Массообменный аппарат

О П И С А Н И Е и 829122ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскикСоциапистичвскикРвскубпик 6) Дополни 22) Заявлено ид-ву -ное к 2808574/2 и заявки М 5) В 01 О 3/32В 01 О 53/20 исоедине Гасударственный квинте 23) П риоритет - Опубликовано 15.05. 81 Бюллетень .% 18 Дата опубликования описания 15. 05,81) до делам нзебретен н етнрктнй Шарыгин, О. С. БП. А. Климов нко, М акиро В. А, БондБ. в,2) Авт изобр я 71) Заявитель(54 ООБМЕННЫЙ АППАРАТ а с и ми тк ь Известны сепараторы ине типа, в которых струю газа несущую капли жидкости, за внезапно изменить направле лу инерции капли стремятся первоначальное направление о стенку, стекают по ней за предеЛы потока парс-га ног ли пара тво о амеруИзв ставляют ние. В с тен массообменный аппа ующей насадкой, включапатрубками для ввода а и жидкости, опорную и ельную решетки. Корпус с сохранит ударяют цирк корп вода и выводятся зовой фазы огыпо анич Изобретение относится к аппаратур- ному оформлению эжекционных тепломассообменных и газоочистных устройств мокрого типа для проведения процессов в системе газ (пар) в .жцркость (пог% лотнтель) - подвижная насадка, и применяется в химической, нефтяной, неф" техимической, горнодобывающей и других отраслях промышленности.Известно устройство для мокройо очистки газов, включающее корпус, в нижней части заполненный жидкостью, тангенциальный патрубок ввода газа, установленное по оси. корпуса контактное устройство, имеющее слой подвижнойнасадки, размещенный на опорной решетке, при этом контактное устройс бвазует с корпусом кольцевую111 нен в виде спиральной коробки, сн женной выпрямляющим устройством, полненным в виде усеченного конус лопатками, причем нижняя часть сп ральной коробки снабжена аэродина ческим козырьком, установленным в патрубке ввода. газа и жидкости. В этом аппарате ограничительная реш предотвращает вынос элементов нас ки из аппарата в период запуска и тановки, когда центробежные силы.е .недостаточно велики, чтобы поджат насадку к периферийной стенке спиральной коробки 213 82912Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является аппарат для проведения массообменных процессов всистеме газ (пар)-жидкость, включаю 5щий корпус с газораспределительныминижней горизонтальной и верхней конусной решетками, между которыми поме"щен слой шаровой насадки из различных по массе и объему элементов, приводимых потоком газа в псевдоожиженное состояние, снабженный внутреннейциркуляционной трубой, внутри которой может быть установлена трубкадля ввода газа. В этом аппарате приповышении расходов газовой фазы болеелегкие элементы насадки поднимаютсяпотоком газа через слой псевдоожиженных тяжелых элементов в верхнюю частьаппарата, прижимаются к верхней ре 20шетке и, скользя по ее конусообразнойповерхности, собираются в вершине ипопадают в циркуляционную трубу, вкоторую подводится газ для ускоренияциркуляции легких элементов 4Однако, в известных аппаратах снижается эффективность за счет ограниченной скорости газового потока всвободном сечении, связанной с явлением захлестывания аппарата,Цель изобретения - интенсификацияпроцесса за счет обеспечения направленной инерции выноса подвижной насадки в циркуляционную трубу при одновременном ускорении циркуляции элементов насадки.Цель достигается тем, что воронкавыполнена с диаметром, большим диаметра штуцера для вывода газа и нижняя кромка штуцера.для вывода газарасположена внутри воронки с циркулирующей насадкой, имеющей вертикальную камеру, протяженную до нижнейстенки емкости, образующую щель междунижним концом камеры и зеркалом жидкости в емкости, и содержащую штуцерадля ввода и вывода газа и жидкости,подвижную насадку на опорной (газорас .пределительной) решетке, закрепленнойв камере у ее нижней части, а также.циркуляционную трубу с воронкой, установленную выше (с зазором) указаннойрешетки вдоль вертикальной камеры.Определяющий размер(диаметр)воронкипревышает определяющий размер (диаметр)патрубка штуцера для вывода газа,приэтом указанный патрубок введен внутрьвертикальной камеры соосно циркупяционной трубе,.а его нижняя кромка, распо 2 фложена ниже верхней кромки воронки.Целесообразно в аппарате иметь расстояние между штуцером для вывода газаи поверхностью воронки, равное поменьшей мере 1,5 диаметра элементанасадки.