Массообменный аппарат

Союз СоветскизСоцнапнстнчесинзреспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 973140(51) М, Кл. В 01 0 У 20 Веуааретюоый комитат СсСР оо аолам азооротекий н открытий(53) УДК 66. 015, . 23. 05 (088.8) Н. И, Савельев, Н. А. Николаев, С. С. Сабит 1 ов и С. В. Виноградов Производственное объединение нКуйбышевазо. "(54 МАССООБИЕННЫЙ АППАРАТ Изобретение относится к проведению массообменных процессов между паром (газом) и жидкостью в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.5Известен массообменный аппарат, имеющий тарелки с прямоточно-вихревыми элементами, при этом жидкость с тарелки на тарелку стекает по общим перетокам и поступает в контакт.- ные элементы через отверстия (щели), циркуляционные трубки. В этом аппо. рате осуществляется циркуляция жидкости через контактные элементы1 1Известен также аппарат, в котором 15 жидкость стекает с тарелки на тарелку и подается в контактные элементы по индивидуальным переливным трубкам. В них происходит однократный контакт газа" (пара) с жидкостью 2 , 2 о Известен массообменный аппарат, содержащий корпус, переточные устройства тарелки с вихревыми контак тами элементами и циркуляционными трубками, тарелки выполнены с кольцевым карманом на периферии, в который вмонтированы циркуляционныв труб ки31.Известен массообменный аппарат, включающий тарелки, на которых закреплены контактные патрубки с отбойными устройствами в верхней части и завихрителем в нижней части переточные устройства с гидрозатвором и узлом подвода жидкости, выполненным в виде 11-образных трубок, один конец которых закреплен в полотне вышележащей тарелки, а второй конец размещен по центру контактных патрубков над завихрителем 1 4 1. Недостатками известных аппаратов являются: незначительный объем аппарата, занятый контактными зонами, который ограничен внутре ним пространством контактных элементов и необходимость существенного изме нения конструкции аппарата для перевода с режима однократного контактажидкости с газом (паром) на циркуля"ционный режим взаимодействия,Цель изобретения - увеличение5объема зоны взаимодействия потокови обеспечение оптимального режимаработы.Цель дсстигается тем,что массообменный аппарат, состоящий из тарелок, на которых закреплены прямоточно вихревые элементы с отбойнымиустройствами в верхней части и завихрителями в нижней части, переточных устройств в виде патрубков с гидрозатвором и трубками подвода жидкости в зону контраста, гидрозатворвыполнен в виде опрокинутого конусасо стержнем на вершине, нижний конец,которого расположен над переточным щустройством нижележащей тарелки, аконцы трубы подвода жидкости в зонуконтакта размещены в межтарельчатомпространстве над прямоточно-вихревымиэлементами нижележащей тарелки. 25Патрубок снабжен соосно установленной внутри него трубой, нижнийконец которой размещен в конусе. Труба снабжена шайбой, установленнойна ее конце с отверстиями для про- Зохода жидкости и закреплена на стерж"не с помощью резьбы.На фиг. 1 изображена одна секцияаппарата, вертикальмьй разрез; нафиг, 2 - гидрозатвор, вертикальныйразрез,Иассообменный аппарат состоит из тарелок 1 с прямоточно-вихревыми элементами 2, имеющими в верхней час 40 ти отбойное устройство 3, а в нижнеи части завихритель,4, Переточное устройство включает вертикальный патрубок 5, закрепленный верхним концом на тарелке 1 и имеющий на нижнем конце гидрозатвор б с трубками 7 под 45 вода жидкости, концы которых расположены над прямоточно-вихревыми элемен" тами нижележащей тарелки. Гидрозат" вор 6 выполнен в виде полого конуса с осевым стержнем 8 и закреплен осно О ванием к нижнему концу патрубка 5 с зазором. В патрубке 5 установлена соосно труба 9, верхний конец которой размещен под гидрозатвором вышележащей тарелки, а нижний конец опирает- И ся на внутреннюю поверхность гидро- затвора б выше плоскости крепления трубок 7 Верхний конец стержня 8 0 фвыполнен с наружной резьбой и заглуб. лен в гидрозатвор б, а к нижнему концу трубы 9 закреплена шайба 10 с периферийными отверстиями 11, совпада" ющими с устьями трубок 7 и центральным отверстием 12, имеющим внутреннюю резьбу. Йайба 1 О с трубой 9 навинче" на на верхний конец стержня 8 и может устанавливаться на равном расстоянии от плоскости крепления трубок 7.