Тепломассообменный аппарат

 

ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус с рубашкой, перемешивающее устройство, диспергатор газа, технологические штуцеры, о тли ч ающи и с я тем, что, с целью повышения избирательной способности по газовой фазе и интёнсифит нации массообмена, верхняя часть внутренней поверхности диспергатора газа выполнена вогнутой по направлению к оси аппарата, а внешняя вертикальной . . (Л 00 00 00

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Ц)

ЗЮВ В 01.1 19 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 3327958/23-26 (22) 05.08.81 .(46) 30.04.84. Бюл. Ь"- 16 (72) А.В.Шишкин и В.В.Иванов (53) 66.023 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 327938, кл. В 01 J 10/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

В 306866, кл. В 01 J 19/02, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

В 813937, кл. В 01 J 19/00, 1981. (54) (57 ) ТЕПЛОИАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус с рубашкой, перемешивающее устройство, диспергатор газа, технологические штуцеры, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения избирательной способности по газовой фазе и интенсифи-. кации массообмена, верхняя часть внутренней поверхности диспергатора газа выполнена вогнутой по направлению к оси аппарата, а внешняя— вертикальной.! 1088

Изобретение относится к реакцион-ному оборудованию для проведения . процессов в системах жидкость-газ, жидкость-твердо-газ и может быть использбвано в, различных отраслях народного хозяйства.

Известен реактор для газожидкостных процессов, содержащий корпус, перемешинающее устройство, помещенное в циркуляционную трубу, эжектор,,10 приемная камера которого снабжена подводящим газ патрубком, штуцеры(1), При больших расходах. газа среднее время пребывания газа равно времени прохождения жидкостью в аппарате !

5 одного витка вокруг циркуляционной трубы, ввод газа через патрубок не обеспечивает его диспергиронания, поверхность контакта фаз мала и нозможен интенсивный проскок газа

20 в газовую подушку над поверхностью раздела фаз.

Известен также жидкостный реактор, содержащий корпус с рубашкой, циркуляционную трубу с насосом, 2.) газораспределительную решетку, расположенную в кольцевом зазоре между корпусом и циркуляционной трубой, размещенный над решеткой . твер),"ый катализатор или насадку (2).

Недостатками известного аппарата

30 янляются ограничение по скорости циркуляции жидкости во избежание уноса твердых тел, большое гидравлическое сопротивление насыпного слоя, плохой теплообмен в насыпном.слое, что не позволяет осуществление в аппарате реакции .с высоким тепловым эффектом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- 40 мому результату является массообменный аппарат для проведения жидкостных реакций, содержащий корпус с теплообменной рубашкой, перемешивающее устройство, диспергатор газа, техно- 45 логические штуцеры.(3).

Использование циркуляционной трубы вместо возможного применения . ° встроенного змеевика резко повышадт металлоемкость аппарата, усложняет конструкцию и затрудняет ее обслуживание. Изготовление таких аппаратов объемом более 10 м практически невозможно иэ-эа отсутстния необходимых машиностроительных средств. Цир- 55 куляционный контур должен быть съемным по отношению к корпусу .аппарата, что усложняет конструкцию ре780 2 актора при больших расходах газа его многократная циркуляция в аппа- . рате с циркуляционным стаканом, даже при наличии газораспределительных решеток практически не возможна изза коагуляции газовых пузырьков и наличия поверхности раздела фаз, если последнее обусловлено технологическими требованиями.

Цель изобретения — повышение избирательной способности по газовой фазе и интенсификация массообмена.

Поставленная цель достигается тем, что в тепломассообменном устройстве, содержащем корпус с рубашкой, Перемешивающее устройство, диспергатор газа, технологические штуцеры, верхняя часть внутренней поверхности диспергатора газа выполнена вогнутой по направлению к оси корпуса, а внешняя — вертикальной.

На фиг. 1 показана принципиальная схема аппарата, на фиг. 2 — структура потока омывающего устройства для ввода газа.

Аппарат содержит корпус 1 с рубашкой, и ремешивающее устройство 2, диспергатор 3 газа, расположенный под мешалкой 4, сепарационное устройство 5, встроенный змеевик 6, образующий циркуляционный контур для жидкости, технологические штуцеры 7 для ввода и вывода продуктов.

Аппарат работает следующим образом, Жидкая фаза непрерывно подается в аппарат через штуцер 7, где интенсивно перемешивается высокообо- . ротными мешалками. Газовый реагент подается через диспергатор 3 в донную часть аппарата. В качестве мешалки 4 целесообразно применять трехлопастную мешалку с наклонными лопастями.

Газ поступает в аппарат в виде пузырей на довольно большой площади, чему способствует исполнение устройства 3 вогнутым по направлению к оси корпуса. Газожидкостный поток подса- сывается к центру мешалки за счет обтекаемой гидродинамической формы устройства 5. Возможные линии тока жидкой фазы показаны на фиг. 2.

Вдоль вертикальной образующей диспергатор 3 идет жидкостный поток, который преломляется у днища и его часть входит в диспергатор 3.

Таким образом, газожидкостная смесь циркулирует в донной части

Фиг. 2

Составитель А.Лиханов

Техред О,Неце Корректор А.Зимокосов

Редактор А.Мотыль

Заказ 2758/6 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород;: ул. Проектная, 4 з 1088780 4 аппарата. Взаимосвязь гидродинами- и коэффициент сопротивления в 40 чески обтекаемого диспергатора 3 раз меньший, чем у клетьевой мешалки. для ввода газа, позволяющего получать Использование трехлопастной мемелкодиспергированную газовую фазу, шалки снизит энергоемкость привода, и расположенной над ним мешалки 4 уменьшит диаметр вала н улучшит позволяет использовать трехлопастную работу торцового уплотнения и подмешалку с наклонными лопастями, ..шипников за счет меньшей нагрузки имеющую массу в 3 раза меньшую на вал.