SU1055529A1 - Rotor packed column - Google Patents

Abstract

РОТОРНАЯ НАСАДОЧНАЯ КОЛОННА , содержаща  корпус с патрубками дл  ввода и вывода взаимодействующих фаз, разделенный по высоте на секции, внутри каткдой из которых размещена насадка, заключенна  между коаксиально расположенными газопроницаемыми перегородками и соединенна  с вращакшсимс  валом, и распределитель жидкости, отличающа с  тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена за счет увеличени  времени пребывани  жидкости в зоне контакта фаз, гaзoпpoницae влe перегородки выполнены в виде усеченных конусов.ROTOR ASSEMBLY COLUMN, comprising a housing with connections for input and output of interacting phases, divided in height into sections, inside a roll of which is placed a nozzle, which is enclosed between coaxially arranged gas-permeable partitions and connected to a rotating shaft, and a liquid distributor, characterized in that In order to intensify the process of heat and mass transfer by increasing the residence time of the liquid in the zone of contact of the phases, the gas spreads because the partitions are made in the form of truncated cones.

Description

Изобретение относитс  к аппарат дл  проведени  тепломассообменных и peaKiyiOHHbrx процессов в системах газ(napj - жидкость и может быть использовано в нефтеперерабатывающ нефтехимической, фармацевтической и пищевой отрасл х промышленности. Известна роторна  насадочна  ко лонна, включающа  корпус с патрубками дл  ввода и вывода взаимодей .ствующих фаз, разделенный по высоте на секции, внутри каждой из которых размещена насадка, заключенна  между коаксиально расположенными газопроницаемыми перегородками, соединенна  с вращающимс  валом, и распределитель жидкости ГП . Недостатками известной конструкции  вл ютс  ограниченное врем  кон такта /массообменивающихс  фаз в одной секции насадки, ограниченный диапазон устойчивой работы аппарата и неравномерность орошени  насадки из-за ограниченного числа распределителей . Цель изобретени  - интенсификаци  процесса тепломассообмена за счет увеличени  времени пребьшани  жидкости в Зоне контакта фаз. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в роторной насадочной колонне , включающей корпус с патрубками дл  ввода и вывода взаимодействующих фаз, разделенный по высоте на секции, внутри каждой иа котодых размещена насадка, заключенна  между коаксиально расположенными га зопроницаеьыми перегородками и соединенна  с вращающимс  валом, и рас пределитель жидкости, газопроницаемые перегородки вьтолнены в виде усеченных конусов. Н г. 1 показана роторна  насадочна  колонна, в которой газопро ницаемые перегородки вьтолнены в виде усеченных конусов, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, насадочный слой ограничен двум  газопроницаемыми коаксиальными цилиндрами; на фиг. 3 - то же, между секци ми установлены горизонтальные перегородки , перек.рывак  ще поочередно либ периферийный, либо центральный проходы дл  газа. Роторна  насадочна  колонна имее корпус 1, внутри которого расположе иасадочный слой 2, ограниченный дву м  газопроницаемыми усеченными конусами 3. Секции насадки укреплены 9 на вращающемс  валу А при помощи жестких стержней 5. Над каждой секцией установлена распределительна  плита 6 с отверсти ми 7 дл  равномерного орошени  секции насадки жидкостью . Распределительна  плита укреплена при помощи стерйней 8 на корпусе I, а в ее центре выполнено отдл  подшипника 9 вапа 4. Межверстие ceкци  fи установлены перегородки в виде усеченного конуса, укрепленного на корпусе 1. Колонна работает следующим образом . Я идкость распредел етс  по плите 6 и равномерно стекает на верхнее се ченне насадочного сло  2. В насадочном слое 2 жидкость движетс  под действием трех сил: нормальной, обусловленной силой т жести; касательной, обусловленной динамическим воздействием ротора на жидкость и центробежной , определ емой угловой скоростью и радиусом вращени . При этом струи жидкости, двига .сь сверху вниз, встречаютс  с большим количеством элементов насадочного сло  и разбиваютс  на большое число мелких струй. Кроме того, с увеличением расхода жидкости наступает струйно- пленочный режим движени . В результате жидкость движетс  по насадка, выполненной наклонно, по спиралеобразной траектории и сверху вниз увеличиваетс  активна  .поверхность пограничного жидкостного сло , С насадки жидкость стекает по конусной перегородке 10 и через отверстие 11 поступает на нижерасположенную распределительную плиту 6. Пар через отверстие 11 поступает во внутреннюю полость насадки и проходит насадочный слой 2 по криволи- , нейной траектории. После контакта с жидкостью S слое насадки пар дополнительно контактирует с жидкостью стекакнцей с конусной перегородки и через отверстие 11 поступает на очередную секцию насадки. Таким образом; по сравнению с известной предлагаема  роторна  насадочна  колонна увеличивает эффективность массообмена эа счет возрастани  времени пребывани  тепломассообменивающихс  фаэ в слое насадки, эффективность контакта в св зи с увеичением сверху вниз активной поверхн ости жидкостного