Массообменный аппарат

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 16153 9) 111) 4 В 01 0 3/22, 47/04 ГОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЗ ЫЙ НОМИТЕТ ССС РЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН частицы н ложены коилиэтом ста ает(71) Украинский научно-исследовательский институт природных газов (72) В.М.Киселев(56) Позин М.Е.Пенные газоочистител теплообменники и абсорбенты, Л., 1959.Авторское свидетельство СССР У 434969, кл. В 01 П 47/04, 1971, (54) (57) МАССООБМКННЫИ АППАРАТ, содержащий корпус, внутри которого размещены тарелка провального типа, стабилизатор пенного слоя в виде сотовой решетки из вертикальныхпластин с отверстиями, установленный непосредственно на тарелке, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повьппения эффективности тепло- и массообмена за счет равномерного распределения жидкости по всейплоскости тарелки, обеспечения саморегулирования газожидкостного потока по тарелке и увеличения производительности аппарата, нижни пластин стабилизатора выпол сплошными, а отверстия расп верхних частях пластин, при эффициент перфорации пластин затора в 1,2-3,0 раза превьпп фициент перфорации основаниИзобретение относится к устройствам для осуществления процессов теп 1 о- и массообмена между газом и жидКостью и может быть использовано в 1 имической, нефтеперерабатывающей, Металлургической и других отраслях народного хозяйства для ректификации, абсорбции, десорбции, а также мокрой очистки газов. 10Известен аппарат для контакта га,за с жидкостью, состоящий из корпуса, ;внутри которого размещены одна или несколько тарелок ( решеток )проваль,ного типа и ороситель. При подаче 15 орошающей жидкости на тарелке обра;зуется слой подвижной пены, абсор,бирующей газообразные компоненты или ;пыль из газового потока.Недостатком известной конструкции 20 является сравнительно невысокая производительность, обусловленная невысокой скоростью газа в полом сечении (обычно не превышающая 2-2,3 м/с) и небольшой высоты слоя пены (око ло 100 мм).Увеличение же производительности по газу ведет к образованию на тарел ке волнового режима, что приводит к оголению участков тарелки и сво бодному проходу сквозь них необработанных объемов газа, что резко снижает эффективность работы аппарата.Известен аппарат для осуществления процессов тепло- и массообмена, а также мокрой очистки газа, включающий корпус, внутри которого размещены тарелка провального типа, расположенные в виде сотовой решетки из вертикальных пластин высотой 0,2-0,6 40 высоты пенного слоя и площадью свободного сечения не менее 0,8 сечения аппарата. В некоторых пластинах ста- . билизатора пены ближе к плоскости тарелки могут быть выполнены отверстия. 45Основное назначение стабилизатора пены, расположенного непосредственно в пенном слое на тарелке, - создать на ней высокий слой мелкоячеистой пены однородной структуры с высокоразвитой и непрерывно обновляемой поверхностью контакта Фаз без видимых колебаний, т.е, предотвратить волновой режим, что позволяет. несколько увеличить производительность аппарата.Однаков таких аппаратах эффектив.- ность процессов тепло- и массообмена недостаточно высокая при линейныхскоростях газа более 3 м/с, что обусловливает возникновение в верхнемслое пены пульсирующей струйной зоны,которая не позволяет в полной мереиспользовать всю толщину пенного слоядля активного массообмена и пылеулавливания, а также способствует брызгообразованию, снижая производительность.