Способ проведения тепломассообмена

(54) СПОСОБ ПР струи,Установка сотельное устройстеплообменнойку 5 с кольцеврезервуар 8.Установка раПример 1,из резервуара 1пределительногопленки по внутрснабженной тепл держит резер тво 2, трубу рубашкой 4, ой щелью 6,ели. уар 1, распред 3, снабженную сопловую коро идрозатвор 7 ботает следующим о сходная жидкость вытек сю переливного2 стекает в в и с помощьустройстваенней повообменной рхности трубы рубашкой 4, В 1РУ Изобретение относится к проведению теплои массообменных процессов в системах твер.дое тело - жидкость - газ и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и ряде других отраслей промышленности,Известен способ проведения тепло. и массо 5обмена между поверхностью, омывающей еежидкостью и газом при течении жидкости втонкой пленке с воздействием на жидкую пленку пульсирующего потока газа 111.Известен также способ проведения тепломассообмена между поверхностью, омывающей еежидкостью и газом при течении жидкости втонкой пленке путем воздействия на пленкупульсирующей газовой струей, направленной15под углом 2),Однако известные способы недостаточно эффективны, так как при взаимодействии контактирующих сред возникающая турбулизациянедостаточна дпя интенсификации процесса теплообмена; заметного увеличения коэффициентамассопередачи в широком диапазоне частот иамппитуц подаваемого газа также не наблюда.. ется, особенно в случае высоковязких жидкое. теи, что снижает интенсификацию процесса.Для интенсификации процесса за счет возникновения обратных токов в пленке газовую струю направляют под углом 7 - 70 по отношению к поверхности пленки, что интенсифициру. ет процесс за счет возникновения обратных токов в пленке,На фиг, 1 изображена установка, на которой был осуществлен предлагаемый способ проведе. ния тепломассообмена; на фиг. 2 дана зависимость значения коэффициентов теплообмена от величины, угла подачи пульсирующей газовой92609 4кривая 1 - зависимость значений степени превращения от величины угла.П р и м е р 5. Проводят абсорбцию утлекислого газа водной пленкой. Плотность орошения0,2610мф/сек. Скорость газа 0,2 м/сек,температура 20 С, Параметры пульсации те же,что и в примере 3. Направления газовой струипо отношению к поверхности пленки изменяют в диапазоне 5 - 90,При м е р 6. Процесс охлаждения масла про.водят следующим образом,Масло МС - 20 П с начальной температурой 80 Спри пленочном режиме пропускали по трубе свнешней рубашкой, в которой циркулирует вода с температурой 20 С. Плотность орошения0,01 м/сек, Пульсирующую струю воздуха стемпературой 70 - 80 С направляют на пленкумасла под различными углами,Приведенные данные показывают, что эффект интенсификации тепло. и массообмена впроцессах по примерам 4 и 5 заметен в пределах угла наклона пульсирующей газовой струи7 - 50 в процессе по примеру 6 - при 15 - 70 .ы Под действием газовой струи на поверхности жидкой пленки, текущей вдоль поверх.ности теплообмена, образуются волны. Изменяя частоту пульсации газа, можно менятьдлину волны, и путем изменения угла назо клона газовой струи к поверхности жидкойпленки в указанных пределах можно изменятьамплитуду и конфигурацию волны, турбулиэируя таким образом орошающую пленку, Уста.новлено, что при этом поверхность жидкойзч пленки увеличивается на 70-90% как при ла.минарном, так и при турбулентном режиме, ипроисходит интенсивное перемешивание жидкости, что приводит к интенсификации теплообмена между поверхностью и омывающей ее40 жидкостью, а также массообмена между жид.костью и газом. 3 6Фбашку 4 подают нагревающую или охлаждаю.щую жидкость. На пленку жидкости воздейст.вует пульсирующая струя газа, выходящая изкольцевой щели 6 сопловой коробки 5 подуглом 7 - 70, Пульсация газовой струи создается пульсатором, Частота пульсаций зависит восновном от вязкости жидкости и может бытьот 1 до 20 Гц,Для турбулизации жидкой пленки можетбыть использован инертный газ или тот гаэ, который удаляется из установки через распредели.тельное устройство и может бьггь использованснова, Жидкость из трубы 3 проходит черезгидрозатвор 7 и собирается в резервуаре 8, Принеобходимости жидкость из резервуара 8 можетбыть опять направлена в резервуар 1 дня по.вторной обработки.На предлагаемой установке проводят реакциювзаимодействия монохлористой серы с изобутиленом, процесс абсорбции углекислого газа вод.ной пленкой, процесс охлаждения минеральногомасла.П р и м е р 2. Реакцию взаимодействия,монохлористой серы с изобутиленом проводят сле.дующим образом.Монохлористая сера гравитационно стекаетпо стенкам трубы (плотность орошения1,5 10 м /сек), изобутилен подают при выключенном пульсаторе со скоростью 0,2 - 0,3 м/секпротиво током,Температура газа равна начальной температуре жидкости. Реакция экзотермическая. Степеньпревращения монохлористой серы в дисульфидхлорид (ДСХ) составляет 22%. Температура жидкости поднялась на 7 С при охлаждении стенкитрубы водой с температурой 18 - 20 С, Козффи..циент теплоотдачи составляет 680 ват/мз град.П ри мер 3. При тех же расходных показателях монохлористой серы, иэобутилена и охлаждающей воды, описанных в примере 1, гаэподается противотоком с частотой пульсаций12 Гц и амплитудой 8 мм,.Степень превращения монохлористой серыв ДСХ составляет 28%. Температура жидкости поднимается на 8 С, Коэффициент тепло.отдачи составляет 700 - 720 ват/мф град.Пример 4, Процесс взаимодействия монохлористой серы с изобутиленом проводят притех же -расходных показателях реагентов, чтои в примере 3, Изобутилен подают с такимиже параметрами пульсаций.Однако направление газовой струи по отношению к поверхности пленки изменяется вдиапазоне 5 - 90, Полученные значения степенипревращения и коэффициента теплообмена (см,фиг, 2), где криваяпоказывает зависимостьзначений коэффициентов теплообмена от величины угла подачи пульсирующей газовой струи; Формуле изобретенияСпособ проведения тепломассообмена междуомывающей поверхность жидкостью и газом45при течении жидкости в тонкой пленке путемвоздействия на пленку пульсирующей газовойструей, направленной под углом, о т л и ч а ющи йс я тем, что, с целью интенсификациипроцесса за счет возникновения обратных токовв пленке, газовую струю направляют под углом 7 - 70 .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Городецкий М. Я., Олевский В. М, и др,Химическая промышленность, 1965, йф 11,с, 834 - 837,2. Авторское свидетельство СССР й 278629,кл. В 01 О 3/28, 1967.Угол оставитель С. ехред И.Астало Шаго е аказ 6318/2 ктная, 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгород 6 Эа Вочи пульсирующеи гаФиг.Р Тираж 877 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж - 35, РаушбО 7й струи анова КоРРектоР М. Пожо Подписномитета СССРкрьпийая наб, д,