Аппарат для тепломассообмена и мокрого пылеулавливания

ТЕН бинскийовогоимического тактнымконусанием к нителя.4. Аппа .чающи элемент вып и размещен линдра. ат по пп.1 и 2, о с я тем, что ко олнен в виде трубы внутри сепарацион ли-,актный нтури го ци ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,(72) А.А. Смирнов иА,Г. Ры 71) Московский ордена Труд Красного Энамени институт х машиностроения(53) 66.015.23.05(088.8)1,56) 1, Рамм В.М. Абсорбция газов. Химия, 1976, с. 428-432.2. Усюкин И.П, Установки, машины и аппараты криогенной техники. ППищевая щюмышленность", 1976, с. 115. (,54) (57) 1. АППАРАТ ДЛЯ ТЕПЛООБМЕНАН МООГО ПЫЛЕУЛАВЛНВАННН, включающий корпус, внутри которого установ- лена кольцевая .тарелка с центральным вытеснителем, распределитель жидкос- ти, патрубки ввода и вывода фаз, о.т-;. л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса путем увеличения поверхности контакта фаз и снйжейия гидравлического сопротивления за ,счет эжектирования газа жидкостью в центральной части аппарата, он снабжен сепарационным цилиндром, установленным, коаксиально внутри вытеснителя, и кольцевой пластиной, прикрепленной к верхнему торцу цилиндра, а распределитель жидкости расположен над ней,2. Аппарат по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что распределитель жидкости выполнен кольцевым.3.Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что ой снабжен конэлементом в виде усеченногоприкрепленным большим основавнутренней поверхности вытес- ЕРИзобретение относится к аппаратур.ному оформлению процессов, протекающих в системе гаэ - жидкость, такихкак абсорбция, охлаждение и очисткагазов методом мокрого пылеулавливания, и может найти применение в химической и смежной с ней отрослях про-.мышленности,Известен аппарат для проведенияпроцессов тепломассообмена, включающий корпус, внутри которого установлены тарелки различного типа, например, ситчатые с переточными устройствами или провального типа 1 .Известен аппарат для тепломассообмена и мокрого цылеулавливания, вклю чающий корпус внутри которого уста-,новлена кольцевая тарелка с центральным вытеснителем, распределитель жип-.кости,патрубки ввода и вывода фаз 21 .Недостатком известного аппаратаявляется низкая эффективность взаимодействия фаз вследствие того, что внем присутствует одна зона контактафаэ, образуемая при прохождении газового потока через слой жидкости, находящейся на основании кольцевой тарелки.Цель изобретения - интенсификацияФпроцесса эа счет увеличения поверхности контакта фаз и снижение гидравлического сопротивления за счет зжектирования газа жидкостью в центральнойчасти аппарата.Указанная цель достигается тем,что аппарат для тепломассообмена имокрого пылеулавливания, включающий 35корпус, внутри которого установленакольцевая тарелка с центральным вытеснителем,распределитель жидкости,патрубки ввода и вывода фаз, снабженсепарационным цилиндром, установлен Оным коаксиально внутри вытеснителя,и кольцевой плстиной, прикрепленнойк верхнему торцу цилиндра, а распределитель жидкости расположен надпластиной.45Целесообразно распределитель жидкости выполнять кольцевымКроме того, аппарат снабжают контактным элементом в виде усеченногоконуса, прикрепленным большим основанием к внутренней поверхности вытесни-.5 Отеля.Контактный элемент выполняют в виде трубы Вентури и размещают внутрисепарационного цилиндра.На фиг, 1 показан тепломассообмен 55ный аппарат, продольный разрез; нафиг. 2 - вид А на фиг,3; на фиг. 3 -аппарат с трубой Вентури продольныйразрез; на фиг. 4 - аппарат с кольцевым односторонним распределителем 6 Ожидкости,продольный разрез; нафиг. 5 - аппарат с центральным коническим контактным элементом, продольный разрез; на фиг. б - аппарат с .центральньаа распределителем жидкости 5 продольный разрез; на фиг. 7-разрезБ-Б на фиг. 4,Аппарат для тепломассообмеца имокрого пылеулавливания вклюЧает корпус 1 с патрубками 2 для ввода газа,3 для ввода жидкости, .4 для отводаочищенного газа, 5 для вывода отработанной жидкости.Аппарат снабжен камерой б для ввода газа, образованной кольцевым основанием 7, кольцевой тарелкой 8 и вы- .теснителем 9. Патрубок 3 для вводажидкости соединен с коллектором 10 икольцевым распределителем 11, состоящим из внутреннего 12 и наружного 13колец, под которыми на расстоянииустановлена кольцевая пластина 14 собразованием кольцевых щелей 15 и 16., Коаксиально по отношенйю к вытеснителю 9 в корпусе 1 с кольцевым зазором 17 установлен сепарационныйцилиндр 18, к верхнему .торцу которогоприкреплена кольцевая пластина 14.К вытеснителю 9 под нижним торцомсепарационного цилиндра.18 прикрепленусеченный конус 19. Коаксиально всепарационном цилиндре 18 установлена труба Вентури 20, состоящая изконфузора 21 и диффузора 22.Нижний торец,сепарационного цилиндра 18 расположен на некотором рас-стоянии по отношению к глухой части23 кольцевой тарелки 8 с образованием кольцевого зазора 24. Нижний торецтрубы Вентури 20 диффузора 22) рас,положен на некотором расстоянии поотношению к глухой части 23 кольцевой тарелки 8 с образованием кольцевого зазора 25.