Тепломассообменный аппарат

 

Изобретение относится к технике массообменных процессов в системе газ (пар) - жидкость и может быть использовано в производстве пищевого этилового спирта в качестве ректификационного аппарата, а также в химической, нефтехимической, фармацевтической и др. отраслях промышленности . Целью изобретения является повышение эффективности при проведении циклического режима за счет уменьшения продольного перемешивания и организационного движения жидкости по контактным ступеням . Аппарат имеет корпус и расположенные на нем беспровальные контактные элементы 2 и переливные устройства, состоящие из двух перфорированных по всей высоте коаксиально расположенных цилиндров, один из которых (внутренний ) соединен тягами 6 с приводом 5. Высота внутреннего подвижного цилиндра на 0,5 шага перфораций меньше высоты наружного цилиндра. В сливной камере установлен обратный клапан 11. Зз..п. ф-лы, 4 ил. сл L // / А оо О5 о | сд О5 (Puz.i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

В 01 Р 3/20 3/30

Ф 4 а Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4120027/31-26 (22) 14.07.86 (46) 23.12.87. Бюл. № 47 (71) Киевский технологический институт пищевой промышленности (72) A. В. Копыленко, В. N. Таран и В. А. Заднепряный (53) 66.015.23.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 292342, кл. В 01 D 3/30, 1976.

Патент США ¹ 2218993, кл. 261 — 114, 1937. (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к технике массообменных процессов в системе газ (пар) жидкость и может быть использовано в производстве пищевого этилового спирта в качестве ректификационного аппарата, а так„„сц„„ 1360753 же в химической, нефтехимической, фармацевтической и др. отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности при проведении циклического режима за счет уменьшения продольного перемешивания и организационного движения жидкости по контактным ступеням. Аппарат имеет корпус и расположенные на нем беспровальные контактные элементы 2 и переливные устройства, состоящие из двух перфорированных по всей высоте коаксиально расположенных цилиндров, один из которы»; (внутренний) соединен тягами 6 с приводом 5. Высота внутреннего подвижного цилиндра на 0,5 шага перфораций меньше высоты наружного цилиндра. В сливной камере установлен обратный клапан 11. 3 з. п. ф-лы, 4 ил.

1360753

10

Формула изобретения

Изобретение относится к массообменным устройствам для проведения процессов перегонки, ректификации и сорбции в системах газ (пар) — жидкость, в частности к контактным устройствам, обеспечивающим минимальное продольное перемешивание жидкой фазы по высоте колонны в период подачи жидкости в регулируемом циклическом режиме, и может быть использовано в пищевой, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности при проведении циклического режима за счет уменьшения продольного перемешивания и организованного движения жидкости по контактным ступеням, а также обеспечение возможности вертикального перемещения.

На фиг. 1 изображен аппарат, общий вид (положение перегородок в жидкостный период); на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — аппарат, общий вид, (положение перегородок в паровой период); на фиг. 4 — разрез Б — Б на фиг. 3.

Аппарат содержит корпус 1 и расположенные по высоте тарелки с беспровальными элементами 2 (колпачками, клапанами) переливные устройства, состоящие из двух коаксиальных перфорированных цилиндров 3 и 4, один из которых (наружный 3) неподвижный, а другой (внутренний 4) подвижный и соединен с приводным устройством 5 тягой 6. Наружный перфорированный цилиндр 3 совместно с корпусом царги 7 образует кольцевое пространство, разделенное по высоте сплошными радиальными перегородками 8, делягцими кольцевое пространство на накопительную 9 и сливную 10 камеры. В сливной камере установлен обратный клапан 11.

Аппарат работает следующим образом.

В жидкостный период, когда положение подвижного цилиндра обеспечивает перекрытие отверстий в неподвижном цилиндре на участке накопительной камеры, в накопительную камеру тарелки поступает жидкая фаза из трубопровода, образуя жидкостную задержку тарелки. Перфорации в неподви>кном и подвижном цилиндрах на участке сливной камеры в этот период совпадают, т. е. открыты. По истечении времени в момент начала парового периода срабатывает привод и подвижный цилиндр переводится в другое положение, при котором отверстия в цилиндрах на участке накопительной камеры совмещаются, т. е. открываются, и жидкость из накопительной камеры переливается на полотно тарелки в зону барботажа до переливной перегородки, отверстия которой в этот период цикла закрыты, т. е. положение подвижного цилиндра на участке сливной камеры таково, что отверстия в подвижном и неподвижном

2 цилиндрах не совпадают. !1оток паровой фазы, истекая через клапаны основного полотна тарелки, осуществляет формирование газожидкостного слоя, в котором проходит процесс массообмена. Прорыв пара через сливное устройство предотвращается благодаря наличию обратного клапана 11.

По истечении времени привод переводит подвижный цилиндр в исходное положение, при котором в зоне накопления отверстия в подвижном и неподвижном цилиндрах не совпадают, т. е. закрыты, и, следовательно, накопительная камера тарелки готова к приему новой порции жидкости. На участке сливной камеры отверстия в цилиндрах, наоборот, совмещаются и газожидкостная смесь с плоскости тарелки перетекает в накопительную камеру тарелки.

С начала нового парового периода подвижный перфорированный цилиндр занимает положение, описанное в предыдущий паровой период, и жидкостная задержка из накопительной камеры тарелки перетекает в рабочую зону этой тарелки до переливной перегородки. Из накопительной камеры тарелки жидкость перетекает в зону барботажа тарелки тоже только до переливной перегородки и т. д. до полного включения в работу всех тарелок колонны. При этом, как следует из описанного выше, с каждым циклом жидкость перемещается на одну контактную ступень ниже, т. е. за один цикл в работу вовлекается одна тарелка колонны. Перемешивапие жидкостных задержек соседних тарелок при такой организации работы аппарата минимально, а градиент концентрации и, следовательно, движущая сила и эффективность процесса массопередачи имеют максимальную величину.

1. Тепломассообменный аппарат, включающий корпус и расположенные по высоте тарелки с беспровальными контактными эле ментами переливные устройства, приводное устройство с тягами для перемещения вдоль или вокруг оси, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности при проведении циклического режима за счет уменьшения продольного перемешивания и организованного движения жидкости по контактным ступеням, переливные устройства выполнены в виде коаксиально-перфорированных цилиндров, внутренний из которых соединен с приводным устройством, а наружный установлен на расстоянии относительно корпуса аппарата с образованием кольцевого пространства, при этом последнее снабжено сплошными радиальными перегородками, разделяющими ее на накопительную и сливную камеры, высота накопительной камеры равна межтарелочному расстоянию, 1360753

3 а сливная камера снабжена обратным клапаном и имеет высоту, равную высоте рабочего слоя жидкости.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возмож- 5 ности вертикального перемещения, внутренний перфорированный цилиндр выполнен в зоне накопительной камеры с высотой на

0,5 шага отверстий меньше высоты неподвижной перегородки.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что перфорации в цилиндрак выполнены с одинаковым шагом в пакматном порядке.

4. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что приводное устройство выполнено индивидуальным или общим для тарелок.

1360753

Составитель С. Баранова

Редактор П. Гереши Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 5778/8 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4)5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4