Пенный аппарат

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(71) Ленинградский государственныйнаучно-исследовательский и проектныйинститут основной химической промышленности(57) Изобретение относится к пеннымаппаратам мокрой очистки газов оттвердых и газообразных веществ. Пенный аппарат содержит корпус 1 с патрубками ввода 2 и вывода 3 газа иввода 4 и вывода 5 орошающей жидкости, провальную тарелку 6 с наклонны" ми пластинами 7, над которой расположен стабилизатор 9 в виде цилиндра с наклонными пластинами 12 с целью повышения эффективности процесса в широком диапазоне скоростей по газу. Наружная стенка стабилизатора выполнена в виде герметичной полости 11, наклонные пластины 12 стабилизатора 9 направлены в сторону, противоположную пластинам 7 тарелки 6. Стабилизатор установлен на направляющей оси 8 верхней части пенного аппарата с возможностью вращения и выполнен из тангенциально расположенных пластин с углом наклона к оси корпуса 2 -о85 . Ширина герметичной полости стабилизатора 0,05-0,2 Р, а высота равна 0,08-0, 18 П, где 0 - диаметр корпуса пенного аппарата. 1 з,п. ф-лы, 2 ил, 2 табл.Изобретение относится к пеннымаппаратам для мокрой очистки газовот твердых и газообразных частици может быть использовано для прове 5дения процессов тепломассообмена между газом и жидкостью в химической инефтеперерабатывающей промышленности,энергетике, в черной и цветной металлургии. 10Цель изобретения - повышение эффективности процесса в широком диапазоне скоростей по газу.На фиг. 1 показан пенный аппарат,разрез;на фиг. 2 - стабилизатор. 15. Пенный аппарат включает корпус 1,снабженный патрубками ввода 2 и вывода 3 газа и патрубками для ввода 4и вывода 5 орошающей жидкости. Внутри корпуса установлена провальная 20тарелка 6 с наклонными пластинами 7,Корпус снабжен вертикальной осью 8,на которой установлен стабилизатор 9с возможностью свободного вращениявокруг оси и перемещения по высоте, 25ограничителем 10, который в процессеэксплуатации при резком изменениискорости газа ограничивает высотуподъема стабилизатора. Наружная стенка стабилизатора 9 выполнена в виде 30герметичной полости 11, а наклонныепластины 12 стабилизатора 9 направлены в сторону, противоположную наклонным пластинам 7 тарелки 6.Пенный аппарат работает следующимобразом,Газ, входя через патрубок 2 вво 1 да, попадает на провальную тарелку 6с наклонными пластинами 7, где, встречаясь с орошающей жидкостью, подаю- щщейся через патрубок 4, формируетгазожидкостный слой. Гаэожидкостныйслой, ударяясь в пластины 12 стабилизатора 9, поднимается, вращаетсяи изменяет направление движения впротивоположную сторону, Стабилизатор, установленный на направляющейоси 8 верхней части аппарата, приходит во вращение, перемещаясь приэтом по высоте, В результате в верхней части газожидкостного слоя происходит отделение газовой фазы отжидкой, которая, опускась в периферийном кольцевом пространстве междукорпусом аппарата и герметичной полостью наружной стенки стабилизатора, снова попадает в газожидкостныйслой, обеспечивая интенсивную циркуляцию орошающей жидкости, Часть жидкости по мере необходимости отводится через патрубок 5, а очищенный газвыводится через патрубок 3, При этомстабилизатор выполнен иэ тангенциально расположенных пластин с угломонаклона 2 - 85При уменьшении угла наклона пласотин стабипизатора менее 2 или увеоличении более 85 резко снижаетсявысота газожидкостного слоя, что ведет к проскоку неочищенного газа.Зависимость высоты газожидкостногослоя и гидродинамического сопротивления от угла наклона пластин представлена в табл. 1.Стабилизатор располагается в верхней части пенного слоя за счет герметичной пол.