Промыватель

тгуе сцизхуформ кателем 5 и сверПереходник имее нуса, расположенПа боковой пообтекателя 5 ионусным обте реходником б сеченного ко вершинои вверх (ости камеры 4, ходцика б выпол (бразцые равнош (е прорези 7. С(цко ере за СССР 979. ленц раям ццли ен отраж рическую агообраз верхней подвода ещ СР975,и снабжен ром. Патс зиг цый в рубак офиле конфу разм ым п т анг(спользо В тепло орбции, от меха ци рован по направ тель выполнен из гидрофобн но и о зей 7, боких иа з отража уголков Простра ого цки(ала сеи пределител емые идкости, созд 11, создают пр витую поверхно ф-лы, 1 ил,за нии пр предез ь контакта в виде ниченн ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение может бытьвано для проведения процессомассообмена, в частности абса также мокрой очистки газовнических и газообразных прими позволяет ицтенсифицироватцесс. Промыватель содержит рлитель жидкости, выполненныйцилиндрической камеры 4, огр цены сквозные зигирокие одноцаправзазором к корпусу ель 9, охватывающий амеру, выполненныйИзобретение относится к аппаратамдля проведения процессов тепломассообмена, в частности абсорбции, а также мокрой очистки газов от механичес 5ких и газообразных примесей, и можетбыть йспольэовано в химической, металлургической и других отраслях промьппленности,Цель изобретения - интенсификацияпроцесса (массообмена) путем увеличения поверхности контакта фаэ.На чертеже показан промыватель,продольный разрез.Промыватель включает корпус 1 с 15патрубком 2 подвода газа, размещеннымтангенциально к корпусу, и патрубком3 подвода жидкости. Внутри корпусасоосно установлен распределитель жидкости, содержащий цилиндрическую камеру 4, ограниченную снизу конуснымобтекателем 5, а сверху - кольцевымконическим переходником 6, размещенным вершиной вверх и жестко соединенным с патрубком 3 подвода жидкости. 25На поверхности распределителя выполнены сквозные равноширокие зигзагообразные однонаправленные прорези 7,причем направление прорезей 7 ориентировано по направлению крутки, соэдаваемой патрубком 2. С зазором 8 ккорпусу 1 размещен отражатель 9, который выполнен с зигзагообразнымпрофилем в виде равнобоких уголков10 из гидрофобного.материала. Отражатель 9 охватывает по высоте камеру 4распределителя 11 жидкости и снабженв верхнем конце конфузором 12.Промыватель работает следующим образом. 40Газ, загрязненный газообразнымиили механическими примесями, поступает в устройство через патрубок 2,Вследствие тангенциального размещенияпатрубка 2 происходит закрутка потока 45внутри корпуса 1 с образованием высокотурбулизированного ядра потока, чтохарактеризует наличие активного гидродинамического состояния газа дляосуществления процессов взаимодействия в системе газ - жидкость. Подни 50маясь по высоте устройства, турбулизированный загрязненный газ взаимодействует с пленочным конусным завихрителем (пространственными нисходящими пленками жидкости), создаваемым55однонаправленными прорезями 7, размещенными на поверхности конусного обтекателя 5. Благодаря тому, что прорези 7 имеют зигзагообразный профиль, такой же профиль имеют и образующиесяпленки, что увеличивает поверхностьконтакта газа и жидкости, и при вэаимодействии высокотурбулизированногогазового потока с зигзагообразнойжидкостной пленкой массообмен интенсифицируется вследствие снижения диффузионного сопротивления массопередачи путем разрушения пограничного слояна поверхностной границе раздела фазтурбулентными пульсациями газа. Засчет того, что прорези 7 ориентированы по направлению крутки, создаваемой патрубком 2, газ дополнительноподкручивается в пленочном завихрителе и, следовательно, сохраняет высокотурбулиэированное состояние. После прохождения пленочного конусного завихрителя гаэ входит в пространство, образованное цилиндрической камерой 4 распределителя жидкости и отражателем 9. При этом турбулизированный гаэ пересекают высокоскоростные капли жидкости в различных направлениях, что приводит к дополнительному турбулиэированному перемешиванию газа диспергированной жидкостью и значительноинтенсифицирует процессы межфаэного обмена. При этом крупные капли жидкости падают под давлением тяжести в нижнюю часть устройства, контактируя с газом на всем пути падения,мелкие капли увлекаются газовым потоком в восходящее движение. Далее гаэ с каплями жидкости проходит пленочный осевой завихритель (пространственные горизонтальные пленки жидкости зигзагообразного профиля), создаваемый сквозными прорезями 7 на поверхности цилиндрической камеры 4 распределителя жидкости, При этом происходит взаимодействие газа с пленками жидкости, сопровождающееся процессами массообмена и закруткойпотока в прежнем направлении. Пленки жидкости, образуемые цилиндрической камерой 4, взаимодействуют с отражателем 9, в результатечего происходит каплеобраэование, что резко увеличивает поверхность контакта фаэ, при этом образовавшиеся капли движутся со значительной скоростью, что интенсифицирует массообмен за счет уменьшения величины пограничного слоя газа на поверхности раздела фаэ, определяющего сопротивление массопередачи, Благодаря тому, что отражатель9 выполнен зигзагообразного профиля и в виде ранцобоких уголков, происходит такое отражение пленок жидкости, что образовавшиеся капли движутся5 в разных направлениях, что позволяет рационально заполнить каплями зону интенсивного капельного массообмена. Выполнение отражателя 9 из гидрофоб- ного материала устраняет растекание пленок по поверхности отражателя 9 и обеспечивает полное дробление пространственных пленок на капли, что способствует увеличению поверхности контакта фаз. Благодаря тому, что отражатель 9 охватывает цилиндрическую камеру 4 распределителя жидкости, происходит локализация зоны массообмена ца каплях в активном гидродицамическом режиме контакта фаз, физически выражающегося в том, что в этой зоне образуется плотная "упаковка" капель, в результате чего влияние капель на процесс массообмеца становится взаимообусловлеццым (т.