SU1049075A1 - Массообменное устройство - Google Patents

Abstract

1. МАССООИ1ЕННОЕ УСТРОЙСТ:ВО Преимущественно дл  нейтралиэа |Ции фосфорной кислоты, включаюо|ее .корпус с расположенным в нем контактным элементом в виде пакета труб/ форсунку, патрубки ввода и вывода фаз, о т л и ч а ю щ ё е с   тем, что, с целью повышени  производительности устройства и степени ис .пользовани  газовой фазы за счет улучшени  дроблени  жидкой фазы, оно снабжено установленным коаксиально патрубку ввода газа газораспределительным коллектором с трубами , которые соединены по касательной с внешними трубами контактного элемента. т 4: СО сл

Description

2.Устройство поп. 1, о т л И чающеес  тем, что патрубок вывода газа снабжен трубопрЬволами, охватывающими корпус, конец одного из которых соединен с газораспределительным коллектором, а конец другого установлен внутри форсунки.

3.Устройство по п. 1, о т л и- . чающеес  тем, что газораспределительный коллектор выполнен

в виде полого тора.

4.Устройство по пп. 1 и 3, о тличающеес  тем, что газораспределительный коллектор снабжен дополнительным патрубком вывода жидкой фазы, соеднненйнм с патрубком вывода жидкой фазы массообменного устройства .

. 5. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е .е с   тем, что вертикальный угол между ос ми труб газо , распределительного коллектора и кон , тактного элемента составл ет не более . 90

Изобретение относитс  к химическому машиностроению и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства дл  проведени  массообменных процессов в системе газ :(пар/- жидкость, процессов нейтрализации , аммонизации и других в производстве удобрений (например, аммофоса, диаммофоса, амселитры, нитрофосфатов.).

Известно массообменное устрой стбо , включающее корпус, контактный элемент в виде пакета труб, расположенных вплотную друг к другу,, входного и выходного патрубков,, форсунки Cl.

Известно массообменное .устройство , состо щее из корпуса,контактного элемента в виде пакета спиралеобразных труб, расположенных вплот ную друг к другу входного и выходного патрубков форсунки 2,

Недостатками известного устройства  вл ютс  низкие производительность и степень использовани  газовой фазы/ обусловленнЕле малой эффек Фйвностыо массопередачи, неудовлетворительной сепарацией фаз после их взаимодействи  и .значительным количеством проскоков непрореагйровавшей газовой фазы. Мала  .эффективность массопередачи св зана с недостаточной,степенью измельчени  жидкой фазы в спиралообразных трубах контактного элемента.

Цель изобретени  - повьаиёнйе прризвс ительности устройства и степени использовани  газовой фазы за ( улучшени  дроблени  жидкой .фазы, , . - . . . ; „ : .,

Указанна  цель достигаетс  тем, что массообменное устройство, преимз щественйо дл  нейтрализации фосфорной кйслотыу включающее корпус с расположений в йем контактным элементом в виде пакета труб, форсунку , патрубки ввода и вывода фаз, снабжено установленным коаксиально патрубку ввода газа газораспределительным коллектором с трубками, которые соединены по касательной с внешними трубами контактного элемента .

Целесообразно, патрубок вывода газа снабжать трубопроводами, охватывающими , корпус, конец одного из q которых соединен с газораспределительным коллектором, а конец другого установлен внутри форсунки.

Целесообразно, газораспределительный коллектор выполн ть в виде полого тора.

Целесообразно, газораспределительный коллектор снабжать дополнительным патрубком вывода жидкой фазы, соединенным с патрубком вывода жид- кой фазы массообменного устройства.

Целесообразно, чтобы вертикальный УГОЛ между ос ми труб газораспределиТельного коллектора и контактного .элемента составил не более 90.

Такое выполнение устройств.а обес|печивает возврат части непрореагировавшей газовой фазы из выходного пат . рубка в зоны высоких скоростей и низких Давлений, т.е. во внешни трубы 1контактного элемента ив форсунку

0за счет эжекционного эффекта в них, кроме того, в. газораспределительном коллекторе за счет уменьшени  скорости газового потока происходит ; дополнительное отделение жидкой фазы.i

5 Это позвол ет повысить степень использовани  газовой фазы, улучшить сепарацию жидкой к газовой фаз после их взаимодействи  и интенсифицировать ,массообменный процесс.

