Пенный массообменный аппарат

262086

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 07.Х.1968 (№ 1275158/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.1.1970. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 1 Л 1.1970

Кл. 12а, 5

Номитет оо делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

МПК В 01d

УДК 66.015.23(088.8) Авторы изобретения

Заявитель

Р. Х. Мухутдинов, М. 3. Гумеров, А. Н. Кузнецов и М. H

Уфимский филиал Государственного научно-исследоват и гроектного института нефтяного машиностроени

Я гудин ее ого

ПЕННЫЙ МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к конструкциям аппаратов для проведения, процессов тепло-массообмена в системе газ — жидкость, например абсорбции.

Известен пенный массобменный аппарат для тепло- и массообменных процессов, представляющий собой корпус с расположенными по его высоте массообменными инжекционными тарелками с переливными патрубками.

Этот аппарат работает недостаточно эффективно, так как абсорбент быстро насыщается из-за отсутствия предварительной сепарации газовой фазы.

С целью интенсификации процесса, предлагаемый аппарат снабжен конденсационно- сепарационным устройством с переливными патрубками. Устройство выполнено в виде пучка труб, снабженных в верхней части инжекционными устройствами и закрепленных в трубных досках, размещенных до и после инжекционных устройств и в нижней части труб. Это позволяет более рационально организовать движение потоков и тем самым повысить эффективность аппарата.

На фиг. 1 схематически изображен пенный аппарат; на фиг. 2 — сопловая головка диафрагмированной трубы (узел А); на фиг. 3— инжекционно-контактирующее устройство массообменной тарелки (узел Б).

Аппарат состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, тарелки 2 и конденсационно-сепарацпонного устройства 8.

Конденсационно-сепарационный узел выполнен в виде трубных решеток 4, б,и б, на которых укреплены диафрагмированные 7 и переливные 8 трубы, причем диафрагмированные трубы в своей верхней части, выступающей над трубной решеткой б, превышают перелив10 ную трубу, а в нижней опущены несколько ниже верхнего среза патрубка 9 для вывода конденсата. На участках диафрагмированных труб, заключенных между трубными решетками 4 и б, рас положены сопловые головки 10, 15 имеющие тангенциальные каналы 11 и диафрагмы 12.

Массобменная тарелка включает две трубные решетки 18 и 14, между которыми закреплены корпусы 15 пнжекционно-контактирую20 щих устройств. Тарелка снабжена переливной трубой 1б, у которой верхний конец выступает над плоскостью тарелки, а нижний несколько не доходит до трубной решетки 4 конденсационно-сепарационного узла. Инжекционно2s контактирующие устройства имеют каналы 17 для прохода жидкости в сопла 18 кольцевого сечения и камеры смешения 19.

Аппарат работает следующим образом.

Паровоздушная смесь при некотором давле30 нии и температуре через штуцер 20 поступает

262086 в приемную камеру 21, затем в тангенциальные каналы 11 сопловых головок 10, придающие газовой смеси вращательное движение, и во внутреннюю полость труб 7. Благодаря высокоскоростному закручиванию, в трубах происходит температурное разделение газовой смеси с образованием двух концентрических потоков, .нагретого (периферийного) и охла>кденного (центрального).

Нагретый поток, охлаждаемый через стенку, 10 по мере движения вдоль диафрагмированных труб полностью переходит в холодный поток.

Таким образом весь поток, поступивший в диафрагмированные трубы, проходит затем через диафрагму 12 и выходит из верхних 15 концов этих труб в камеру над конденсационно-сепарационным устройством 8.

В результате температурного разделения в центральных слоях начинается интенсивная конденсация паров. Выделяющийся конденсат 20 и другие жидкие частицы, приносимые газовым потоком, будучи значительно тяжелее, чем завихренный поток, под действием центробежных сил отбрасываются к периферии и в виде пленки стекают вниз по внутренним 25 поверхностям труб в камеру для накопления конденсата, расположенную в нижней части аппарата.

Охлаждение труб 7 происходит за счет перелива абсорбента из камеры над массообмен- З0 ной тарелкой в межтрубное пространство,конденсационно-сепарационного устройства 8.

Очищенный от конденсирующихся паров и аэрозолей поток отсасывается массообменной тарелкой 2 на санитарную доочистку от остав- 35 шихся примесей путем абсорбции. Для этого рабочую жидкость (абсорбент) через штуцер

22 подают по каналам 17 в сопла 18 кольцевых,инжекционно-контактирующих устройств тарелки. Из сопла жидкость вытекает в виде кольцевых струй и изливается в камеры смешения 19. При этом под действием ин>кекционных сил происходит подсос газовой фазы.

Газо>кидкостные струи проходят слой жидкости, поддерживаемый на тарелке выступающей переливной трубой 1б, вспенивают эту жидкость и образуют над ней слой пены.

Инжектирование массообменной тарелкой газовой фазы улучшает условия работы конденсационно-сепарационного узла за счет уменьшения аэродинамических потерь в диафрагмированных трубах и повышает эффективность охлаждения газовой смеси и сепарации аэрозолей.

Предмет изобретения

1. Пенный массообменный аппарат, состоящий из корпуса, массообменных инжекционных тарелок с переливным патрубком, патрубков для подвода и отвода взаимодействующих фаз, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, под массообменной тарелкой расположено конденсационно-сепарационное устройство.

2. Аппарат по и. 1, отличающийся тем, что .конденсационно-сепарационное устройство снабжено переливными патрубками и выполнено в виде пучка труб, снабженных в верхней части ин>кекционными устройствами и закрепленных в трубных досках, размещенных до и после инжекционных устройств и в нижней части труб, 262086

Узел4

12 Риг. 2

22 узел л

Уиг. 3

9 ыг 1

Редактор О. Кузнецова

Корректор В. В. Комарова

Заказ 1272119 Тираж 500 Подписное

ЦНИ1 1ПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова. 2

14

Составитель P. А. Регинская

Текред 1. П. Курилко