Массообменный аппарат

(51)5 В 01 В 3/32 ЕН й" 42литехничес кийго комсомола 88.8)тельство СССР3/32, 1979. нг. 1 ОУдфпСВИНИНИ КОш 1 ИТИт .ИГЮФаии и ппу,ннПРИ ГННТ фри ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВ.(57) Изобретение относится к массообменным аппаратам. Цель изобретения -повышение надежности работы аппаратав системе газ-жидкос 1 гь при переменных нагрузках по жидкости и газу.Массообменный аппарат включает корпус прямоугольного сечения с боковыми. Изобретение относится к оборудованию для проведения массообменных процессов в химической, нефтеперера батывающьй, микробиологической и пи" щевой промьпппенностях и является до полнитеЛьным к основному авт.св. У 582797.Цель изобретения - повьппение надежности работы аппарата в системе газ-жндкость при переменных нагрузках.На фиг.1 паппарат," на ф и торцовыми стенками., вертикальнуюплоскую перегородку, разделяющуюаппарат на две равные части, контактные патрубки, установленные ступенчато по его высоте с обеих сторон перегородки под углом к вертикали, сепарационные устройства, наклоненныеперегородки и прямоугольные пластины.с зазором между собой, наклоненныев сторону входных отверстий контактных патрубков нижележащей ступени,вставки для предотвращения застойныхзон для жидкой фазы на днище ступени,щель, образованную нижней частью вход.ного сечения контактного патрубка,штуцера для входа н выхода газовойи жидкой фаз. Наличие в аппарате прямоугольных наклоненных пластин способствует созданию слоя жидкости между контактными ступенями, что предотвращает проскок газа и не снижаетэффективности работы всего массообменного процесса. 3 ил. фиг.1; на ф 3 - разрезафиг.1.Массообменный аппарат имеет корпус прямоугольного сечения с боковыми стенками 1 и торцовыми стенками 2, вертикальную плоскую перегородку 3, разделяющую аппарат на две равныечасти, контактные патрубкн 4, установ Я ленные ступенчато по его высоте собеих сторон перегородки под углом к вертикали, сепарационное устройство 5, наклонные перегородки 6 в видеплоскостей, наклоненныхв сторонувходных отверстий контактных патрубков нижележащей ступени, вставки 7для предотвращения застойных зон дляжидкой фазы на днище ступени, щель 8,образованную нижней частью наклоннойперегородки 6 и частью входного сечения контактного патрубка 4, верхнюю9 и нижнюю 10 прямоугольные пластины.с зазором между собой, наклонные всторону входных отверстий контактныхпатрубков нижележащей ступени, штуцера 11 и 12 соответственно для подачи жидкой фазы в аппарат и выводажидкой фазы из аппарата, штуцера 13и 14 соответственно для ввода газового (парового) потбка на очистку ваппарат и вывода из аппарата очищенного газового (парового) потока, штуцер 15 для отвода жидкой фазы изаппарата в момент остановки его,Наклонные пластины 9 и 10 имеютпрямоугольную форму, так как аппаратимеет прямоугольное сечение, а пластины перекрывают часть этого сечения, образуя зазор между собой. Такверхняя наклонная пластина 9 герметично присоединена верхней кромкойк одной из боковых стенок корпуса, абоковые кромки пластины 9 герметичноприсоединены й торцовым стенкам 2корпуса аппарата, при этом частичноперекрывается одна иэ половин сечения аппарата, образуя зазор междунижней кромкой пластины и вертикальной плоской перегородкой 3.Нижняя наклоннная пластина 10герметично присоединена нижней. кромкой к вертикальной плоской перегородке Э, а боковые кромки пластины10 герметично присоединены к торцовым стенкам 2 корпуса аппарата, частично перекрывая ту же половину сечения аппарата и образуя зазор междуверхней кромкой и соответствующейбоковой стенкой корпуса аппарата 1,причем ширина нижней пластины 10больше зазора, образованного верхнейпластиной 9 и вертикальной плоскойперегородкой 3 и перекрывает его, аверхняя кромка нижней пластины 10 поуровню вьппе нижней кромки верхнейпластины 9.Между собой наклонные пластины 9и 10 (фиг.1) расположены параллельно, хотя возможно расположение подуглом одна к другой,Аппарат работает следуюшим образом. 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Жидкая фаза через штуцер 11 поступает на поверхность верхней наклонной пластины 9, а затем, двигаясь самотеком, проходит через зазор между нижней кромкой пластины 9 и вертикальной перегородкой Э, заполняя зазор между верхней 9 и нижней 10 пластинами, и по мере поступления и накопления жидкость проходит через зазор, образованный между верхней кромкой нижней пластины 1 О и боковой стенкой корпуса 1 и поступает на поверхность наклонной перегородки 6, а затем самотеком двигается по ней к щелям 8, образованным нижней частью наклонной перегородкой 6 и частью входного сечения контактного патрубка 4. Через эти щели жидкая фаза попадает в пространство контактных патрубков, где подхватывается газовым (паровым) потоком, движущимся снизу вверх по аппарату (вход газового потока в аппарат через штуцер 13). Пройдя