Массообменный аппарат

.Е. Ельши 88,8)етельство ССС П 3/32, 1975,нию апп тарелку,утого усекоторогонизу патльный конад тарелвершины ным устего верхГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР МИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к массообменным аппаратам. Цель изобретения -обеспечение регулирования массообменного процесса и расширение функциональных возможностей аппарата.Массообменный аппарат, состоящий изкорпуса с расположенными по высотеконтактными ступенями, каждая из которых включает тарелку, выполненную ввиде опрокинутого усеченного конуса,к вершине которого присоединена расширяющаяся к низу горловины, а центИзобретение относится к аппаратам, предназначенным для проведения массо- обменных процессов в системе газч твердое тело, и является усовершенствованием изобретения по авт.св,339293.Известен массообменный аппарат, состоящий из корпуса с расположенными по его высоте контактными ступенями,ральныи патрубок размещен над тарелкой с зазором относительно вершины конуса и снабжен сепарационным устройством, расположенным на его верхнем конце, а также перетоков, штуцеров для ввода в аппарат и вывода из аппарата газовой и твердой фаз. Горловина каждой контактной ступени (кроме нижней) снабжена коллектором со штуцерами для подвода газа и вывода твердой фазы, Наличие в аппарате данных коллекторов, а также перетоков, снабженных выносными регулирующими клапанами и байпасными линиями, штуцера для отвода газовой фазы, установленного в верхней части каж- -, дой контактной ступени и соединенного через выносное теплообменное устройство с входным штуцером для подвода газа коллектора вышележащей контактной ступени, способствует обеспечению гибкого регулирования массо- обменного процесса, автономной работе каждой контактной ступени и расширефункциональных возможностей всегоарата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил кажцая из которых включает выполненную в виде опрокин ченного конуса, к вершине присоединен расширяющийся к рубок (горловина), а центра тактный патрубок размещен н кой с зазором относительно конуса и снабжен сепарацион ройством, расположенным нанем конце перетоков, а также штуцеров для ввода в аппарат и вывода иэ аппарата газового потока и твердой фазы.5Недостатки массообменного аппарата следующие: невозможность гибкого регулирования времени пребывания в аппарате твердой и газообразной фаз, так как перетоки выполнены с постоянным сечением, а газовая фаза может быть выведена из аппарата только .после последовательного прохождения всех контактных ступеней, Указанная конструкция не позволяет осуществлять в одном 15 аппарате массообменный процесс и регенерацию отработанной твердой фазы (адсорбента, катализатора), что удорожает эксплуатацию аппарата и требует установки дополнительного оборудо- о вания. В аппарате не обеспечивается регулирование теплового режима процесса,в результате снижается эффективность массообмена, например, из-за повышения температуры вследствие вы деления тепла при адсорбции или катализе. Аппарат не обеспечивает контактирование твердой фазы с несколькими различными по свойству или составу газообразными средами, Невозможен 1 О ремонт или чистка отдельных контактных ступеней массообменного аппарата без полной остановки.Целью изобретения является обеспечение регулирования массообменного35 процесса и расширение функциональных возможностей аппарата, обеспечение автономной работы каждой контактной ступени,В массообменном аппарате, состоя О щемиз корпуса с расположенными по высоте контактными ступенями, каждая из которых включает тарелку, выполненную в виде опрокинутого усеченного конуса, к вершине которого присое динена расширяющаяся к низу горловина, а центральный патрубок размещен над тарелкой с зазором относительно вершины конуса и снабжен сепарационным устройством, расположенным на его верхнем конце, перетоков, штуцеров для ввода в аппарат и вывода из аппарата газовой и твердой фаз, горловина каждой терелки, кроме нижней, снабжена оллектором со штуцерами для подвода газа и вывода твердой фазы, перетоки выполнены выносными и снабжены регулирующими клапанами, а каждая контактная ступень снабжена выносным теплообменным устройством и дополнитель";ным штуцером для отвода газовой фазы,соединенным с входом теплообменника,выход которого соединен.со штуцеромколлектора для подвода газа нышележаащей контактной ступени. Причем перетоки снабжены байпасными линиями срегулирующими клапанами,Установка под горловиной тарелкикаждой контактной ступени коллекторасо штуцерами подвода газа и выводатвердой фазы и в верхней части каждой контактной ступени дополнительного штуцера для отвода газа позволяет обеспечивать независимое регулирование расхода газовой фазы в каждойиз контактных ступеней, при необходимости отбирать гаэ из любой контактной ступени массообменного аппарата;обеспечивать контактирование или обработку твердой фазы различными посвойству или составу газообразнымисредами в одном аппарате, что позволяет каждой контактной ступени работать в автономном режиме по газовойфазе, Кроме того, в одном аппаратеможет осуществляться массообменныйпроцесс и регенерация обработаннойтвердой фазы (адсорбента, катализатора), что не требует дополнительнойустановки оборудования и позволяеторганизовать замкнутый непрерывныйпроцесс.