Нижняя часть патрубка для выводагаза может быть выполнена перфорированной,На фиг, 1 схематически изображенмассообменный аппарат, общий вид; нафнг. 2 - верхняя часть циркуляционнойтрубы с воронкой; на фиг. 3 " опорнаярешетка и установленная над ней циркуляционная труба.Аппарат содержит корпус 1, включающий камеру 2 для удержания жидкости,снабженную штуцером 3 для ввода жид-кости и штуцером 4 для вывода раствора (шлама), вертикальную камеру 5 сопорной решеткой .б. Над опорной решеткой установлен на высоте Н нижнийконец циркуляционной трубы 7. Циркуляцнонная труба расположена вдоль вертикальной камеры и имеет в верхнейчасти воронку 8 для элементов 9 на.садки Элементы насадки опускаютсявнутри циркуляционной трубы на опор-.ную решетку и через зазор высыпаютсяиз трубы, располагаясь под углом естественного откоса, перекрывая частьотверстий (каналов) решетки. Нижняякромка вертикальной камеры 5 образует щель (зазор, просвет) с зерка"лом лащкости в емкости.Газ, подлежащий очистке, подается через штуцер1 О и выводится из вертикальной камеры .при помопж штуцера 11, Нижняякромка 12 штуцера 11 для вывода газа находится ниже верхней кромКи воронки.Расстояние между штуцером для вывода газа и поверхностью воронки со 1ставляет по меньшей мере 1,5 диаметраэлемента насадки . Нижняя часть -штуцера 1 имеет перфорацию,Массообменный аппарат работаетследующим образом.Подлежащий очистке газ подаетсячерез штуцер 10 в полость В, образованную стенкой корпуса 1 н стенкойвертикальной камеры 5. Равномерно распределенный газовый поток проходитчерез щель между нижней кромкой вертикальной камеры 5 и зеркалом жидкости, при этом интенсивно эжектирует последнюю и выносит ее черезотверстия решетки 6 в слой элементов9 насадки. Насадка 9 пои этом псевдоожижается и в контактной зоне образч5 8291 ется трехфазная турбулизованная сисстема газ-жидкость - подвижная насадка. По мере расширения псевдоожиженного слоя и увеличения высоты подъема насадки силы ее тяжести компенси 5 руются повышением скорости газовой фазы, а за счет уменьшения поперечного сечения увеличивается увлекающая сила; действующая на элементы насадки.10Таким образом, насадка поднимается в верхнюю часть вертикальной камеры, где газовый поток изменяет свое направление, при этом элементы насадки под действием газового потока и силы тяжести получают направленную инерцию движения в циркуляционкую трубу, а газ выходит из аппара- та через штуцер 11. Кроме того, элементы насадки, получившие направленную инерцию движенияне увлекаются впоследствии газовым потоком вследствие уменьшения скорости газа в сепарационном объеме В.Далее элементы 9 насадки и захва-ченная жидкость под действйем инерции и силы тяжести опускаются по трубе вниз на опорную решетку и процесс циркуляции осуществляется аналогично.30Формула изобретения1.Массобменный аппарат, включающий корпус с размещенными внутри него ре 22 6шеткой со слоем насадки, циркуляционную трубу с воронкой и соосно расположенный ей штуцер вывода газа, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса за счет обеспечеюдя направленной инерции выноса подвижной насадки в циркуляционную трубу при одновременном ускорении циркуляции элементов насадки, вооонка выполнена с диаметром, большим диаметра штуцера для вывода газа, нижняя кромка штуцера для вывода газа расположена внутри воронки.2. Аппарат по и. 1, о т.л и ч а ющ и й с я тем, что расстояние между штуцером для вывода газа и поверхностью воронки составляет .по меньшей мере 1,5 диаметра элемента насадки.3. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что нижняя часть штуцера для вывода газа выполнена пер форированной.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1 Патент ВеликобританииВ 1203022, В 1. К, 1970.. 2. Авторское свидетельство СССРВ 581957, В 01 О 3/32, 1974,3, Домашнев А. Д.Конструированиеи расчет химических аппаратов. М.,1961, с. 462-463.4. Авторское свидетельство СССРУ 415028, В 01 О 53/20, 1969.фи Составитель С. БарановаРедактор Ю. Петрушко Техред Н.Йайорош Корректор Н С раж 706 Подписное дарственного комитета СССР зобретений и открытий ква, Ж, Раушская наб.,11 Заказ 3690/76 В"Патен КИПИ Гасу делам и 35, Мос