Тепломассообменный аппарат

(9 В 01 АТЕНТНОЕ ОСУДАРСТВЕННО ВЕДОМСТВО ССС ГОСПАТЕНТ СССР БРЕТЕНИЯИДЕТЕЛ ЬСТВУ Е ИЗО ОПИСА К АВТО РСКО У фь(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут химических средств защиты растений(56) Крайнев Н.И, и др, Промышленная очистка газов в скоростных пенных аппаратахв пройзводСтве минеральных удобрений. -(54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ (57) Использование: изобретение относится к полым скоростным прямоточным тепломассообменным аппаратам, предназначенным для проведения процессов абсорбции, хемосорбции, ректификации, увлажнения, пылеулавливания, и может найти применение в химической и ряде других .смежных отраслей промышленности, Сущность изобретения; тепломассообменный аппарат включает вертикальный цилиндрический корпус 1 со штуцерами ввода 2 и вывода 3 газа, ввода 4 и вывода 5 жидкости, внутри которого установлены тарелки 6, оснащенные переливными трубами 7, центральными и периферийными контактными злемента1810074 ми, выполненными в виде полых вертикальных цилиндров 10, снабженных в верхней части эавихрителями с изогнутыми лопатками 11, а в нижней части - устройствами для подачи жидкости внутрь контактных элементов. Устройства для подачи жидкости выполнены в виде противоположно направленных относительно лопаток 11 завихрителя цилиндрических патрубков 12, выходные отверстия которых расположены выше входных отверстий, а проекции их осей на горизонтальную плоскость образуИзобретение относится к полым скоростным прямоточным тепломассообменным аппаратам, предназначенным для проведения процессов абсорбции, хемосорбции, ректификации, увлажнения, пылеулавливания, и может найти применение в химической и ряде других смежных отраслей промышленности.Цель изобретения - предотвращение зарастания внутренней поверхности контактных элементов твердой фазой и снижение провала жидкости за счет рационального распределения взаимодействующих фаз.На фиг.1 изображен тепломассообменный аппарат, продольный разрез; на фиг,2 - смежные тарелки, вид вплане, с одним направлением вращения; на фиг.3 - то же, с другим направлением вращения; на фиг,4 - схема устройства единичного, контактного элемента, продольный разрез; на фиг,5 - разрез В-В на фиг.4,Тепломассообменный аппарат включает вертикальный цилиндрический корпус 1 со штуцерами ввода 2 и вывода 3 газа, ввода 4 и вывода 5 жидкости, внутри которого устайовлены тарелки 6, оснащенные перелив- ными трубами 7, центральными 8 и периферийными 9 контактными элементами, выполненными в виде полых вертикальных цилиндров 10, снабженных в верхней части завихрителями с изогнутыми лопатками 11, а в нижней части устройства для подачи жидкости внутрь контактных элементов. При этом устройства для подачи жидкости вь 1 полнены в виде противоположно направленных относительно лопаток 11 завихрителя цилиндрических патрубков 12, выходные отверстия 13 которых расположены выше входных отверстий 14, а проекции их осей на горизонтальную плоскость образуют правильные и-угольники с вершинами, лежащими на внутренних поверхностях соответствующих вертикальных цилиндров 10, лопатки завихрителей которых у одноименных контактных элементов на смежных тарелках ориентированы в противоположные стороны, при этом на каждой тарелке ют правильные п-угольники с вершинами, лежащими на внутренних поверхностях соответствующих вертикальных цилин-, дров 10, лопатки завихрителей которых у одноименных контактных элементов на смежных тарелках ориентированы в противоположные стороны. На каждой тарелке лопатки завихрителя центрального контактного элемента установлены навстречу лопаткам завихрителей периферийных контактных элементов, 5 ил,лопатки завихрителя центрального контактного элемента 8 установлены навстречу ло- .