по твердой фазе. Например,в верхних контактных ступенях аппарата ведется массообменный процессв системе газ - твердое, а в нижних -регенерация твердой фазы в токе инертного газа или водяного пара с последующим возвратом в верхнюю контактную ступень.Наличие штуцера ввода газа в коллекторе и дополнительного штуцера вверхней части контактной ступени дляввода газа, а также установка выносных теплообменных устройств обеспечивают регулирование теплового режима процесса в каждой из контактныхступеней.1Наличие коллектора, выполненногос наклонным днищем, позволяет при .остановке аппарата вывести твердуюфазу из каждой контактной ступеничерез штуцер вывода твердой фазы,исключая тем самым образование пробок,что может иметь место в известномаппарате, когда вся твердая фазаудаляется из нижней части аппарата4301 5 172при последовательном ссыпании ее старелки на тарелку,Снабжение перетоков выносными регулирующими клапанами позволяет засчет регулирования расхода твердойфазы при ее перемещении с тарелки натарелку обеспечить заданное времяпребывания твердой Фазы в каждой изконтактных ступеней.Установка байпасных линий на перетоках позволяет в случае выхода изстроя одной из контактных ступенейза счет байпасирования потока твердойФазы в обход данной контактной ступени обеспечить ее полный выход из процесса для ремонта или чистки без остановки аппарата в целом или переключать данную контактную ступень надругие технологические операции (например, регенерация),На чертеже приведена схема массо 1обменного аппарата.Массообменньп аппарат состоит изкорпуса 1, расположенных по его высоте тарелок 2 с присоединенными к ихвершинам расширяющимися к низу горловинами 3, центральных патрубков 4 ссепарационными устройствами 5, коллекторов 6, расположенных под горловинами 3 и соединенньж с ними, при этомколлектора 6 снабжены штуцерами дляподвода газа 7 и вывода твердой фазы8, перетоков 9, снабженных регулирующими выносными клапанами 10, дополнительных штуцеров 11 в верхней частиконтактной ступени для отвода газовой Фазы, байпасньж линий 12 с регулирующими клапанами 13, а также выносных теплообменных устройств 11,штуцеров для подвода 15 и отвода 16газовой Фазы из аппарата, штуцеровдля ввода твердой Фазы 17 и выводаее 18 из аппарата.Аппарат работает следующим образом,Твердая Фаза поступает на верхнюютарелку через штуцер 17, движется самотеком по конической поверхноститарелки 2, через кольцевую щель,образованную нижним торцом контактного патрубка 4 и поверхностью тарелки 2, проникает в пространство контактного патрубка 4, где подхватывается газовым потоком, подводимым через штуцер 7 коллектора 6. Пройдязону контактного патрубка, твердаяФаза и газ поступают в сепарационное устройство 5, где происходит разделение Фаэ. Из сепарационного устройства 5 твердая Фаза под,действиемцентробежных сил тяжести падает натарелку, а ее избыток вниз по перетоку 9 - на нижележащую тарелку, Ллярегулирования расхода твердой Фазы,а следовательно, и времени пребывания на перетоках установлены регулирующие клапаны 10,.Таким образом,твердая фаза последовательно проходит все контактные ступени и по перетоку через штуцер 18 выводится изаппарата.15 Газовый поток, пройдя сепарационное устройство 5 и освободившись оттвердой фазы, выводится через дополнительный штуцер 11 или, последователь 1 но пройдя все контактные ступени, вы 20 водится из аппарата через штуцер 16,При выводе газа через дополнительныйштуцер 11 газ поступает в теплообменное устройство,а затем - на вход штуцера 7 вышележащей контактной сту 25 пени,При отключении в работе одной изконтактных ступеней поток твердойФазы может с помощью байпасных линий12 направлен в обход, отключенной кон 30 тактной ступени. Для этого закрывается регулирующий клапан 10 в перетокеотключенной контактной ступени и аналогичный регулирующий клапан в нижележащей контактной ступени, откры 35 вается регулирующий клапан 13 на байпасной линии 12 и на контактную ступень, остановленную на ремонт или осмотр, прекращается поступление твердой Фазы без нарушения работы осталь 4 О ных контактных ступеней аппарата.При этом отключаются соответственно штуцера данной контактной ступени7 и. 11 для газового потока. Остаткитвердой Фазы ссыпаются из отключенной45 контактной ступени через коллектор 6и штуцер 8, При полной остановке аппарата твердая фаза выводится из каждой контактной ступени аппарата такимже образом: через коллектор 6 и штуцер5 О 8 каждой контактной ступени. Благодаря этому обеспечивается гибкое регулирование процесса массообмена, расширяются Функциональные возможностиаппарата. 55 формула изобретения 1. Массообменный аппарат по авт. св, Р 339293, о т л и ч а ю щ и й с я1724301 г 1оставитель Щ. Панкоехред А.Кравчук . Редактор И. ректорС. Иекм Заказ 1131 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 10 тем, что, с целью обеспечения регулирования массообменного процесса ирасширения функциональных возможностей аппарата, горловина каждой тарелки, кроме нижней, снабжена коллектором со штуцерами для подвода газа ивывода твердой фазы, перетоки выполнены выносными и снабжены регулиру-,ющими клапанами, а каждая контактнаяступень снабжена выносным теплообменным устройством и дополнительным штуцером для отвода газовой фазы, соединенным с входом теплообменника, выход которого соединен со штуцером 5коллектора для подвода газа вышележащей контактной ступени,2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения автономной работы каждой контактной ступени, перетоки снабженыбайпасными линиями с регулирующимиклапанами.1