пограничного сло  и диапазон устойчивой работы аппарата.The invention relates to an apparatus for carrying out heat and mass transfer and peaKiyiOHHbrx processes in gas systems (napj is liquid) and can be used in the petrochemical, pharmaceutical and food industry refineries. The known rotary packed column incorporates a housing with nozzles for entering and outputting interaction phases. divided in height into sections, inside each of which is placed a nozzle, enclosed between coaxially arranged gas-permeable partitions, connected to a rotating shaft, and pa Liquid distributor GP. The disadvantages of the known construction are the limited contact / mass exchange phases in one section of the nozzle, the limited range of stable operation of the apparatus and the uneven irrigation of the nozzle due to the limited number of distributors. The purpose of the invention is to intensify the process of heat and mass transfer by increasing Phase contact zone. The goal is achieved by the fact that in a rotor packed column including a housing with connections for input and output interactions The phases are divided in height into sections, inside each of them there is a nozzle enclosed between coaxially arranged gas permeable partitions and connected to a rotating shaft, and a liquid distributor, gas permeable partitions are truncated cones. H g. 1 shows a rotor packed column in which gas-permeable partitions are made in the form of truncated cones, a longitudinal section; in fig. 2 - the same, the nozzle layer is limited to two gas-permeable coaxial cylinders; in fig. 3 - the same, horizontal partitions are installed between the sections, alternating between peripheral or central gas passages alternately. The rotor packed column has a body 1 inside which is located a settling layer 2 bounded by two gas-permeable truncated cones 3. The nozzle sections are fixed 9 on the rotating shaft A with the help of rigid rods 5. Each section has a distribution plate 6 with holes 7 for uniform irrigation nozzle sections with liquid. The distributor plate is fixed with stubby 8 on housing I, and in its center there is a wap 4 bearing 9 apart. The interfacial section f has partitions in the form of a truncated cone mounted on housing 1. The column operates as follows. The liquid is distributed over the plate 6 and flows evenly onto the upper section of the packed layer 2. In the packed layer 2, the liquid moves under the action of three forces: normal, caused by gravity; tangent, due to the dynamic impact of the rotor on the fluid and centrifugal, determined by the angular velocity and the radius of rotation. In this case, the liquid jets, moving from top to bottom, meet with a large number of elements of the packed layer and are divided into a large number of small jets. In addition, with an increase in the flow rate of the liquid, the jet-film motion regime occurs. As a result, the liquid moves along the nozzle, made obliquely, along a spiral path and from top to bottom increases the active surface of the boundary liquid layer. From the nozzle, the liquid flows along a conical partition 10 and through the opening 11 enters the downstream distribution plate 6. The vapor goes through the opening 11 into the inner the cavity of the nozzle and passes the nozzle layer 2 along a curvilinear-linear trajectory. After contact with the liquid S layer of the nozzle, the steam is additionally in contact with the liquid from the conical partition wall and flows through the opening 11 to the next section of the nozzle. In this way; Compared to the known, the proposed rotary packed column increases the efficiency of mass transfer by increasing the residence time of heat and mass transfer fae in the packing layer, contact efficiency due to the increase in the active surface of the liquid boundary layer and the range of stable operation of the apparatus.

//

2.;2 .;

Фиг. 2FIG. 2

,,

ss

))

f If I

..

4444

l«sl "s

«S f"S f

..

Claims (1)

РОТОРНАЯ НАСАДОЧНАЯ КОЛОННА, содержащая корпус с патрубками для ввода и вывода взаимодействую щих фаз, разделенный по высоте на секции, внутри каждой из которых размещена насадка, заключенная между коаксиально расположенными газопроницаемыми перегородками и соединенная с вращающимся валом, и распределитель жидкости, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена за счет увеличения’времени пребывания жидкости в эоне контакта фаз, газопроницаемые перегородки выполнены в виде усеченных конусов.A ROTARY NOZZLE COLUMN, comprising a housing with nozzles for input and output of interacting phases, divided by height into sections, inside each of which is a nozzle enclosed between coaxially arranged gas-permeable partitions and connected to a rotating shaft, and a fluid distributor, characterized in that, In order to intensify the process of heat and mass transfer by increasing the time spent by the liquid in the phase contact eon, the gas-permeable partitions are made in the form of truncated cones. 1 IO55529 конструквремя конфаз в од-1 IO55529 construct time in one