Наличие отверстий в нижней части отдельных пластин стабилизатора пены не обеспечивает гарантированное равномерное распределение жидкости на всей плоскости тарелки,Цель изобретения - повышение эффективности за счет равномерного распределения жидкости по всей высоте тарелки, обеспечение саморегулирования газожидкостного потока по тарелке и увеличение производительности аппарата - достигается тем, что вмассообменном аппарате, содержащемкорпус, внутри которого размещена тарелка провального типа, стабилизатор пенного слоя в виде сотовой решетки из вертикальных пластин с отверстиями, установленный непосредственно на тарелке, нижние части пластин стабилизатора выполнены сплошными, а отверстия расположены в верхних частях пластин стабилизатора, при этом коэффициент перфорации пластин стабилизатора в 1,2-3,0 раза превышает коэффициент перфорации основания тарелки.На Фиг.1 изображен аппарат, продольный разрез; на фиг.2 - то же, стабилизатор пенного слоя, аксонометрия.Устройство содержит корпус 1 прямоугольного иликруглого сечения, снабженный патрубками 2 и 3 для входа и выхода газа и штуцером 4 для отвода отобранной жидкости. Внутри корпуса установлено орошающее устройство 5. Провальная тарелка 6 расположена горизонтально внутри корпуса и служит для образования и поддержания слоя пены. Непосредственно на тарелке 6 расположен стабилизатор 7 пенного слоя, выполненный в виде со-. товой, решетки из вертикально установленных пластин 8 с перфорацией 9.Нижняя часть этих пластин выполнена сплошной на высоту 0,1-0,5 высоты пенного слоя, верхняя часть пластин выполнена перфорированной с коэффициентом перфорации, в 1,2-3 раза превышающим коэффициент перфора 3 141ции основания провальной тарелки, Об.щая высота стабилизатора составляетпо меньшей мере 0,9 высоты пенногослоя,Массообменный аппарат работаетследующим образом.Газ подается через патрубок 2,проходит через провальную тарелку б,на которой находится жидкость, подаваемая через орошающее устройство5. При прохождении газа через орошаемую жидкостью тарелку на ней образуется высокоразвитый мелкоячеистыйпенный слой, в котором процессы тепло-.и массообмена, а также очистки.газа происходят наиболее интенсивно.Очищенный газ выводится из аппаратачерез патрубок 3, а жидкость удаляется через штуцер 4.В случае неравномерной подачи жидкости на тарелку происходит выравнивание ее распределения по плоскоститарелки за счет перетока в сбседниесекции стабилизатора более "тяжелойпеныВыполнение нижней части пластинстабилизатора сплошноЯ на высоту0,1-0,5 высоты пенного слоя позволяетпредотвратить нежелательный перетокжидкости вдоль плоскости тарелки кместам понижений и перекосов, чтообеспечивает равномерную нагрузкужидкости по всему сечению тарелкисравнительно большой площади.Выполнение верхней части пластинстабилизатора перфорированной с коэффициентом перфорации, в 1,3-3 раза 61534превышающим коэффициент перфорацииоснования тарелки, позволяет создатьна всей плоскости тарелки равномернуюнагрузку по жидкости и газу за счет 1 5перетока пены через перфорацию вверхней части пластин стабилизатора,обеспечивая таким образом гидравлическое саморегулирование газожидкостного потока по всей площади тарелки,Указанные отличительные особенностиконструкции массообменного аппаратаобуславливают повышение эффективности процессов тепло- и массообмена.15Погружение стабилизатора в пену .по меньшей мере на 0,9 высоты пенного слоя предотвращает разрушение пе"ны выходящими из нее газовыми пузырьками, в связи с чем значительно уменьшается брызгоунос, что позволяет работать при высоких скоростях газовойфазы, увеличивая производительностьаппарата.25 Использование предлагаемого массообменного аппарата в народном хозяйстве позволит увеличить удельнуюпроизводительность массообменных колонн в установках стабилизации газового конденсата и в установках газо"фракционирования ориентировочно в1,5-2 раза по сравнению с применяемыми массообменными аппаратами,Кроме того, предлагаемый аппаратобеспечивает получение более чистыхвеществ за счет высокой эффективности тепло- и массообмена между разделяемыми потоками.1416153 фаз 1 оставитель К.Пильщукхред Л.Олийнык Корректор М,Демч едактор А Д Тираж 642 каз 4005 одписно роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раушск тета СССРкрытийнаб д. 4