Массообменный аппарат

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) УД К 66.0 5. .23.05 (088.8) Опубликовано 15.12.82. Бюллетень46Дата опубликования описания 25.12,.82 по делам нзебретеннй и открытий(72) Авторы изобретения А. Н. Филимонов, Р. Х. Замалиева, Р. М. Шахманов и Е. Н.-бамуткин Казанский ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им. С. М. Кирова(54) МАССООБМЕННЫИ АППАРАТ Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в аппаратах для процессов массообмена и пыле- улавливания, широко применяемых в химической промышленности.Известен аппарат для проведения тепломассообменных процессов, включающий корпус с расположенными внутри него перфорированными тарелками, снабженными переливными трубами с размещенными над ними барботажными устройствами, к нижним концам переливных труб прикреплена кольцевая пластина и перфорация размещена на плоскости тарелки в центральной части, перекрываемой кольцевой пластиной 1.Однако данный аппарат, обладая высоким гидравлическим сопротивлением по газу. далек от оптимальной организации взаимодействующих потоков и, следбвательно, не может быть достигнута высокая интенсивность процесса.гоИзвестен массообменный аппарат, содержащий вертикально установленный цилиндрический корпус, распределительные кольца, установленные в корпусе и делящие его на контактные камеры, в которых размещены контактные тарелки в виде перфорированных конусов со сливными патрубками и отбойниками, конусы выполнены гофрированными и размещены в корпусе в чередующейся последовательности вершинами вверх и вниз 2) .К недостаткам данного аппарата следует отнести высокое гидравлическое сопротивление движению газа; наличие мертвых зон в стекающей по желобкам гофрированного конуса жидкости, где отсутствует контакт жидкости и газа. Перфорации выполнены на боковых поверхностях гофр (ориентировочного в средней их части). Такое выполнение перфорации приводит к тому, что в слое стекающей по желобкам жидкости, расположенном ниже перфораций, отсутствует контакт с газом. Контактирует с газом лишь та часть стекаюгцей по желобу жидкости, что находится на уровне перфораций и выше, При такой организации течения потоков на конусе трудно обеспечить высокую интенсивность процесса массообмена, так как часть стекающей по желобкам (гофрам) жидкости вообще неВступает и контакт с газом. Все это приводит к суцествсццому ухулшецию качества получаемого пролукта.Цель изобретения - интенсификация процесса мяссообмена.Поставленная цель лостигается тем, что в массообменцом аппарате, содержа 1 цем вер тикальцо установленный цилиндрический корпус, распределительные кольца, установленные в корпусе и делящие его на кон. тактные камеры, в которых размещены контактные тарелки в виле пепфорированных конусов со сливными патрубками и отбой- никами, конусы выполнень гофрированными и размещены в корпусе в чередующейся последовательности вершинами вверх и вниз, отверстия перфораций выполнены во впадинах гофрированных конусов, и снабжены коническими патрубками, обращенными меньшими основаниями к плоскости гофрированных конусов, при этом конические патрубки снабжены завихрителями.Это позволят снизить гидравлическое сопротивление лвижению потока газа; исключить мертвые зоны в контактной зоне аппарата; сообщить отдельным струям, на которые разбивается поток газа, закрутку, Все это ведет к интенсификации процесса массообмена,1 а фиг.изображен аппарат, продольныи разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - сегмент гофрированного конуса прототипа; на фиг. 4 - разрез Ь Б ца фиг. 3 1 злесь же изображена гидролинамическая картина взаимодействия потоков в прототипе); на фиг. 5 - сегмент гофрированного конуса предлагаемого аппарата; на фиг, 6 - разрез В - В на фиг. 5 с изображением гилродинамической картины взаимодействующих потоков на фиг. 7 - то же, с коническими патрубками; на фиг. 8- аксонометрическое изображение конического патрубка с завихрителем.Массообменцый аппарат состоит из корпуса 1, по высоте установлены контактные тарелки 2, выполненные в виде гофрированных конусов, распределительные кольца 3, установленные между основаниями конусов, сливные патрубки 4, выполненные в вершине каждого полого конуса, установленного вершиной вниз, отбойники 5, размещенные с зазором относительно сливных патрубков 4, конических патрубков 6, установленных меньшими основаниями к плоскости гофрированного конуса. Конические патрубки снаб жены завихрителямц 7.Массооб ме нный а пи а рат работает следующим образом.Гдз поступает снизу аппарата, жидкость подается сверху. Маз, лойля до нижней контактной тарелки 2, прохолит через конические патрубки 6, снабженные завихрителями 7, лелясь при этом ца отдельные закрученные струи, контактирует с жидкостью, стека.25 вого потока вращательное движение (закрутки), приводит к перераспределению ком понент осевой и окружной скорости (уменьшение осевой составляющей при одновременном увеличении окружной компоненты), а это ведет к увеличению прололжительности контакта фаз;. к дополнительной турбулизации взаимодействующих потоков, т. е. в 35конечном итоге - к интенсификации массообменных процессов.Использование предлагаемого аппаратапозволяет интенсифицировать процесс массообмена и улучшить эффективность пыле 40 улавливания при одновременном сниженииэнергетических затрат на транспортировку газовой фазы. формула изобретения 1 О 15 20 45511 55 ющей с верхней контактной тарелки 2 через расирелелительное кольцо 3, образуя в объеме конуса высокотурбулизовяццыи газожид костной слой, пройля который, газ поднимается, а жидкость ио сливцому патрубку 4 поступает на нижерасположеццую тарелку, распрелеляясь по ее поверхности отбойниками 5, Газ, пройля перфорации, снабженные коническими патрубками с завихрите лями вышерасположенной контактной тарелки 2, образует с жидкостью высокотурбулизированный слой ца наружной поверхности конуса, пройдя который, газ поднимается, а жидкость по распределительно. му кольцу 3 поступает в объем нижнерасположенной контактной тарелки, где процесс повторяется.Такое поочередное взаимодействие газа с жидкостью в объеме конуса и на его поверхности способствует увеличению эффективности процесса массообмена и пыле- улавливания. Кроме того, снабжение отверстий перфораций коническими патрубками, обращенными меньшими основаниями к плоскости гофрированного конуса с установленными в них завихрителями, снижает гидравлическое сопротивление движению газовой фазы, следовательно, снижаются энергетические затраты на транспортировку газа; придает отдельным струям газо. Массообменный аппарат, солержащий вертикально установленный корпус, распределительные кольца, установленные в корпусе и лелящие его на контактные ступени, в которых размещены тарелки в виде перфорированных гофрированных конусов, уста. новленцых в чередующейся иослеловательности вершинами вверх и вниз, со сливными патрубка ми и отбойццкдм и, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена, отверстия перфораций вы-Фполнены во виаЛицах гофрированных кону. сов и снабжены коническими иатрубкями, обращенными меньшими основаниями к плоскОсти Гофрированных ко 54 угов.2. Аппарат по и. 1, бтличающийся тем,что конические патруоки снабженызйихро.телями.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР49391, кл, В 01 0 3/22, 1973,2, Авторское свидетельство СССР493232, кл. В 01 Р 3/32, 1973.Составитель Л. Срда Техред И. ВересТираж 734ИИПИ Государственного комипо делам изобретений и о35, Москва, Ж - 35, РаушскаяППП Патент, г. Ужгород, у дорКПта ССытийаб., дПрое рректор И. БокшандписноеСР