Аппарат для проведения тепломассооменных процессов

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 980741 ФХ.(53) УДК 66.015. ,23.05 (088.8) Опубликовано 15.12.82. Бюллетень46Дата опубликования описания 25.12.82 по делам кзобретевнй и открытий(54) АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННБ 1 Х ПРОЦЕССОВИзобретение относится к тепломассообменным аппаратам для проведения процессов абсорбции и ректификации и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности. 5Известен аппарат для контактирования газа с жидкостью, включающий корпус с патрубками для ввода и вывода взаимодействующих сред, по высоте которого размещаются различные контактные устройства; поверхностного типа, например, слой стационарной насадки; распыли вающего типа; барботажного типа (с колпачковыми, ситчатыми беспровальными и провальными тарелками). В этом аппарате осуществляется принцип противотока (контактные уст ройства поверхностного и барботажного типа) и прямотока (контактные устройства распыливающего типа) 11 .Недостатком этого аппарата является малая эффективность массообменных процессов, Так, например, в насадочных и барботажных аппаратах контактные элементы одной ступени располагаются на горизонтальных тарелках. Скорость газа, рассчитанная на полное сечение аппарата, обычно не превышает 1,0 - 1,5 мыс, что значительно увеличивает сечение аппарата. В этих условиях малейшее отклонение от горизонтальности приводит к неравномерности распределения потоков, проскоку газа без контакта с жидкостью, продольному перемешиванию.Известен аппарат для проведения тепломассообменных процессов, который содержит корпус с патрубками ввода и вывода взаимодействующих сред, контактное устройство в виде кольцевых обечаек, установленных друг над другом, желоба между обечайками и верхнюю обечайку с крышкой 121.Недостатком известного аппарата является то, что в нем можно осуществить только процесс барботажа с сравнительно малой нагрузкой по газу.Известен аппарат для проведения тепломассообменных процессов, включающий корпус, устройство для ввода и вывода фаз, контактное устройство, включающее установленные по высоте цилиндрические или прямоугольные обечайки, выполненные с меньшей и большей площадью поперечного сечения, частично вставленные одна в другую, установленные соосно с корпусом ижестко связанные между собой горизонтальными перегородками. Горизонтальные перегородки установлены попеременно или внутри большой обечайки по всему сечению или снаружи между малой и корпусом аппарата. Обечайки выполнены перфорированными 13Недостатком аппарата является невозможность работы на больших газовых нагрузках, большие сопротивления истечению газов,Цель изобретения - интенсификация тепломассообменных процессов путем уменьшения продольного перемешивания и обеспечение равномерности распределения потоков сред.Эта цель достигается тем, что в аппарате, включающем установленные по высоте цилиндрические или прямоугольные обечайки, попеременно выполненные с меньшей или большей площадью поперечного сечения, частично вставленные одна в другую, установленные соосно с корпусом и снабженные горизонтальными перегородками, последние размещены между обечайками ниже верхнего и на уровне нижнего торцов обечайки с большей площадью сечения и выше нижнего торца и ниже верхнего торца нижележащей обечайки с меньшей пло 1 цадью сечения, при этом горизонтальные перегородки снабжены через одну контактными элементами.С целью уменьшения металлоемкости обечайки выполнены с постепенным уменьшением площади сечения к верхней части аппарата.На фиг. 1 показан аппарат, общий вид; на фиг. 2 одна секция с обечайками со стационарной насадкой на горизонтальной перегородке; на фиг. 3 - то же, с соплами.Аппарат содержит корпус 1 круглого или прямоугольного сечения, патрубки 2 и 3 для подвода и отвода газа, патрубки 4 и 5 для подвода и отвода жидкости.Контактное устройство выполнено в виде установленных друг над другом обечаек с меньшей 6 и большей 7 площадью поперечного сечения, причем обечайки 6 с меньшей площадью поперечного сечения частично вставлены в обечайки 7 с большей площадью попереченого сечения и жестко связаны между собой горизонтальными перегородками (полками) 8. Перегородки (полки) снабжены по внутреннему периметру вертикальными перегородками 9 и через одну - контактными элементами 1 О.