Устройство для разделения гетерогенной газо-жидкостной смеси

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

СОЮЗ CO46TCNN_#_

Сфциалистнчесиии

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 06.11.75 (2!) 2186409/2 3-2б (51) М. Кл.

В 01 D 19/00

В 01 D 17/02 (23) Приоритет - (32) 08. 11. 74 (31) 7437051 (33) Франция

Государственный комитет

СССР оо лелам изобретений и открытий (53) УДК 66.069. .84.621.057.6 (088. 8) Опубликовано 0504,80.бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 050480 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Поль Мээоннев и Поль Руйе (Франция) Pl) Заявитель

Иностранная фирма Рон-Пуленк Эндюстри

Ф анция (54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННОЯ

ГАЗОЖИДКОСТНОЯ СМЕСИ

Изобретение .относится к химичес-, кой технологии, коммунальному хозяйству и смежным с ними областям и . может быть использовано на операциях выделения газа из непрерывной жидкой фазы, а также при отделении включений легкой жидкости от тяжелой.

Известны устройства для обработки жидкости газом, в которых жидкость непрерывно поступает вертикально снизу вверх, при этом газовая фаза диспергируется в жидкой фазе. В верхней части таких устройств колонного типа обеспечивается максимально возможное разделение гетерогенной газожидкостной смеси или разделение газов и жидкостей в заранее заданной степени (1) и (2) .

Наиболее часто применяемый для такого разделения аппарат образован вертикальным цилиндром (кожухом), диаметр которого превышает диаметр соосно установленной впускной трубы, являющейся верхней частью колонны. Верхняя часть впускной трубы установлена внутри устройства для разделения, нижняя часть которого оснащена одним или несколькими выпускными каналами для непрерывной жидкой фазы. Для вывода отделенной газовой фазы служит выпускной канал в верхней части устройства. Отделение газовой фазы происходит при изменении направления движения гаэожидкостной смеси на 180 на выходе из впускной трубы и продолжается при дальнейшем перемещении жидкости вниз по кольцевой зоне осаждения, образуемой кожухом и впускной трубой, к выпускному каналу. Однако при своем перемещении вниз к выпускному каналу .непрерывная жидкая фаза увлекает газовые пузырьки, которые могут отделиться, если их подъемная скорость превысит вертикальную составляющую местной скорости нисходящего движения газожидкостной смеси.

Этот недостаток может быть устранен в устройствах путем использова ния отстойной зоны, расположенной в кожухе большего диаметра, что, однако, влечет за собой значительное увеличение габаритов устройства.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является центробежный сепаратор, служащий для разделения гетерогенной гаэожндкостной смеси, состоящей из газа и капель жидкости (3) .

727113

Особенностью этого устройства является наличие в качестве дополнительного сопротивления на выноднсй трубе концентрически расположенных кольцевых препятствий отбойников, имеющих постоянный в плоскости поперечного сечения устройства профиль.

Назначение отбойников в устройстве повышение эффективности отцеления диспергированной фазы от сплошной непрерывной.

Однако применение такого типа отбойников с постоянным профилем в вышеуказанных разделительных устройствах с вертикальной впускной трубой, кольцевой зоной осаждения и выпускными каналами не обеспечивает достаточной производительности устройства при достижении должной степе .и отделения диспергиронанной газовой фазы вследствие наличия захвата газовой фазы жицкостью, отбираемой н 20 выпускной канал.

Целью изобретения является повышение эффективности разделения га эожидкостной смеси и увеличение отбора непрерывной жидкой фазы путем 25 уменьшения уноса газа жидкостью, Указанная цель достигается тем, что в устройстве отбойный козырек имеет переменный в плос.;ости попЕречного сечения устройства профиль и установлен в зоне осаждения эксцентрично относительно впускной трубы с размещением максимального сечения над выпускным каналом для удаления жидкой фазы.

На фиг. l показано предлагаемсе устройство, разрез;на фиг. 2 — разрез А-A фиг. 1.