паткам завихрителей периферийных контактных элементов 9.5 Аппарат работает следующим образом,Жидкая фаза через штуцер 4 поступаетв верхнюю часть корпуса 1 и равномерно распределяется по верхней тарелке, после чего попадает в устройства для подачи жид кости внутрь контактных элементов, расположенные в их нижней части и вступает во взаимодействие с восходящим потоком газовой фазы, вводимой в аппарат посредством штуцера 2 и проходящего 15 последовательно через тарелки 6, Конструктивное оформление и пространственная ориентация устройства для подачи жидкости в виде противоположно направленных относительно лопаток 11 завихрителя ци линдрических патрубков 12, выходные отверстия 13 которых расположены выше входных отверстий 14, а проекции их осей на горизонтальную плоскость образуют правильные и-угольники с вершинами, ле жащими на внутренних поверхностях соответствующих вертикальных цилиндров 10, позволяет организовать направленныйввод жидкости, поступающей на контактирование с газом таким образом, что исклю чается воэможность соударения отдельныхее потоков между собой и возникновения за сче 1 этого направленной вниз составляющей скорости движения жидкости, неизбежной в случае струй, подаваемых внутрь 35 контактного элемента, и являющейся однойиз причин провала, Одновременно обеспечивается интенсивное смывание внутренней поверхности вертикальных полых цилиндров 10, с одной стороны, за счет вра щательного движения жидкости, а с другойстороны, за счет вертикальных пульсаций высокотурбулизированного двухфазного потока, вызываемых противоположной ориентацией цилиндрических патрубков 12 и 45 лопаток 11 завихрителя, В процессе работыединичной контактной ступени в центральном 8 и периферийных 9 контактных элементах имеет место движение газовой и жидкой фаэ в режиме восходящего прямо- тока с последующим разделением двухфазной смеси, которое начинается на лопатках 11 завихрителя и заканчивается в межта- рельчатом пространстве, в результате которого капли проконтактировавшей жидкости возвращаются на тарелку. По мере возрастания уровня жидкости на вер-, Мней тарелке, засчет подачи свежего" орошающего раствора, жидкая фаза йачинает перетекать по переливным трубам 7 на нижнюю ступень контакта работающую аналогичным образом. При этом противоположность установки лопаток завихрителей для центрального 8 и периферийных 9 контактных элементов на одной тарелке и для одноименных элементов на смежных тарелках обеспечивает более равномерное рас пределение взаимодействующих фаз во всем объеме аппарата и позволяет практически исключить образование неорошаемых зон внутри контактных элементов, а также байпасных потоков газа и жидкости, что в свою очередь препятствует как зарастанию внутренней поверхности вертикальных полых цилиндров, так и провалу жидкости. После прохождения рабочего объема проконтактировавшие газовая и жидкая фазы выводятся из аппарата через штуцера 3 и 5 соответственно.Формула изобретенияТепломассообменный аппарат, включающий вертикальный цилиндрический кор пус со штуцерами ввода и вывода взаимодействующих фаз, внутри которого установлены тарелки, оснащенные переливными трубами, центральным и периферийными контактными элементами, выполненными в виде полых вертикальных цилиндров, снабженных в верхней части завихрителями с изогнутыми лопатками, а в нижней части - устройствами для подачи жидкости внутрь контактных элементов, о т л и ч а ю щ и й-, с я тем, что, с целью предотвращения зара-,з стания внутренней поверхности контактных элементов твердой фазой и снижения провала жидкости за счет рационального распределения взаимодействующих фаЗ, устройства для подачи жидкости выполнены в виде противоположно направленных относительно лопаток эавихрителя цилиндрических патрубков, выходные отверстия которых расположены выше входных отверстий, а проекции их осей на горизонтальную плоскость образуют правильные п-угольники с вершинами, лежащими на внутренних поверхностях соответствующих вертикальных цилиндров, лопатки эавихрителей которых у одноименных контактных элементов на смежных тарелках ориентированы в противоположные стороны, при этом на каждой тарелке лопатки эавихрителя центрального контактного элемента установлены навстречу лопатке завихрителей периферийныхх контактн ыи элементов,тор Л.Ливрин едаМт Тираж . Подписное венного комитета по изобретениям и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4(5 и ГКНТ СС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина э 1405 НИИПИ Государ 1810074б-б Фиг Составитель А.Гор Техред М. Моргента иевскийКор