Контактный аппарат

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сефз СееетскнкСецналнстнческнкРеспублнк оц 975042(23) Приоритет В 01 0 53/18 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) КОНТАКТНЬЯ АППАРАТ Изобретение относится к химическому аппаратостроению и может быть использовано для осуществления процессов тепло- и массообмена в условиях прямотока и противотока.Известен скруббер для осуществления взаимодействия между газом и жидкостью, содержащий корпус, снабженный штуцерами для ввода и вывода взаимо.действующих потоков. В полости корпуса по высоте укреплены конические диафрагмы, направленные узкими концами вниз, а в зазорах между ними размещены сдвоенные конические обечайки, скрепленные между собой своими основаниями. Вследствие использования такого сочетания конструктивных элементов обеспечивается многократное контактирование газа с жидкостью: последняя, стекая с диафрагмы, активно взаимодействует с газом, проходящим зазор между диафрагмой и сдвоенной конической обечайкой, Далее жидкостьстекает со сдвоенной конической обечайки, отбрасывается на нижерасположениую диафрагму, при. этом опять повторяется взаимодействие газа с жидкостью 1).Недостаток известного скруббера состоит в небольшой его эффективности - низкой производительности итрудностях его обслуживания и ремонта.Низкая производительность обуславливается плохим использованием абсорбционного объема. Сдвоенные конические обечайки, установленные поддиафрагмами, занимают значительнуювысоту, а в процессе практически неучаствуют: жидкость, стекая на верхнюю часть сдвоенной обечайки, оттудаотбрасывается на нижерасположеннуюобечайку.Существенное снижение производительности известного скруббера происходит в результате использованиянебольших линейных скоростей газа. Взазоре между сдвоенной коническойобечайкой и диафрагмой можно создатьвысокую линейную скорость газа, обеспечивающую эффективную абсорбцию.Но скорость газа сразу же падает,как только гае выйдет из зазора между сдвоенной. конической обечайкой и 25 диафрагмой. Вследствие этого в известном скруббере реализуется небольшая средняя скорость газа, что наряду с плохим использованием абсорбционного объема определяет его низ кую производительность и/или КПД.Кроме того, конструкция скруббера не предусматривает возможность внутреннего осмотра и ремонта узлов и деталей, находящихся в полости корпуса.Известен контактный аппарат для осуществления процессов тепло- и массообмена, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода фаз, тарелку, состоящую из перфорированной конической диафрагмы и перфорированной 10 конической обечайки, установленной на расстоянии от корпуса, и закручивающий элемент, состоящий из блока направляющих лопастей 2.Недостаток известного аппарата 15 состоит в незначительной его эффективности вследствие снижения скорости газа при движении его под конической обечайкой и вследствие небольших относительных скоростей газа и 20 жидкости.Цель изобретения - интенсификация процессов за счет многократного контактирования газа с жидкостью, поддержания высокой скорости газа и 25 обеспечения прямоточного и противо- точного режимовУказанная цель достигается тем, что в контактном аппарате для осуществления процессов тепло- и массо- обмена, содержащем корпус с патрубками ввода и вывода фаз, тарелку, состоящую из перфорированной конической диафрагмы и перфорированной конической обечайки, установленной на расстоянии от корпуса, закручивающий элемент, состоящий из блока направ,ляющих лопастей, лопасти выполнены в виде Ч-образных изогнутых пластин, расходящихся от центра к периферии, а обечайка снабжена крышкой40Целесообразно диафрагму прикреплять к корпусу. Диафрагму и обечайку устанавливают меньшими основаниями вверх. При этом диафрагма и обе" чайка могут быть установлены мень шими .основаниями вниз.Целесообразно аппарат снабжать патрубками, установленными на его оси при этом нижний патрубок снабжать заглушкой. 503Кроме того, диафрама и обечайка могут быть установлены большими основаниями навстречу друг другу.На .фиг. 1 показан контактный аппаат,общий вид, в разрезе(диафрагмаобечайка установлены меньшими основаниями навстречу друг другу); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - контактный аппарат, общий вид, в разрезе (диафрагма и обечай ка установлены меньшими основаниями вверх, крышка установлена над. закручивающим элементом, а обечайка прикреплена к корпусу), на фиг. 4 то же, диафрагма и обечайка установ лены меньшими основаниями вверх, акрышка установлена под закручивающимэлементом; на фиг. 5 - то же, диафраг.ма и обечайка установлены большимиоснованиями навстречу друг другу;на фиг. б - то же, диафрагма и обечайка установлены большими основаниями навстречу друг другу, на осиаппарата установлено два патрубка,а нижний патрубок снабжен заглушкой.