Устройство состоит из вертикального цилиндрического кожуха 1, диаметр которого превышает диаметр впускной 4О трубы 2, у основания кольцевой зоны 3 осажцения устройство оснащено выпускным каналом 4 для отбора непрерывной жидкой фазы. Для вывода отделенной газовой фазы служит канал

5. Отбойный козырек 6 с переменным в плоскости поперечного сечения устройства профилем, горизонтальный рг.змер которого непрерывно изменяется от одного его конца к диаметрально противоположному концу, укреплено в кольцевой зоне осаждения перпендикулярно оси устройства на наружной стенке нпускной трубы, эксцентрично относительно нее и с размещением максимального сечения над выпускным каналом для удаления жидкой фазы.

Устройство работает следующим образом.

Исходная гетерогенная газожидкост- фО ная смесь непрерывно подается снизу. вверх по впускной трубе, где претерпевает изменение направления на

180, причем часть газовой смеси улетучивается к свободной- поверхнос- д ти смеси 7. Затем разделение смеси происходит при ни сходящем движе нии в кольцевой зоне осаждения, Отбойный козырек переменного профиля создает н зоне осаждения потери напора, максимальные в области, расположенной над выпускным каналом жидкой фазы. Таким образом, возможно поддерживать вертикальную составляющую местной скорости слива меньше скорости подъема газовых пузырьков, которые продолжают свое восходящее движение из зоны осаждения к свободной поверхности смеси, в то время как дегазированная жидкая фаза непрерывно отбирается через выпускной канал.

Впускная труба может быть оснащена в верхней части усеченным конусом, препятствующим возникновению на внешней поверхности стенки впускной трубы завихрения, уменьшающего свободное сечение для прохождения жи,цкости н нижнюю часть кольцевой зоны осаждения и вызывающего возрастание местной скорости слива, что приводит к повышенному уносу газовой фазы с жидкостью, В результате экспериментальных исследований устройства по предлагаемому изобретению диаметр кожуха

800 мм, диаметр впускной трубы 715мм, положение выпускного канала жидкой фазы 450 мм ниже верхнего борта впускной трубы, положение верхнего уровня смеси н устройстве на 250 мм выше верхнего края впускной трубы) выявлено, что замена н нем отбойного козырька постоянного профиля на отбойный козырек меняющегося профиля позволяет при одинаковом эффекте отделения газовой фазы от жидкой увеличить пропускную способность устройства по жидкой фазе со 130 до 185 м /час.

Использование устройства по предлагаемому изобретению позволяет повысить на 50Ъ положение уровня смеси.

Предлагаемое устройство для разделения гетерогенной газожидкостной смеси позволяет значительно ïîíûсить эффективность разделения газожидкостной смеси и увеличить отбор непрерывной жидкой фазы.

Формула изобретения устройство для разделения гетерогенной газожидкостной смеси, преобладающеи фазой которой является жидкость, содержащее кожух, впускную трубу, расположенную соосно кожуху, н кольцевом пространстве между которыьа образована зона осаждения с установленным н ней отбойным козырьком, и выпускные каналы для удаления разделенных жидкой и газоной фаз, 727113

1. Патент США М 3492795, кл. В 01 D.45/06, 1970.

2. Патент ФРГ М 1300509, кл. В 01 D 45/06.

10 юг. 2

Составитель Л. Руденко

Техред М.Келемеш Корректор В,Бутяга

Редактор Л. Курасова

Заказ 679/44 Тираж 809 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разделения гаэожидкостной смеси н увеличения отбора непрерывной жидкой фазы путем уменьшения уноса газа жидкостью, отбойный козырек имеет переменный в плоскости поперечного сечения устройства профиль и установлен эксцентрично относительно впускной трубы с размещением максимального сечения над выпускным каналом для удаления жидкой фазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3. Авторское свидетельство СССР

В 197511, кл. В 04 С 5/00, 1966 (прототип).