Кольцевая тарелка 8 снабжена пере;точным устройством 26. В кольцевомпространстве между цилиндром 18 икорпусом 1 над кольцевой тарелкойустановлены распределители жидкости27 (фиг. 4). Корпус в верхней частиснабжен цатрубком для ввода жидкости 28,Для перетока жидкости иэ кольцевого пространства между корпусом 1,вытеснителем 9 и сепарационным цилиндром 18 аппарат снабжен гидрозатвором29, а пооси вытеснителя 9 установлен направляющий элемент 30.1Над сепарационным, цилиндром 18соосно корпусу 1 установлен центральный распределитель 31 (фиг. 6). Кольцевая тарелка 8 снабжена секционирую-щими перегородками 32.Аппарат работает следующим обра"зом.Газ в корпус 1 поступает черезпатрубок 2 в камеру 6, где происходитего перераспределение по сечениюкольцевой зоны, образованной кольцевой тарелкой 8 корпус 1 и сепарационным цилиндром 18.Раз, проходя перфорацию кольцевойтарелки 8, вступает во взаимодействиеАс жидкостью, находящейся на тарелке.Жидкость в аппарат поступает черезпатрубок 3 и, пройдя коллектор 10,направляется через кольцевые щели 15и 16 в зоны контакта Фаэ.Жидкость, вытекающая иэ кольцевойщели 15 в виде пленки жидкости, попадает на корпус 1 и стекает на кольцевую тарелку 8, где происходит вза-,имодействие Фаз в барботажном режиме.Различное конструктивное выполнение перфорации кольцевой тарелки 8позволяет создавать различные режимы . - например вращающийся двухфазныйслой.Пройдя барботажную зону контакта 15фаз, газ вступает во взаимодействиес планкой жидкости, вытекающей изкольцевой щели 15, с образованиемдополнительной зоны контакта фаз.Проконтактировав с пленкой жидкости, 20гаэ изменяет направление своего движения на противоположное в пространстве над коллектором 10 и поступаетво внутреннюю часть сепарационногоцилиндра 18, предварительно осуществив взаимодействие с.пленкой жидкос-.ти, вытекающей из кольцевой щели 16.Газ, дробя жидкость на капли, засчет своего расширения транспортирует их к периферии цилиндра 18 и вспутном нисходящем потоке они движат- З 0. ся вертикально вниз. Дойдя до усеченного конуса 19 газожидкостной потоквзаимодействует с жидкостью, перетекающей скольцевой тарелки 8 черезкольцевой зазор 17. 35В усеченном конусе происходит дополнительная турбулизация фаз, дробление жидкости и обновлением поверхности взаимодействующих фаэ.Разделение двухфазного потока осу ществляется в нижней части корпуса 1под вытеснителем 9. Очищеннйй газ отпримесей (газообразных или пылевидныкастиц ) удаляется из аппарата черезпатрубок 4, а отработанная жидкость .выводится через патруоок Б. Подачажидкости под напором через кольцЕвующель 16 в зону контакта фаэ создаетзжектирующее действие на газовый пб"ток, тем самым снижая гидравлическиепбтери при изменении направления движущегося газа,Тангенциальное расположение патрубка 2 для.ввода газа позволяет создать на кольцевой тарелке 8 вращающийся двухфазный слой фиг, 2)., Для 55интенсификации процесса и более тонкой очистки газа в аппарате дополнительно установлен контактный элементтипа трубы Вентура 20, где процессвзаимодействия фаз более интенсивнопротекает фиг. 3). ДопоЛнительно интенсифицируетсяпроцесс тепломассообмена и мокрого пылеулавливания при прохождении газа через кольцевой зазор 25 между нижним торцом диффузора 22 и глухой частью 23 таРелки 8 с образованием барботажной зоны контакта Фаз. В эту зону жидкость поступает через кольцевой зазор 24, переливаясь через цилиндрическую перегородку.Отработанная жидкость с тарелки 8удаляется через переточное устройство 26,а очищенный газ выводится через патрубок 4.В том случае, когда в аппарате осуществляется комплексная очистка газа от различных веществ (компонентов, то целесообразно жидкость в аппарат вводить раздельными потоками, через распределители 27 и патрубок 28 - в центральную часть аппарата; в которой установлена труба Вентури 20 ,фиг. 4), при этом раздельные потоки жидкости могут отличатьея по своему, составу.В центральную зону контакта Фаз,в которой в качестве контактного элемента может быть использован усечен-ный конус 19, труба Вентури, образованная установкой направляющего элемента 30, выполненного сочетанием усеченных конусов (Фиг.5), поступает газожидкостный поток (аэрированная жидкость) через кольцевое пространство между вытекателем 9 и сепараци-.онным цилиндром 18, что способствует интенсификации процесса очистки.Для упрощения схем распределения жидкости и снижения ее расхода в ап-. парате может быть установлен один центральный распределитель 31. Устранение неравномерности взаимодействия .на кольцевой тарелке 8 обеспечивается установкой секционирующих пе. регородок 32, которые выделяют отдельные элементы барботажной зоны контакта с распределителем 27 (фиг.7)Обеспечение надежной работы центральной зоны контакта фаз обеспечивается наличием гидрозатвора 29.Различие в перепаде давлений впространстве над кольцевой тарелкой 8и внутри трубы Вентури 20 фиг.б позволяет при наличии твердой фазы ижидкости создать надежно работающийв этих условиях аппарат без забиванияутем передавливания жидкости из кольцевого пространства над тарелкой 8 в Гпространство вытеснителя, образован- .ного вытеснителем 9 и сепарационным ;цилиндром 18,1041138 Филиал ППП фПатент",г,Ужгород,ул,Проектная Гаэ НИ ир Заказ 7004/ 8 Подписно