Контактный аппарат содержит корпус 1 с патрубками ввода и выводафаз (не показаны). В корпусе размещены тарелка, состоящая из перфорированной конической диафрагмы 2 иперфорированной конической обечай-,ки 3, и закручивающий элемент, состоящий из блока направляющих лопастей 4, Обечайка снабжена крышкой 5,Направляющие лопасти 4 выполненыв виде Ч -образных изогнутых пластин, расходящихся от центра к периферии, установленных на ребро и приваренных как к диафрагме 2, так и кобечайке 3.Пластины образуют. винтовые каналы б, по которым движется газ, исерповидные каналы 7, представляющиесобой "мертвые" зоны по ним не движется газ и туда не попадает жидкость) .Коническая диафрагма и коническаяобечайка снабжены перфорацией научастках, размещенных над и под винтовыми каналами, по которым движется газ. Участки конической диафрагмыи конической обечайки, расположенныенад серповидным пространством сдвоенных направляющих лопастей, по которымне движется газ, перфорации не имеют.На оси аппарата установлены два.патрубка - нижний 8 и верхний 9, между которыми размещены направляющиелопасти 4, а нижний патрубок снабжензаглушкой 10 (фиг. б),Диафрагму и обечайку можно выполнять с бортами 11,Контактный аппарат может работать как в прямоточном, так и в противоточном режимах.Аппарат в прямоточном режиме работает следующим образом.Жидкость и газ подают в аппаратсверху. Вследствие этого уже надсамой верхней контактной тарелкойреализуется активное взаимодействиегаза с жидкостью. Затем жидкостьпоступает на коническую диафрагму 2,а гаэ - в ее центральное отверстиеи в винтовые каналы сдвоенных направляющих лопастей. И на входев винтовые канали и при их прохождении самих каналов газ активновзаимодействует с жидкостью: навходе .в каналы - с пленкой, стекающей с диафрагмы в центральйое отверстие, в каналах - с многочисленными струями, вытекающими из, перфорации. Затем гаэ, продолжая вращаться, ,изменяет направление своего движения: он движется под конической обечайкой в направлении центрального отверстия нижерасположенной диафрагмы. При этом опять реализуется взаимодействие газа со струями жидкости, вытекаю" щими из перфорации конической обечайки 3, и с пленкой жидкости, стекающей через наружную кромку кони ческой обечайки. После этого газ пос тупает .в центральное отверстие ниже- расположенной диафрагмы, и цикл повторяется.В полости аппарата могут быть 15 размещены одна или несколько контактных тарелок, содержащих коническую диафрагму 2, коническую обечайку 3, направляющие лопасти 4 и крышку 5,Аппарат может быт. изготовлен для рр работы под различным давлением от 1 до 200-300 ат и более.Областью наиболее целесообразного использования данного аппарата является взаимодействие загрязненных по токов газа и жидкости - механическиевключения потоков сжаваются с поверхностей диафрагмы и конической обечайки и не могут явиться причиной ухудшения работы скруубера, 30Изобретение обеспечивает многократное контактирование газа с жидкостью в сочетании с высокими скоростями газа на всем пути его движения. Вследствие этого достигается интенсификация взаимодействия газа с жидкостью, что предопределяет увеличение производительности аппарата и его КПД.46Формула изобретения 1. Контактный аппарат для осуществления процессов тепло- и массо- обмена, содержащий корпус с патруб ками ввода и вывода фаз, тарелку, соссостоящую иэ перфорированной конической дифрагмы и перфорированнойконической обечайки, установленнойна расстоянии от корпуса, эакручивающий элемент, состоящий иэ блока направляющих лопастей, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенсификации процессов эа счет много"кратного контактирования газа с жид"костью, поддержания высокой скорости газа и обеспечения прямоточногои противоточного режимов, лопасти выполнены в виде 9+образных изогнутых пластин, расходящихся от центрак периферии, а обечайка снабженакрышкой,2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а ю.щ и й с я тем, что диафрагма при"креплена к корпусу.Ф3. Аппарат по п. 1, о т л и "ч а ю щ и й с я тем, что диафрагмаи обечайка установлены меньшимиоснованиями вверх,4. Аппарат по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что диафрагмаи обечайка установлены меньшими основаниями вниз.5. Аппарат по пп. 1 и 3, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что диафрагма и обечайка установлены большими основаниями навстречу друг дру-.гу.бАппарат по пп. 1, 2 и 4, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что онснабжен патрубками, установленнымина его оси, при этом нижний патрубокснабжен заглушкой,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1Егоров Н.Н. Охлаждение газа в скрубберах. М., 1954, с. 114-115,2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2812268/23-26,кл. В 01 Б 3/24, 20.05.80.975042Составитель Г. УрусоРедактор И. Николайчук Техред,А.Бабинецрректор,Г.Огародписноеказ 8868/5 . Тираж 734ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рауюская наб , д. 4Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,ф я 4