Таким образом, в контактном устройстве внутри образован центральный канал 11 для реакционного газа, из которого последний распределяется по контактным элементам 10. Между корпусом аппарата 1 и обечайками 6 и 7 по всему периметру образован канал 12 для выходящего из аппарата газа.5 1 о 15 го г 5зо 35 4 О 45 50 Формула изобретения1. Аппарат для проведения тепломассообменных процессов, содержащий корпус, устройство для ввода и вывода фаз, кон 55 Аппарат для проведения тепломассообменных процессов работает следующим образом.Газ через патрубок 2 поступает в центральный канал 11, ограниченный сверху крышкой 13.Из центрального канала газ распределяется по контактным элементам 10, установленным на горизонтальных перегородках 8. Жидкость поступает в корпус аппарата через патрубок 4 и движется сверху вниз. Переток жидкости по высоте аппарата осуществляется из вышерасположенного контактного элемента в нижерасположенный. Газ из канала 11 подводится к контактному элементу (ситчатая тарелка, тарелка провального типа, тарелка с псевдоожиженной насадкой), в котором барботирует через газо- жидкостный слой и вступает во взаимодействие с пленкой жидкости, текущей из выше- расположенного контактного элемента. Проконтактировав с жидкостью, газ через канал 12 уходит из аппарата или поступает на вышестоящую ступень контакта, где процесс взаимодействия повторяется, а жидкость собирается в нижней части канала 12 между обечайкой 6 и корпусом 1 и выводится через патрубок 5.Данная конструкция обеспечивает интенсификацию процессов, например, при использовании контактных элементов поверхностного типа (слой стационарной насадки), за счет увеличения полноты смоченности насадки. Так, в насадочных колоннах в нижних слоях насадки существует значительная местная нера вно мерность распределения орошающей жидкости, которая обьясняется каналообразованием и сохранением на больших глубинах в слое насадки стержней первоначальных струй жидкости, подаваемых оросителем на верхние слои насадки. Для ликвидации указанных явлений рекомендуется при определенных соотношениях Н/Д устанавливать перераспределители для потока жидкости между слоями, что и осуществлено в предлагаемой конструкции. Разрывы между горизонтальными слоями насадки обеспечивают разрывы стекающих слоев жидкости, что позволяет равномерно распределять жидкость по слоям насадки.Замена контактного элемента - желоба, например, на элемент типа ситчатой, провальной тарелки или тарелки с псевдоожиженной насадкой позволяет повысить скорость прохождения газа через элемент в 1,6 -4,0 раза, а следовательно, увеличить газовую нагрузку на аппарат.98074 ВдцоЗ 7 ИР 61,1 тактное устройство, включающее установленные по высоте цилиндрические или прямоугольные обечайки, выполненные попеременно с меньшей и большей площадью поперечного сечения, частично вставленные одна в другую, установленные соосно с корпусом и снабженные горизонтальными перегородками,отличающийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообменных процессов путем уменьшения продольного перемешивания и обеспечения равномерности распределения потоков сред, горизонтальные перегородки размещены между обечайками ниже верхнего и на уровне нижнего торцов обечайки с большей плошадью сечения и выше нижнего торца и ниже верхнего торца нижележащей обечайки с меньшей плошадью сечения, при эгом горизонтальные перегородки через одну снабксныконтактными элементами.2. Аппарат по и. 1, Отличающийся тем,что, с целью уменьшения металлоемкости,обечайки выполнены с постепенным уменьшением площади сечения к верхней частиаппарата.Источники информации,принятые во внимание при экспергизе1 О1. Ромм В. М. Абсорбция газов. М.,Химия, 1976.2. Авторское свидетельство СССР позаявке2815743/23-26, кл. В 01 Р 3(28,1979.3. Патент ФРГ1254124, кл. 12 а 5,15 1968.Соста в ител ь А. СТехред И. ВереТираж 734Государственного колам изобретений иква, Ж - 35, РаушскПатент, г. Ужгород ндор 113035, Молиал ППП едактор И. Касардааказ 9537/бВНИИ с Корректор ЛПодписноемитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5ул Проектная 4 окша