Массообменный аппарат

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 142144 4(511 В 01 ГО СУДА ПО ДЕЛ ИСАНИ бРЕТЕНИ КОМЪ С тута53) 66.С 56) 1.Р 597410(54) (57) 1. включающий к ри него с во бан с лопатк ССО 0 ВМЕННЬй АППАР становленныи внут ью вращения барадольными ребра- прохода фаз, патрубки ввода рпус,можнос ми, п и отверс ями дл ункер,агрузочныи МЬь ВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Рубежанский филиал Ворошиловградского машиностроительного инсти 74,7(088.8)вторское свидетельство СССРкл. В 01 .7 Яу 10, 1975и вывода газа, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности массообмена за счетувеличения времени контакта фаз иснижения гидравлического сопротивления, отверстия для прохода фаз вбарабане выполнены со стороны, противоположной загрузочному бункерунижняя часть которого снабжена направляющей с жалюзийными отверстиямиразмещенной в барабане, при этомкорпус снабжен размещенными на внутренней поверхности ковшами и установлен с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения барабана вокруг оси,размещенной под углом к оси вращениябарабана..2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, часть лопаток расположена у кромки отверстий 1Изобретение относится к конструкции аппаратов для осуществления процессов в системе газ - твердоевещество, например адсорбционногопоглощения газообразных коь лонентов,Известен масообменный аппарат, установледный внутри него с возможностью вращ ния барабан с лопатками,продольпнми ребрами и отверстиямидля прохода фаз, загрузочный бункер патрубки ввода и вывода га. -за 1 3.Однако известное устройство характеризуется недостаточной эффективнос тью и высоким гидравлическим сопротивлением, вызванньгм многократнымизменением направления движения газового потока в аппарате, Еонструкция позволяет осуществит высокую степень массообмена между газом и твердым материалом жо всему сечению аппарата, так как в основном взаимодействие будет происходит в нижней части конструкции,Цель изобретения - повышение эффективности масообмена за счет увеличения времени контакта фаз и сниже-. ния гидравлического сопротивления, 3 ОПоставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус с вращающимся Оарабаном с лопатками, продольными ребрами и отверстиями для прохода фаз, загру- З 5 зочный бункер н петру-"ки ввода и вывода фаз, отверстия для прохода фаз в барабане выполнены со стороны противоположной загрузочному бункеру, нижняя часть, которого снабжена направляющей с жалюзийными отверстиями, размещенной в барабане при этом корпус снабжен размещенными на внутренней поверхности ковшами и установлен с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения барабана вокруг оси,для прохода фаз со смещением вдольоси,барабана в сторону загрузочногобункера. 2размещенной под углом к оси вращения барабана,Часть лопаток расположена у кромки отверстий для прохода фаз со смещением вдоль оси барабана в сторонузагрузочного бункера.Отверстия в барабане для проходаконтактирующих фаз выполнены в тор-.це, противоположном загрузочному,Лопатки последнего ряда в барабане Расположены над отверстиями наполовину их длиныЛопатки выполнены в виде ковшей.В штуцере для подвода твердой фазыодна нз его стенок выполнена перфорированной для выхода газа,Барабан и корпус установлены несооспо.Выполнение аппарата в виде вращающегося корпуса с установленным внутри него барабаном, вращающимся впротивоположном направлении,позволяет уменьшить примерно в два разадлину установки при повышении эффективности массообмсна, Снабжениевнутренней поверхности корпуса ковшами интенсифицирует перемешиваниетвердой фазы 1 улучшает контакт еес газовой фазой, Отверстия в барабане для прохода твердой фазы в корпуси газа из корпуса в барабан выполненыв торце барабана с целью увеличенияпути прохождения твердой фазы, т.е.увеличения времени контакта фаз.Предлагаемая конструкция массообменного аппарата имеет меньшую длину,обладает меньшим гидравлическим сопротивлением при большей эффективности массообмена и позволяет использовать мелкодисперсные поглотители. На фиг.1 изображен предложенныйапаарат, продольный разрез; нафиг.2 - вид А в аксонометрии; нафиг.З - сечение Б-Б на фиг,1; нафиг.4 - сечение В-В на фиг.; наФиг.5 - вид Г на фиг.1, на фиг.6 вид Г Фиг.1, в аксонометрии.Аппарат состоит из установленного наклонно вращающегося корпуса 1, гередней разгрузочной неподвижной го ловки 2 с входным патрубком для газа 3 и разгрузочным патрубком 4, задней неподвижной головки 5, опорных узлов 6, уплотнений (сальниковых или лабиринтных) 7, привода 8 и ков О шей 9.