зону контактного патрубка, жидкая и газовая фазы поступают в сепарационное устройство 5, где за счет центробежной силы жидкая фаза отбрасывается на верхнюю наклонную пластину 9 нижележащей ступени, при этом движение жидкости н дальнейшем идентично как для вьшележащей ступени, а газовый поток устремляется к входным отверстиям контактных патрубков вышележащей ступени, Направленная сверху вниз от ступени к ступени жидкая фаза, наконец, попадает в нижнюю последнюю ступень и через штуцер 12 отводится из аппарата, Газовый поток, пройдя все контактные ступени, выходит через штуцер 14. Штуцер 15 предназначен для отвода жидкой фазы из аппарата в момент остановки егоКонтактная ступень представляет собой ряд контактных патрубков 4, расположенных по горизонтали (см. фиг.2) с той или с другой стороны вертикальной перегородки 3, наклонных пластин 9 и 10 и наклонную пере- "ородку 6, установленную под ними, Контактные патрубки смонтированы на вертикальной перегородке под углом 20-30 к ней, наклонные пластины и наклонная перегородка под углом 30- 50 О к ней. Роль. перето. ов в предлагаемом аппарате выполняют наклонные пластины 9 и 10 и наклонная перегородка 6, по которым жидкаяфаза посл160613 45 50 отделения от газовой (паровой) фазы в сепарационном устройстве 5 направляется к щелям 8 и доставляется внутрь контактных патрубков нижележа щей ступени.Благодаря предлагаемому конструктивному решению между контактными ступенями образуется слой движущейся жидкости постоянной высоты, причем высота слоя жидкости регулируется высотой расположения верхней кромки нижней пластины. Этот слой жидкости препятствует проскоку газового пото" ка, не прошедшего через контактный 15 пагрубок и сепарационное устройство и не прореагировавшего с жидкой фазой, что например, может произойти в известном аппарате при снижении расхода жидкости или резком увеличении расходов газа, т.е, увеличения соотношения газ-жидкость в сторону газового потокаКроме того, возможное увеличение скорости газового потока в известном аппарате влечет эа собой увеличение сопротивления газо-жидкостному потоку в контактном патрубке и сепарационном устройстве, что также будет способствовать проскоку газа в аппарате, 30 минуя контактные патрубки и сепарационные устройства, где находятся основные зоны взаимодействия фаз массообмецного аппарата.Для предотвращения застойных зоц жидкой фазы ца днище контактной ступени в промежутке между щелями установлены вставки 7 в виде треугольной пирамиды, Каждая ступень работает в прямоточцой взаимодействии фаз, а 40 аппарат в целом " в противоточцом,Вертикальная плоская перегородка 3, разделяющая аппарат ца две равные части, в своей верхцей части не доходит до "потолка" аппарата (см, фиг.1), что способствует увеличению в два раза свободного поперечного сечения в верхней части аппарата и тем самым уменьшается брызгоунос, а расположение контактных патрубков на вертикальной плоской перегородке 96под углом к вертчкали (20-30 ф) позволяет снизить высоту аппарата.Образующийся слой жидкости, благодаря установке двух наклонных прямоугольных пластин над вставками в каждэй контактной ступени аппарата, является большим сопротивлением для прохождения газового потока, чем максимально возможное сопротивление, возникающее при прохождении газо-жидкостного потока в контактных патрубках и сепарационных устройствах контактных ступеней.В этом случае проскок газа с одной контактной ступени на другую беэ контактирования с жидкостью в контактном патрубке и сепарациоцном устройстве исключен и массообменный аппарат более надежно работает при переменных нагрузках по жидкости и газу по сравнению с известньи. Формула изобретенияМассообмецный аппарат по авт.св. У 582797, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надеж ности работы аппарата в системе газ жидкость при переменных нагрузках, оц снабжен двумя грямоугольцыми плас тинами, установленными цад вставками каждой контактной ступени по всей длине аппарата и наклоненными в сто рону входных отверстий контактных патрубков нижележашей ступени с эаэо ром между собой, при этом одна из пластин (верхцяя) присоединена к одной боковой и двум торцовым стенкам корпуса аппарата, образуя зазор между нижней кромкой пластины и вертикальной плоской перегородкой, а другая (цижцяя) присоединена к вертикальной плоской перегородке и двум торцовым стенкам корпуса аппарата, образуя зазор между верхней кромкой пластины и боковой стенкой корпуса аппарата, при этом ширина нижней пластины боль ше величины зазора, образованного между нижней кромкой верхней пластины и вертикальной плоской перегородкой,. а верхняя кромка нижней пластины расположена выше нижней кромки верх ней пластины;1606139 оставитель А. Сондорехред И,Ходанич орректорКолб а лини раж 5 Подпис аказ 350 КНТ ССС И Государственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10