Роторный массообменный аппарат

 

РОТОРНЫЙ МАССООБМЕННЫЙ А ПАРАТ, содержащий вертикальный ци дрический корпус, горизонтальные te./ тактные тарелки, установленные в корпусе и делящие его на контактные зоны , вал, размещенный в корпусе по его оси и проходящий через тарелки, циркуляционные цилиндры, закрепленные на валу над тарелками, турбулизаторы , радиально закрепленные на цилиндрах и выполненныес продольной прорезью, и переливные устройства, соединякядие контактные зоны между собой, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса путем снижения гидравлического со- , противления и увеличения поверхности контакта фаз, он снабжен сетками, закрывающими продольные прорези турбулизаторов , выполненных с эллиптическим поперечным сечением.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО14ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае (и) А

3(59 В 01 D 3 30.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3479838/23-26 (22) 04.08.82 (46) 07.07.84. Бюл. У 25 (72) А.Н. Одинцов, Б.Н. Брезгин, И.Ф. Жилин и Г.С. Крошкин (7 1) Рубежанский филиал Ворошиловградского машиностроительного института (53) 66.048(088.8) (5e) 1. Авторское свидетельство СССР й" 429826, кл. В 01 D 3/30, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

У 398257, кл. В 01 D 3/30, 1973. (54)(57) РОТОРНЫЙ ИАССООБИЕННЫИ АППАРАТ, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальные контактные тарелки, установленные в корпусе и делящие его на контактные зоны, вал, размещенный в корпусе по

его оси и проходящий через. тарелки, цнркуляционные цилиндры, закрепленные на валу над тарелками, турбулизаторы, радиально закрепленные на цилиндрах и выполненные с продольной прорезью, и переливнъ1е устройства, соединяющие контактные зоны между собой, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса путем снижения гидравлического со- . противления и увеличения поверхности контакта фаз, он снабжен сетками, закрывающими продольные прорези тур- Я булизаторов, выполненных с эллиптическим поперечным сечением.

1 1 10124

Изобретение относится к роторным массообменным аппаратам для систем гаэ (пар) - жидкость и может бытьис- пользовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, Известен роторный массообменный аппарат, содержащий корпус, неподвижные тарелки с переливными устрой-. ствами и ротор, снабженный лопастя- 10 ми, при этом каждая лопасть выполнена в виде расположенных одна над другой наклонных пластин, верхняя из которых наклонена к стенкам корпуса, а нижняя — в сторону ротора )1) .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является роторный массообменньй аппарат, состоящий из корпуса, неподвижных тарелок с пере" 20 ливными устройствами и ротора -в виде набора укрепленных на вращающемся вертикальном валу дном вниз стаканов, каждый из которых прикрыт свеРху отбортовкой цилиндра, помещенного внутри него, и имеющих отверстия для прохода во внутреннюю полость горизонтально расположенных турбулизаторов, соединенных со ста каном, выполненных в виде внутриполых полуцилиндров, причем их кромки, направленные в сторону вращения рото.-!

pa, отогнуты во внутреннюю полость турбулизатора (21 .

Однако известные устройства не обеспечивают тесного контакта фаз., 35 поскольку имеет место проскок газа (пара) через лопасти турбулизатора и массообмен идет лишь за счет диффузии газа в каплю и внутри полости

40 турбулизатора. Кроме того, конструкция известного устройства не снижает гидравлического сопротивления аппарата с увеличением -частоты вращения ротора, поскольку вращение турбули45 затора происходит в газовой фазе.

Целью изобретения является интенсификация процесса путем снижения гидравлического сопротивления и увеличения поверхности контакта фаз.

Поставленная цель достигается тем, 50 что роторный массообменный аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальные контактные тарелки, установленные в корпусе и делящие,его на контактные эоны, вал, размещенный в корпусе по его ocu и проходящий .через тарелки, циркуляционные цилиндры, закрепленные на ва7 2 лу над тарелками, турбулизаторы, радиально закрепленные на цилиндрах и выполненные с продольной прорезью, и переливные устройства, соединяющие контактные зоны между собой, снабжен сетками, закрывающими продольные прорези турбулизаторов, выполненных с эллип-, тическим поперечным сечением.

Установка в стаканах ротора турбулиэатора в форме эллипса при вращении его в жидкости и истечении газа (пара) через жидкость создает высокотурбулизованный газо(йаро)-жидкостной барботажно-вихревой режим с полым заполнением жидкости газом, поскольку жидкость, обтекая турбулизатор, завихряется и закручивается с газовым (паровым) потоком.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез, на фиг. 2 " сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение В-В на фиг. 1.

Роторный массообменный аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, горизонтальные контактные тарелки 2, установленные в корпусе и делящие его на контактные зоны

3, вал 4, размещенный в корпусе по его оси и проходящий через тарелки

2, циркуляционные цилиндры 5, закрепленные на валу 4 над тарелками 2, турбулизаторы 6, радиально закрепленные на цилиндрах 5 и выполненные с продольной прорезью 7, переливные устройства 8, соединяющие контактные зоны 3 между собой и сетки

9, закрывающие продольные прорези

7 турбулизаторов 6, выполненных с эллиптическим поперечным сечением.

Аппарат работает следуницим образом.

Газ (пар) подается снизу, жидкость " сверху. Поступая на тарелку

2, жидкость набирает заданный уровень и направленным движением ротора перетекает со ступени на ступень.

Газ (пар) через центральную втулку

10 тарелки 2 поступает в цилиндр 5 н выходит из прорези 7 через ячейки сетки 9 в зону контактирования 3.

Под действием вращательного движения обтекаемых турбулизаторов 6 в жидкости последняя начинает закручиваться и резко срываться с их поверхности. При этом по периметру прорези 7, и по поверхности сетки 9 создается разряжение, вследствие чего з 1101247 4 происходит эжектирование газового > что, как следствие, приводит к; (парового) потока на ступень контак- интенсификации процесса массообмена. та фаз. Газ (пар), подхватываясь Вращение эллиптического турбулизатурбулизированнойжидкостью,завихря- тора в жидкости приводит к эжекется и, двигаясь некоторое время тированию газа (пара), чем уменьшавдоль оси потока, контактирует и,под- ется гидравлическое сопротивление нимаясь,поступает на следующую сту- ступени контакта фаз, кроме того, пень. Подсасывание газового (парово- создание вакуума ступеней контакта

ro) потока приводит к уменьшению фаэ позволяет сократить расход энергидравлического сопротивления сту- fp гетического пара для проведения пропени контакта фаз. цессов с подводом тепла.

Благодаря выполнению турбулиза- Предлагаемый массообменный аппйторов в форме эллипса и вращения рат может использоваться в произего в жидкости образуется высоко- .водстве аммиака в качестве регенетурбулизованный газо (паро)-барбо- 1g ратора отгонки углекислого rasa взатажный вихревой режим контакта фаз, мен известного насадочного аппарата.

А-A

4 иг. Я

6-6

Фиг.

8" "В

ВВИИПИ Закв ° 4693/4 Xmpaa 682 Пщрщсаоа

Филкал ППП "Патеат", r. Уии ород,уа.Проектик, 4