Внутри корпуса аппарата наклонно установлен вращающийся барабан 10, снабженный передней загрузочной неподвижной головкой 11 с выходным пат рубком для газа 12, загрузочным бун- кером 13 с перфорированной направляющей 14 для адсорбента и клапанами для сброса давления 15. На внутренней поверхности барабана установлены 20 лопатки 16, на внешней поверхности барабана, в той части его, которая расположена внутри корпуса, установлены ребра 17 для более полного перемешивания поглотителя. Внутренний ба-25 рабан также снабжен глухой поперечной перегородкой 18, отверстиями 19 уплотнениями (сальниковыми или лабиринтными) 20, опорными узлами 21 и приводом 22. Последний ряд лопаток 1630 в барабане расположен со смещением относительно наполовину отверстий,Аппарат работает следующим образом.Твердый поглотитель из бункера 13 по наклонной перфорированной направляющей 14 поступает в нижнюю часть внутреннего вращающегося барабана 10, установленного под углом к горизонтали. Лопатки 16, установленные на 40 внутренней поверхности барабана, захватывают поглотитель и, поворачиваясь вместе с барабаном, постепенно высыпают набранный поглотитель. Таким образом в барабане образуется сплошная завеса из свободно падающих частиц адсорбента на пути газовой фазы. Для полного перекрытия площади сечения барабана падающим адсорбентом лопатки 16, имеющие определен ную длину, необходимо расположить в шахматном порядке или сдвигать последующие ряды ковшей на несколько градусов. При таких условиях работы адсорбент перемещается вдоль корпуса у барабана и через отверстия выводится во вращающийся корпус 1. Здесь ковши 9, установленные на внутренней поверхности корпуса, захватывают по- глотитель и, поворачиваясь вместе с барабаном, постепенно перемешивают его. Таким образом в корпусе 1 происходит перемещение поглотителя, аналогичное перемещению и перемешиванию его во внутреннем вращающемся барабане 10.Наличие ребер 17 на внешней части барабана 10 и вращение корпуса и барабана 10 в разные стороны способствует интенсивному перемешиванию поглотителя. Этому способствует и то, что у кромки отверстий 19 расположен ряд лопаток 16, причем их расположение перекрывает частично длину кажцого выпускного окна.Расположение последнего ряда лопаток во внутреннем барабане под выходными отверстиями со смещением, позволяет распределить высыпающийся материал по всей длине выпускного окна, в противном случае сыпучийкомпонент пересыпался бы через передний край окна, создать завесу падающего материала на выходе из внутреннего барабана во внешний (корпус), что способствует усилению массообмена в аппарате, исключить высыпание материала из лопаток за пределы выпускных окон внутреннего барабана в его торцовую часть.Насыщенный адсорбент выводится из аппарата через разгрузочный бункер 4. Газовый поток через входной штуцер для газа 3 поступает во вращающийся корпус 1 и вступае: во взаимодействие со сплошной завесой из свободно падающих частиц поглотителя, при этом создается противоток газовой и твердой Фаз, что приводит к интенсификации процесса поглощения. Далее газовый поток через отверстия 19 поступает во внутренний вращающийся барабан 10, где снова происходит взаимодействие газовой и твердой фаз в аналогичных условиях и затем газовый поток проходит через слой поступающего по перфорированной направляющей 14 свежего адсорбента, где происходит доочистка газового потока от поглощаемых компонен-. тов и одновременно очистка его от мелких пылевидных частиц поглотителя. Далее очищенный газовый поток через патрубок 12 выводится из аппарата.Предлагаемая конструкция аппарата по сравнению с прототипом позволяетосуществлять эффективный процесспоглощения газов за счет созданияпадающего сплошного слоя адсорбента, противотока газовой и твердойфаз, увеличенйя времени контактатвердой и газовой фаз и доочисткив скользящем слое адсорбента по направляющей перфорированной стенкезагрузочного бункера, а следовательно, уменьшить габариты установки, исключить слипание твердого поглотитедя и запыление газового потока навыходе из.аппарата. Исключение многократного иэменени направления газового потока, которое имеет местов прототипе, позволит значительноуменьшить гидравлическое сопратив ление аппарата, а следовательно, создаст возможность испопьэования аппарата для очистки хвостовых газов.Конструкция предлагаемого аппаратаболее компактна и позволяет осуществлять процесс массообмена с меньшим гидравлическим сопротивлениемпри повышении эффективности массооб,мена.оеР д. 4/ иал ППП "Патент", г,. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 595/7ВНИИПИ Г по делам 113035,ираж 659 ударствензобретений сква, ЖПодпиго комитета Си открытийРаушская наб