Иассообменный аппарат работает следующим образом.Газ пар), фиг. 1), последовательно проходит через прямоточно- вихревые элементы 2 снизу вверх. Жид" кость с вышележащей тарелки стекает в трубу 9, проходит через отверстия 11 в шайбе 10 и через трубки 7 поступает в зоны контакта. Восходящий по; ток газа пара) диспергирует жидкость и при интенсивном взаимодействии увлекает ее в прямоточно-вихревые элементы 2, где осуществляется дальнейший массообмен и сепарация в поле центробежных сил. Отсепарированная отбойными устройствами 3 жидкость поступает на тарелку 1, откуда по кольцевому каналу между патрубком 5 и трубой 9 направляется в гидрозатвор 6, откуда через зазор между нижним концом патрубка 5 и конусом гидрозатвора вытекает на внешнюю поверхность конуса и стекает по ней по поверхности стержня 8 в трубу 9 нижележащей тарелки, При установке шайбы 10 с трубой 9 на некотором расстоянии от плоскости крепления трубок 7 (Фиг. 2) в трубки дополнительно поступает жидкость из кольцевого канала между патрубком 5 и трубой 9 и осуществляется частичная рециркуляция жидкости. Если оси трубок 7 и отверстий 11 в шайбе 10 смещены по окружности в трубки поступает только часть жидкости из трубы 9, остаток которой присоединяется к потоку жидкости, стекающему на нижележащую та" релку, т.е. осуществляется частичное байпасирование жидкостного Ъотока.При большом расстоянии шайбы 10 с трубой 9 от плоскости крепления тру бок 7 и при снятой трубе 9 жидкость с вышележащей тарелки и проконтактировавшая жидкость из прямоточно-вихревых элементов полностью смешивает" ся. Из смешанного потока часть жидкости сливается на нижележащую тарелку, а другая часть поступает через трубки 7 в зону контакта, т.е. осу5 9 ществляется полная рециркуляция жид" кости,Интенсификация массообмена в пред" лагаемом аппарате достигается благодаря организации дополнительного вза имодействия газа (пара) с жидкостью в межтарельцатом пространствЕ, что позволяет увеличить долю объема аппарата, занятого контактными зонами в 15-2 раза по сравнению с извест" ными, Работа аппарата в оптимальном режиме в различных производствах достигается использованием сдвоенного перетоцного устройства, совмещенного с узлом подачи жидкости в зоны кон- . такта, содержащим подвижную трубу с перфорированной шайбой. Это дает.1 воэможность легко изменять в широких пределах режимы работы аппарата и проводить массообменные процессы в оптимальной области. 73140с целью увеличения объема эоны взаимодействия потоков и обеспечения оптимального режима работы, гидроэатворвыполнен в виде опрокинутого конуса % со стержнем при вершине, нижний конец которого расположен над переточным устройством нижележащей тарелкиа концы трубки подвода жидкости в зону контакта размещены в межтарель В чатом пространстве над прямоточновихревыми элементами нижележащей та, релки.2. Аппарат по и. 1 о т л и ч а ю, щ и й с я тем, что патрубок снабжен 1 ф, установленной внутри него, соосно сним, трубой, нижний конец которойразмещен в конусе.3. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, цто труба снаб жена шайбой, установленной на ее конце с отверстиями для прохода жидкости и закрепленной на стержне с помощью резьбы,формула изобретения1. Иассообменный аппарат для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, состоящий из тарелок, на которых зак. реплены прямоточно-вихревые элементы с.отбойными устройствами в верхней части и завихрителями в нижней части, переточных устройств в виде патрубка с гидроэатвором и трубками подвода жидкости в зону контакта,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,25 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР345926, кл. В 01 О 3/20, 1969.2, Авторское свидетельство СССРзвУ 182108, кл. В 01 О 3/26, 196 Ъ.3, Авторское свидетельство СССРИ 494170, кл. В 01 О 3/26, 1974.4, Авторское свидетельство СССРМ 428009, кл. 8 01 О 3/26, 197435 (прототип)