Тепломассообменный аппарат

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскккСоциалмстическккРеслублкк 1 1829124ио делам изабретеиий и аткрытий(54) ТЕПЛОМАСС Изобретени нефтеперераба предназначено абсорбции и оИзвестен к ненный в вид в обечайку, вь нижней части щим конусом и к химическому и оборудованию и ов ректификации, в.элемент, выполля, заключенного с отверстиями в ную направляюителем 1 .стве поверхность относится ывающему для процесс истки газо онтактный завихрите полненную и снабже распредел Однако в таком устроиконтакта фаз незначительна.Известен контактный аппарат, содержащий перфорированные конусные элементы, переходящие в основании в шестигранную обечайку и образующие по высоте аппарата ступени контакта, причем конусные элементы соседних ступеней контакта обращены друг к другу поочередно то вершинами, то основаниями 2.Однако в данной конструкции шестигранная обечайка не является секционирующим элементом, так как полностью не перерывает паровое пространство. Контактный аппарат работает в барботажном режиме, при этом расположение конусных элементов не позволяет организовать более производительный и эффективный контакт фаз с центробежной сепарацией и закруткой потоков.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является контактное устройство, включающее конус, закрепленный в колонне вершиной вниз и выполненный с прорезями и направленными внутрь пластинами. Переток жидкости из конуса в конус по высоте аппарата осуществляется по переточным трубам, при этом контакт фаз протекает во вращающемся по стенке конуса газожидкостном слое 3.Недостатком известного устройства является то, что переток жидкостц из конуса .в конус осуществляется по трубам без контакта с газом при неэффективном использовании высоты сеп ар ационного пространства. Наличие труб в сепарационном пространстве приводит к торможению вращения потока газа и снижению эффективности центробежной сепарации фаз. В результате снижается производительность и эффективность массооб мена. Кроме того, отсутствие секционируюши х обечаек приводит к перераспределению фаз по элементам, что также снижает эффективность массообмена.зо 3 Формула изобретения 40 45 5 О 55 Цель изобретения - увеличение производительности и эффективности массообмена за счет улучшения условий сепарации и организации дополнительного контакта фаз.Цель достигается тем, что нижняя часть каждого конуса снабжена устройством для разбрызгивания жидкости, цилиндрической .обечайкой с лопаточным завихрителем, при этом цилиндрическая обечайка расположена на расстоянии относительно конуса нижележащего контактного устройства.Целесообразно аппарат снабжать обечайками, соединяющими соединение по высоте конусы, каждая из которых выполнена с высотой, равной расстоянию между соседними контактными устройствами, что гарантирует полное секционирование потоков по сечению аппарата.На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, в котором установлены контактные конусы, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - конус с установленным внизу лопаточным завихрителем; на фиг. 4 стенка конуса, разрез и направление пластин прорези и движения потоков газа и жидкости. Контактное устройство устанавливается в корпусе 1 аппарата, содержит конус 2, окруженный секционируюшей обечайкой 3 и установленный в полотне 4. Конус выполнен с прорезями 5 и направленными внутрь пластинами 6, Нижняя часть конуса снабжена устройством для разбрызгивания жидкости, например в виде перфорации 7 в стенке конуса или вертикальных щелей 8. Снизу конуса закреплен лопаточный завихритель 9, окруженный цилиндрической обечайкой 10. Цилиндрическая обечайка установлена с кольцевым зазором 11 к стенке нижележащего конуса. Секционируюшая обечайка 3 окружает конусные элементы по всей высоге парового пространства и может быть выполнена цилиндрической или шестигранной, причем шестигранная обечайка обеспечивает максимальный коэффициент заполнения сечения аппарата конусными элементами.Аппарат работает следующим образом. Восходящий поток газа или пара, пройдя через прорези 5 конуса 2, преобретает вращательное движение за счет однонаправленного расположения пластин 6 прорезей, Жидкость, вращаясь по стенке конуса и стекая вниз, контактирует с газом, проходящим через прорези. Проконтактированная жидкость стекает в нижнюю часть конуса, откуда через перфорацию 7 в стенке конуса разбрызгивается на плоскость лопаточного завихрителя 9 и дополнительно контактирует с газом, проходящим через завихритель. В результате дополнительной закрутки газового потока жидкость отбрасывается центробежной силой в кольцевой зазор 1 о 15 2 О 25 4между цилиндрической обечайкой 10 и стенкой конусного элемента и поступает через кольцевой зазор 11 в зону контакта нижележащего конуса. Площадь кольцевой щели (зазора) должна быть подобрана с учетом обеспечения необходимого гидрозатвора и равномерного распределения жидкости по стенке конуса. Преимущества предлагаемого устройства заключаются в следующем. Отсутствие переточных труб в сепарационном пространстве улучшает условия для центробежной сепарации фаз, так как в этом случае торможение вращению потоку незначительно. В результате максимально допустимая скорость газа в устройстве, лимитируем ая величиной уноса жидкости, существенно увеличивается. Кроме того, сопротивление перетоку жидкости через перфорацию в стенке конуса значительно меньше, чем в переточных трубах, вследствие чего возрастает пропускная способность устройства по жидкости и производительность аппарата. Организация дополнительного контакта фаз без увеличения высоты контактного устройства улучшает эффективность массообмена и позволяет уменьшить высоту массообменного аппарата. Испытания одиночного конусного элемента, проведенные на стенде диаметром 500 мм на системе вода - воздух при десорбции СО, показывают, что организация дополнительного контакта фаз увеличивает эффективность массообмена на 35 й. Одновременно на 20/О увеличиваегся производительность устройства по газу и жидкости по сравнению с устройством, оборудованным переточными трубами. Все это позволяет уменьшить высоту и диаметр массообменного аппарата и снизить его металлоемкость. 1, Тепломассообменный аппарат, включающий корпус и расположенные по высоте контактные устройства, каждое из которых выполнено в виде полотна и закрепленного в нем расположенного вершиной вниз конуса с прорезями и направленными внутрь пластинами, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности и эффективности массообмена за счет улучшения условий сепарации и организации дополнительного контакта фаз, нижняя часть каждого конуса снабжена устройством для разбрызгивания жидкости и цилиндрической обечайкой с лопаточным завихрителем, при этом цилиндрическая обечайка расположена на расстоянии относительно конуса нижележащего контактного устройства.2. Аппарат по и. 1, отличающийся тем, что он снабжен обечайками, соединяющимисоседные по высоте конусы, каждая из которых выполнена с высотой, равной расстоянию между соседними контактными устройствами,источники информации,принятые во внимание при экспертизе829124ь1. Авторское свидетельство СсСРпо заявке2613596/26, кл. В О 1 Р 3/20,1978.2. Патент США2051545, кл, 261 - 113,1967.3. Патент США3233879, кл. 261 - 79,1970.829124 Фиг.Составитель С, Баранова ехред А. Бойкас К ираж 706 П абине комитета Си открытийская наб., д, 4(5од, ул. Проектная,Редактор Ю. ПетрушкоЗаказ 3595/69ВНИИПпоП 3035, МФилиал ППП Государственного лам изобретений ква, Ж - 35, Рау Патент, г. Ужго рректор Н дписное ССР