зя концентрации растворенног газа, соответствующей парциальному давлению Р,. х,0 кгс/см , эжектировацие це осбязатезьцо. Включение подачи пересыгцающего газа производят для очищения от трудноудаляемых примесей. Устройство 5 10 5 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 обеспечивает дегазацию жидкости, например керосина, до уровня Р = 0,1 - 0,01 кгс/ем (в зависимости от уровня эжектирования) с расходом 10 - 15 кг/с. При необходимости увеличения производительности дегазации собирают блок из определенного количества предлагаемых устройств (модулей), Подача жидкости в циклон в виде касающихся друг друга и попарно противоположно вращающихся струй, направленных по винтовой линии вдоль стенки циклона, обеспечивает образование на стенках пелены, составленной из закрученных струй (шнуров) с взаимно усиливающими полями скоростей (парными вихрями). Этот эффект позволяет реализовать распределенный по площади организованный периодический перенос вещества (с частотой вращения струй вокруг своей оси) на поверхность пелены в область минимальных статических давлений. Высокая скорость переноса и его распределение по плошади пелены обеспечивают глубокую дегазацию всей массы жидкости и высокую скорость процесса массообмена (дегазации).Это обусловлено тем, что в пелене, состоящей из жгутов, вязкое трение слоев не препятствует обновлению поверхности массообмена (закрученный жгут переносит вещество на поверхность массообмена не через толщину стабилизированного погранслоя, а с глубины, равной диаметру жгута),Кроме того, на поверхности закрученных струй распространяются регулярные поверхностные волны, постоянно деформируя ее, что увеличивает коэффициент турбулентной диффузии.Пересышение жидкости перед подачей в циклон относительно давления в нем неконденсируюшимся газом вызывает объемное вскипание слоев жидкости при их переносе к поверхности вихря врашением струй. При этом образуется большое количество пузырьков малого диаметра, что существенно увеличивает поверхность масообмена, деформирует поверхностный слой жидкостных жгутов и способствует увеличению скорости дегазации,Размещение в тангенциальных патрубках ввода шнековых завихрителей с противоположным направлением закрутки у соседних патрубков, выбор количества патрубков четным и выполнение их соприкасающимися на входе в циклон позволяют наиболее надежно и просто обеспечить формирование на входе в циклон попарно противоположно вращающихся струй жидкости.Размещение в патрубках ультразвуковых газоструйных излучателей или других высокоэффективных диспергаторов газа, соединенных с системой подачи пересышаюшего газа позволяет осуществить интенсивное пересышение жидкости в процессе ее транспортировки к циклону. Выполнение тан.1282862 с= агс 1 дпЫ 25 Формула изобретения иг 1 генциальных патрубков с наклоном к поперечному сечению циклона под углом ы = аг 91 д,р способствует образованию изи ссоприкасающихся жгутов сплошной поверхности с минимальной деформацией поперечного сечения жгутов (образующая самого верхнего жгута, обойдя поверхность циклона по кругу, проходит точно под образующую самого нижнего жгута).При выполнении на внутренних стенках циклона (от мест подсоединения тангенциальных патрубков) винтовых канавок, форма сечения и угол наклона которых соответствуют диаметру и углу наклона тангенциальных патрубков на входе в циклон, а также на дне канавок выступов, закручивающих струи жидкости в направлении первоначальной закрутки шнеками, обеспечивается повышение устойчивости парных вихрей и интенсивности вращения струй на большой длине циклона. Глубина канавок исходя из оптимального взаимодействия струй и их подкрутки выступами должна составлять 0,2 - 0,4 диаметра патрубков,Использование изобретения позволяет значительно повысить скорость массообмена обеспечением глубокой очистки всей массы жидкости, а также эффективность и производительность процессов дегазации в химической технологии. 1. Способ дегазации жидкости, включающий тангенциальную подачу жидкости в циклон, вакуумирование образовавшегося газового вихря и выдачу дегази ров а нного продукта, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости и глубины дегазации, жидкость подают в циклон в виде касаюШихся друг друга и попарно противоположно вращающихся вокруг своих осей струй,направленных по винтовой линии вдоль стенки циклона.2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что жидкость перед подачей в циклон пересьпцают относительно давления в газовом вихре неконденсирующимся газом.3. Устройство для дегазации жидкости,содержащее циклон с тангенциальными патрубками ввода жидкости, патрубком выдачи дегазированного продукта и дренажным патрубком, соединенным с вакуум-насосом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличения скорости и глубины дегазации, оно снабжено шнековыми завихрителями, установленными в патрубках ввода жидкости, при этом направление закрутки у завихрителей в соседних патрубках противоположно, образующие патрубков на входе в циклон соприкасаются друг с другом, а количество патрубков четное.20 4. Устройство по п. 3, отличающеесятем, что патрубки ввода установлены под углом к поперечному сечению циклона, выбранным из соотношения: где ы, - угол наклона патрубков к поперечному сечению циклона;л - количество патрубков;Й - диаметр патрубков на входе в циклон;Р - диаметр циклона.5, Устройство по и. 3, отличающеесятем, что на внутренних стенках циклона от мест подсоединения патрубков со шнековыми завихрителями выполнены винтовые З 5 канавки, форма сечения и угол наклона которых соответствуют форме сечения и углу наклона патрубков, а на дне канавок выполнены выступы для закручивания струйжидкости.Произво Редактор Заказ у 3 ВНИИПорректЦодписа изобретенабжгоро ни и откр,-эроектна Ред И Верееираж 656итета СССР поЖ - 35 Ра п дел Ватагаое