0 Расположение коллектора не выше ГЕрверхности нижнего основани  контакт ного э: емента и реализации вертикального угла между ос ми соединенных; по,Касательной труб газораспредели- телйного коллектора и внешних труб контактного элемента не более позвол ют использовать эжекционный эффект дл  подачи части непрореаги - ровавшей газовой фазы во внешние тр бы контактного элемента, а соединение , например, патрубка вывода идкой фазы газораспределительного кол лектора с патрубком вывода жидкой ф зы массообменного устройства органи зует отвод дополнительно отсепарированной прореагировавшей жидкой фа зы. , .Соединение по касательной труб г зораспределительного коллектора и внешних труб контактного элемента повышает степень дисперсности жидко фазы В спиралеобразных трубах за счет закручивани  эжекционного газо вого потока, что интенсифицирует ма сообмен. .. Такое выполнение газораспредели - тельного коллектора и его новые св  зи с другими элементами устройства обеспечивают возврат части непрореа . гировавшей газовой фазы из выходног патрубка в зоны высоких скоростей и низких давлений,, т.е. во внешниетрубы- контактного элемента за счет зжекционного эффекта в них, кроме того, в газораспределительном коллекторе за счет уменьшени  скорости газового потока происходит дополнительное отделение жидкой фазы. Это позвол ет повысить степень использо вани  газовой фазы, улучшить сепара цию жидкой и газовой фаз после их взаимодействи -и интенсифицировать 1масообмвнный процесс. Наличие регулирующих вентилей, встроенных в трубы, соедин ющие цат рубок вывода гаэъвой фазы с контакт ным элементом и форсункой, а также газораспределительный коллектор с патрубком вывода жидкой фазы, позвол ет осуществл ть регулирование режимов работы устройства. На фиг. 1 изображено .массообменное устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - соединение внешней трубы- контактного элемента с трубой газораспредели- : тельного коллектора. Масоорменное устройство состоит из корпуса 1, контактного элемента 2, форсунки 3, патрубка 4 дл  ввода газовой фазы, патрубка 5 дл  вывода га з ов ой фа зы, который посредством трубопроводов б и 7, черфэ регулирующие вентили 8 соединен с форсункой 3 и газораспределитель ным коллектором 9. При этом газораспределительный коллектор 9 посред ством дополнительного патрубка 10 вывода жидкой фазы через регулирующий вентиль 11 соединен с патрубком 12 вывода жидкой фазы массообменного устройства, а также трубами 13 газораспределительного коллектора - с внешними трубами 14 контактного элемента . Устройство работает следующим образом . Газ (пар / и жидкость поступают в корпус 1 под контактный элемент 2 через патрубок 4 и форсунку 3. Раздробленна  жидкость, попада  на внутреннюю поверхность труб контактного элемента 2, растекаетс  по ней в виде пленки, котора  дробитс  в спиралеобразных каналах газовым потоком , .поступающим из входного патрубка 4 и закрученным эжекционным газовым потоком, поступающим из газораспределительного коллектора 9 по трубам 13 во внешние трубы 14 контактного элемента 2,а затем .вновь сливаетс  в пленку. После выхода фаз из контактного элемента 2 происходит их сепараци : жидка  фаза отводитс  через патрубок 12, а газова  фаза через патрубок 5.Из выходного патрубка 5 отводитс  часть газового потока , который -по трубам 6 и 7 через регулирующие вентили 8 поступает в зоны высоких скоростей и низких давлений , т.е. во внешние трубы 14 контактного элемента 2 и в форсунку 3 за счет эжекционного эффекта в них. При этом отводимый по трубе 7 газовый поток, имеющий в своем составе непрореагировавшую часть и неотсепарированную жидкую фазу, поступает в коллектор 9, где происходит отделение жидкой фазы и отвод ее по патрубку 10 через регулирующий вентиль 11 в патрубок 12 вывода жидкой фазы , а газова фаза, имеюща  в своем составе непрореагировавшую часть, по трубам 13 поступает во внешние трубы 14 контактного элемента 2 дл  более полной степени использовани  газовой фазы. Использование элементов - труб, соедин ющих патрубок дл  вывода газовой- фазы с форсункой, по типу труба в трубе и- через газораспределительный коллектор с внешними трубеи ш контактного элемента позвол ет инт .енсифицировать массообменный процесс по сравнению с известным на 15-20% за счет более эффективного взаимодействи  фаз, достигаемое улучшением дроблени  жидкой фазы во внешних спиралеобразных трубах контактного элемента подведенным к ним по касательной закручивающим эжекционным газовым потоком. При этом на 10-15% повышаетс  степень использовани  газовой фазы и улучшаетс  на 8-10% сепараци  фаз после их взаимодействи . Наличие рсгулиру;сь««х вентилей, встрренных во введенные трубы, позвол ет осуществл ть управление .режимами работы устройства .

Экономический эффект составит 15 тыс руб. в rcw при эксплуатации

массообменного устройства дл - .трализации фосфорной кислоты.

Claims (5)

1. j 1. МАССООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО, преимущественно для нейтрализа- λ .ции фосфорной кислоты, включающее .'корпус с расположенным в нем контак тным элементом в виде пакета труб, форсунку, патрубки ввода и вывода фаз, о т л и ч а ю щ ё е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства и степени использования газовой фазы за счет улучшения дробления жидкой фазы, оно снабжено установленным коаксиально патрубку ввода газа газораспределительным коллектором с трубами, которые соединены по касатель. ной с внешними трубами контактного элемента.
2. 2. Устройство по п. 1, о т л И · ^Л чающееся тем, что патрубок вывода газа снабжен трубопрЬводами, охватывающими корпус, конец одного из которых соединен с газораспределительным коллектором, а конец другого установлен внутри форсунки.
3. 3. Устройство по п. 1, о т л и- . чающееся тем, что газорас— . предёлительный коллектор выполнен в виде полого тора.
4. 4. Устройство по пп. 1 и 3, о т- , личающееся тем, что газо- распределительный коллектор снабжен дополнительным патрубком вывода жидкой фазы, соединенным с • патрубком вывода жидкой фазы массообменного устройства.
5. / . 5. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что вертикальный угол между осями труб газо, распределительного коллектора и кон. тактного элемента составляет не • более . 90®