SU1274708A1 - Apparatus for dividing gaseous and liquid mixtures - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к массообменным аппаратам дл  разделени  (ректификации ) газожидкостных смесей и может быть использовано в химической, нефтехимической , пищевой и р де других отраслей промышленности . Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности работы роторного аппарата при осушествлении процесса ректификации. Аппарат содержит емкость 1, кольцевой проницаемый элемент 3, установленный на валу внутри емкости, трубу 9 дл  выхода газа, уплотнительный элемент 10, размещенный между указанной трубой и проницаемым элементом 16. Аппарат снабжен дополнительным кольцевым проницаемым элементом, образуюш.им с первым кольцевую полость, в которой размешено устройство 14 дл  ввода подлежащей разделению смеси, при этом дл  герметизации указанной полости на корпусе емкости укреплена разделительна  кольцева  перегородка 11, а между ней и дополнительным проницаемым элементом 4 установлен уплотниSS тельный элемент 12. 1 ил. (Л ю о СХ)The invention relates to mass transfer apparatus for the separation (rectification) of gas-liquid mixtures and can be used in chemical, petrochemical, food and a number of other industries. The aim of the invention is to increase the efficiency of the rotor apparatus during the process of rectification. The apparatus comprises a container 1, an annular permeable element 3 mounted on a shaft inside the container, a gas outlet pipe 9, a sealing element 10 placed between said pipe and the permeable element 16. The device is provided with an additional annular permeable element forming the first annular cavity, in which the device 14 is placed to inject the mixture to be separated, while for sealing said cavity on the vessel body a separating annular partition 11 is strengthened, and between it and the additional wall element 4 is installed sealant element 12. 1 Il. (L y o SH)

Description

Изобретение относитс  к массообменным аппаратам ,ип  разделени  |-азожидкоетных смесей и может быть использозаио в не(|)технмичеекой , химической, пин1евой и р де других отраслей промьипленности.The invention relates to mass exchangers, the type of separation of α-liquid mixtures, and can be used in non-(|) technical, chemical, chemical, and several other industries.

Цель изобретени  -- - новьииение эффек тивности работы аппарата нри осуществлении процесса ректификации.The purpose of the invention is to improve the efficiency of the operation of the apparatus while carrying out the process of rectification.

На чертеже представлен аппарат, проДОЛЫИ51Й разрез.The drawing shows the apparatus, the cut is cut.

Он содержит емкость 1, внутри которой размещен ротор, включающий ва;1 2 и закрепленные на нем кольцевые нроницаем1)1е элементы 3 и 4, установленные коаксиально. Проницаемые элементы установлены на обн1ем основании 5. Каждый элемент содержит внутренний 6 и наружный 7 перфорированные цилиндры. Пространство между ци.1индрамн заполнено пасадкой, например плетеной металлической сеткой. Каждый проницаемый элемент снабжен крышкой 8. Пад центральным проницаемым элементом раз.мешепа труба 9 дл  выхода пара,  вл ющегос  верхним продуктом. Между трубой и указанным проницаемым элементом имеетс  уплотнительный элемент 10, работающий но принципу гидравлического затвора. Пад BHeujHHM (по отиоп1ению к центральному ) цроницаемым элементом 4 установлена кольцева  перегородка 11, один край которой прикренлеп к емкости 1, снабженна  уплотнительпым элементом 12. Дл  подачи жидкости (флегмы) из дефлегматора (не показан) на орошение насадки центрального пр01тцаемого элемента во внутренний нерфорированный цилиндр его введена труба 13. В нолость, образованную .между двум  соседними нроницаемыми элементами, дл  нодачи смеси, нодлежанлей разделению, подведены устройства д.т  ввода исходной смеси в виде трубы 14 от коллектора 15. Аппарат снабжеп также И1туцерами 16 дл  ввода смеси паров, полученных в ки п тильт-1ке (не показан) и отвода нижнего (кубового) продукта 17.It contains a tank 1, inside of which is placed a rotor, which includes va; 1 2 and annular impermeables fixed on it 1) 1e elements 3 and 4, installed coaxially. Permeable elements are mounted on a base 5. Each element contains 6 inner and 7 outer perforated cylinders. The space between cy.1indramn is filled with a soldering plate, for example a woven metal mesh. Each permeable element is provided with a lid 8. A pad is the central permeable element of the mixed mixing tube 9 for the steam to escape, which is the top product. Between the pipe and the said permeable element there is a sealing element 10, which operates according to the principle of a hydraulic gate. Pad BHeujHHM (on the central side) permeable element 4 has an annular partition 11, one edge of which is attached to the container 1, equipped with a sealing element 12. For supplying fluid (reflux) from a reflux condenser (not shown) to irrigate the central nozzle of the central element into the internal non-porous a cylinder 13 is inserted into its cylinder. To the volume that is formed between two adjacent permeable elements, for nodachi mixture, separation lines, the devices are inserted to enter the initial mixture in the form of pipe 14 from the collector 15. The apparatus also supplies Illuminators 16 for the introduction of a mixture of vapors obtained in the kitt kilt-1ke (not shown) and removal of the bottom (bottom) product 17.