ти и обеспечивает высоту пенного слоя до 800-1000 мм в диапазоне изменения скоростей газа 4-15 м/с, а поверхности контакта фаз(ПКФ) 300-600 м /м ,Основное назначение герметичнойполости стабилизатора заключаетсяв обеспечении взвешенного состояниястабилизатора; в уплотнении верхнейчасти газожидкостного слоя за счет(гомогенизации, что не имеет место визвестных конструкциях стабилизато,.ров; в обеспечении снятия диффузион-:ных торможений на границе разделафаз при массообмене за счет увеличения скорости газа в плоскости стабилизатора и гемогенизации структурыслоя; в обеспечении стабильной работы аппарата в широком диапазоне изменения скоростей газа.Изменение устойчивости диапазонаработы пенного аппарата обеспечивается конструктивными размерами герметичной стенки стабилизатора.Оптимальные размеры высоты полости обуславли",вают обеспечение оптимальных свойствгазожидкостного слоя, Высота герметичной полости, определяющая ееобъем, создает условия "взвешенного"состояния стабилизатора, которое взависимости от интенсивности ороше-ния изменяет вертикальное положениестабилизатора, при этом всегда происходит уплотнение газожидкостногослоя в широком диапазоне интенсивности орошения без ухудшения его структуры, Ширина герметичной полости,оказывая определенное влияние на ееобъем, позволяет регулировать вертикальный поток газа, прорывы газа прималой подаче орошения, выравнивает1375297 газожидкостный слой по внутренней части стабилизатора, способствует всплыванию стабилизатора при интенсивноморошении, при этом увеличение обьема газожидкостного слоя не приводит к ухудшению его структуры.В табл. 2 приведено обоснование размеров герметичной полости стабилизатора. 10Как видно из табл. 2, при уменьшении ширины и высоты герметичной полости соответственно менее 0,05 и 0,08 П и при увеличении этих параметров соответственно более 0,2 и 018 Э, где 0 - диаметр корпуса аппарата, структура газожидкостного слоя при повышенной производительности аппарата резко ухудшается, что харак териэуется величиной ПКФ, которая уменьшается по сравнениь с оптимальным режимом в 3-5 раэ.Устойчивая работа предлагаемого пенного аппарата наблюдается в широком диапазоне (скорость обработки газа от 4 до 1 м/с, подача жидкой фазы 5 - 260 м /м ч, что важно3при эксплуатации аппарата в промышленных условиях.Основными преимуществами предлага емого пенного аппарата перед известным устройством являются повышение производительности в 2-2,2 раза,Таблица 1 Показатели ысота гаэожидого слоя, мм т 7 б 0 730 45 30 400 . 550 7 0-2 10 00 13 00 185 4 Таблн 0,08 0,120 О,щ,450/420 500100/60 50/380 54 О/500 70/10тдиаметр корпуса аппарата мечани Гидродинамическоесопротивление, Па .400 повышение линейной скорости газового потока до 15 м/с, расширениедиапазона устойчивой работы пенногоаппарата при изменении нагрузок погазовой и жидкой фазам.Формула изобретения 11. Пенный аппарат, включающий корпус, патрубки ввода и вывода газа и орошающей жидкости, провальную тарелку с наклонными пластинами, над которой расположен стабилизатор в виде наклонных пластин, соединенных с наружной цилиндрической стенкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса в широком диапазоне скоростей по газу, аппарат снабжен направляющей осью, а стабилизатор установлен на ней с воэможностью свободного вращ щения, при этом наружная стенка стабилизатора выполнена в виде герметичной полости, а пластины стабилизатора выполнены с наклоном, противоположным наклону пластин провальной тарелки.2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что ширина герметичной полости стабилизатора равна 0,05-0,2)0, а высота равна 0,08- -0,18 П, где 0 - диаметр корпуса аппарата.1375297 Составитель Е.КалантярянТехред М.Ходанич Корректор М.Пож актор Й.Гереши аказ 719/ Тираж 642 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5