е. кап ля в своем движеции турбулизирует пограничный слой другой капли, умецьшая его толщину и, тем самым, повышая эффективность массообмеца этой капли, и такое же воздействие испытывает на себе со стороны других капель) и ицтенсифиццроваццым. Послепрохождения пленочного завихрителя, образуемого цилиндрической камерой газокапельцый поток закручивается в прежнем направлении и пересекастс 1 Вновь высокое коростцымг 1 капл 51 м 11 ж 11 д кости, разлетающимися от отражателя 9. Проходя зону конфузора 12, газо- жидкостный потск ускоряется и нате 40 кает на жидкостный завихритель-сепаратор, образованный прорезями 1, размещенными на кольцевом переходнике 6.Благодаря тому, что кольцевой переходник 6 выполнен конусцым с верши 45 ной, направленной вверх, образуется жидкостный конусный завихритель оптимальной ориентации. Благодаря наличию конфузора 10 газокапепьный поток проходит через жидкостный завихрительсепаратор в зоне наиболее близкогоразмещения пространственных пленокс развитой поверхностью контакта фаз, что обеспечивает инерционное высокоэффективное осаждение капель ж 1 дкости на пленках сепаратора с последующей 55 транспортировкой капель в составепленок завихрителя на корпус 1 устройства. При этом имеет место косой удар пленок о корпус 1, что не сопровождается дроблением жидкости ца капли, а происходит гравитационное стекание отсепарированных капель плено 1(жидкости по корпусу 1. При этом в зоне между корпусом 1 и конфузором образуется гидрозатвор, откуда жидкостьдренируется вниз благодаря тому, чтоотражатель 9 размещен на расстоянии(8) от корпуса 1. После прохожденияжидкостного завихрителя-сепараторагаз, освобожденный от капельной жидкости и загрязнений, покидает устройство,Основные преимущества предлагаемого устройства заключаются в том,чтогаз находится в активном гидродинамическом состоянии в течение всего времени его пребывания в устройстве,что существенно снижает сопротивление массопередачи, сосредоточенноев газовой фазе. При этом организованконтакт "актицировацнога газа с жидкостью, находящейся не только в пленочном, цо и в капельном состоянии,что суцествеццо увеличивает поверхность контакта и интенсифицирует массообмец,Выполнение прорезей равноширокими Обеспечивает одинаковую скорость жидкости ца выходе из прорезей, при этом Обеспечивается дробление струй, вытекающих из прорезей камеры распределителя, о корпус устройства. Поскольку траектория именно этих струй кратчайшая и энергия этих струй наиболее полно расходуется на образование новой высокоразвитой поверхности контакта фаз в виде капель, существенно увеличивается поверхность массообменаВыполнение отражателя с зигзагообразным профилем в виде равнобокого уголка позволяет организовать симметри 1 ное распределение капель, образующихся при дроблении струй, в верхнюю и нижнюю зоны устройства, что позволяет более рационально заполнить рабочий объем устройства для контакта фаз. Отражатель выполнен из гидрофобного материала, что устраняет растекание струй по поверхности отражателя и обеспечивает полное дробление струй жидкости на капли, чем существенно увеличивается поверхность контакта фаз.Заказ 524/5 Тираж 642 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения 1, Промыватель, включающий корпус с патрубками подвода газа и жидкости, установленный внутри и соосно распределитель жидкости, содержащий цилиндрическую камеру с однонаправленными сквозными прорезями на боковой поверхности, ограниченную конусным обтекателем снизу, и сообщенный с патрубком подвода жидкости, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса эа счет увеличения поверхности контакта фаз, он снабжен конусообразным переходником, размещенным вершиной вверх между цилиндрической камерой и патрубком подвода жидкости, и отражателем, расположенным с зазором к корпусу, охватывающим по высоте цилиндрическую камеру распределителя жидкости, выполненным с зигзагообразным профилем иконфуэором на верхнем конце, а сквозные прорези выполнены зигзагообразными и размещены на поверхности обтекателя и переходника,2. Промыватель по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что прорези нараспределителе жидкости выполненыравноширокими и однонаправленными,3. Промыватель по пп.1 и 2, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что патрубок подвода газа размещен тангенциально к корпусу и ориентирован понаправлению прорезей распределителяжидкости.4Промыватель по пп.1 - 3, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что зигзагообразный профиль отражателя выполнен в виде равнобоких уголков, приэтом отражатель выполнен иэ гидрофобного материала.