В случае необходимости ввода смеси в нескольких точках, ротор может содержать несколько коаксиально расположенных проницаемых элементов. При этом емесь соответствующего соетава вводитс  в полости, образованные между соседними кольцевыми элементами.If it is necessary to introduce the mixture at several points, the rotor may contain several coaxially arranged permeable elements. In doing so, the appropriate sootava is introduced into cavities formed between adjacent ring members.

.А-Ниарат работает еледуюндим образом..A-niarat works in one more way.

Привод т во вран1,епие ротор анпарата. Вращате;Н)11ое движеьще ротору может сообП1атьс  от электродвигател , а также технологическими потоками пара или жидкости при иенользоваими турбинн151х устройств н аппарате.Driven to vran1, epi rotor anparata. Rotating; H) The 11th motor can communicate with the rotor from the electric motor, as well as technological steam or liquid flows from turbine-powered devices on the device.

Через плтуцер 16 в аппарат поступает парова  смесь, нолученна  в кип тильнике. Она движетс  через г|роницаемЕ 1е элементы в нан)авлепии от центра к нериферии, проход  иоследовательпо насадку внещнего кольцевого элемента 4, а затем центрального 3. Из внутренней полости центрального проницаемого эле.мента пар через труг бу 9 отводитс  на конденсацию в дефлегматор (не ноказаи). Жидкость в аппарате движетс  в обратном панравлении от центра к нериферии, т.е. навстречу паровому нотоку . Орошение (флегма) через трубу 13 поступает во внутреннюю полость центрального проницаемого элемента и распредел етс  равномерно но насадке. Пройд  через насадку центрального эле.мента жидкость в виде канель и струй поступает на орошение насадки внешнего проницаемого элемента,Through the plutzer 16, a steam mixture, obtained in a boiler, enters the apparatus. It moves through the permeable element 1 in nanotechnology from the center to the neriferium, the passage and the next nozzle of the outer ring element 4, and then the central 3. The steam from the inner cavity of the central permeable element passes through condensation pipe to the dephlegmator (not nokazai). The fluid in the apparatus moves in the opposite direction from the center to the non-primary, i.e. towards the steam note. Irrigation (reflux) through the pipe 13 enters the internal cavity of the central permeable element and is distributed evenly but with a nozzle. Passing through the nozzle of the central elementa liquid in the form of a cannel and jets enters the irrigation of the nozzle of an external permeable element

проходит через пего и выбрасываетс  на стенки емкости 1, к которым стекает на дно и отводитс  через штуцер 17 в емкость, св занную с кип тильником (не показана). It passes through it and is discharged onto the walls of the vessel 1, to which it flows down to the bottom and is discharged through fitting 17 into the vessel connected to the boiler (not shown).

Исходна  смесь, подлежаща  разделению , ностунает через коллектор 15 и тру0 бы 14 в полость между центральным 3 и впещцим 4 пропицаемыми элементами.The initial mixture to be separated, however, goes through a collector 15 and would be 14 in a cavity between the central 3 and injected 4 into the permeable elements.

При противоточном движении пара и жидкости во вран ающихс  насадочных элементах происходит непрерывный обмен ком5 понентами между паровой и жидкостной фазами. При этом жидкость обогащаетс  высококип щими компонентами, а пар - низкокип щими.With the countercurrent movement of vapor and liquid in the lying nozzles, a continuous exchange of components occurs between the vapor and liquid phases. In this case, the liquid is enriched with high boiling components, and the vapor with low boiling components.

Предлагаема  конструкци  аппарата моделирует насадочную ректификационнуюThe proposed design of the apparatus models the packed distillation

0 колонну. В качестве укрепл ющей части в ней служит центральный кольцевой вращаю1ЦИЙСЯ слой насадки. Внещний вращающийс  кольцевой слой насадки  вл етс  отгонной частью. Применение вращающихс  слоев насадки позвол ет резко интенсифициро5 вать процесс разделени  нарожидкостных смесей благодар  значительному увеличению нагрузок по пару и жидкости и обеспечению высокой степени турбулизации нарожидкостных потоков при сильно развитой поверхQ ности контакта фаз.0 column. The central annular rotating layer of the nozzle serves as a reinforcing part in it. The outer rotating annular layer of the packing is a distant part. The use of rotating nozzle layers makes it possible to dramatically intensify the process of separating the liquid-to-liquid mixtures due to a significant increase in the load on the vapor and liquid and to ensure a high degree of turbulization of the liquid-liquid flows with a strongly developed surface of the contact of the phases.

Благодар  этому достигаетс  уменьшение в 3-5 раз габаритов и массы аппаратов по сравнению как со статическими-насадочными , так и тарельчаты.ми колонными аппаратами дл  ректификационных процес5 сов.Due to this, a 3-5-fold reduction in the size and weight of the apparatus is achieved as compared to both static-packed and trays using columnar apparatus for distillation processes.

Возможность осуплествлени  процесса контактировани  газа и жидкости в роторном аппарате, содержащем два коаксиально установленных проницаемых элемента подтверждена модельными испытани ми на системе воздух-вода на экспериментальном стенде с диаметром BHeHJHero проницаемого элемента 400 .мм и высотой 180 мм. Частота вращени  ротора находилась в диапазоне 20-30 об/с.The possibility of bridging the process of contacting gas and liquid in a rotary apparatus containing two coaxially mounted permeable elements was confirmed by model tests on an air-water system on an experimental test bench with a BHeHJHero diameter of a permeable element 400 mm and height of 180 mm. The rotor speed was in the range of 20-30 revolutions per second.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Апиарат дл  разделени  газожидкостных смесей, включающий е.мкость, кольцевойApiarat for the separation of gas-liquid mixtures, including capacitance, annular проницаемый элемент, установленный на валу внутри емкости, трубу дл  выхода пара , уплотнительные элементы, размещенные между нижним торцом трубы и проницаемым элементом и штуцеры дл  подвода пара , подвода и отвода жидкости, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности его работы при осушествлении процесса ректификации, он снабжен дополнительным проницаемым элементом, коаксиально расположенным основному с образованием полости,установленной над внешним дополнительным проницаемым элементом , кольцевой перегородкой, один край которой прикреплен к емкости, а другой герметично соединен с помощью уплотнительны .х элементов с внешним , дополнительным проницаемым элементом, и устройством дл  ввода исходной смеси, расположенным в полости.a permeable element mounted on a shaft inside the tank, a pipe for steam release, sealing elements placed between the lower end of the pipe and the permeable element and fittings for steam supply, liquid supply and drainage, characterized in that in order to increase its efficiency during the process rectification, it is equipped with an additional permeable element, coaxially located main with the formation of a cavity installed above the external additional permeable element, a ring partition, one to the paradise of which is attached to the container, and the other is hermetically connected by means of sealing elements to the external, additional permeable element, and a device for introducing the initial mixture located in the cavity.