SU822868A1 - Пульсационно-перемешивающееуСТРОйСТВО - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к оборудо-. ванию химических процессов и аппара- турного оформлени  процесса физического перемешивани  в системах жидкость-жидкость , жидкость-твердое тео и может быть использовано в процессах .экстракции, выщелачивани  при осуществлении химических процессов, в частности, сопровождающихс  образованием твердой фазы или требующих применени  в качестве катализатора , или одного из реагентов твердой фазы , скорость протекани  которых ограничена диффузионными параметрами, В промышленности широко примен ют дл  интенсификации перемешивани  в системах жидкость-жидкость, жид кость-твердое тело механическую энергию вращающейс  мешалки Ш.

Однако дл  системы жидкость-твера  фаза снабжение емкостных аппараов и реактивов мешалками недостаточно эффективно, так как тверда  фаза концентрируетс  практически в жидкости нижней части реактора. При перемешивании коррозионноагрессивных, токсичных или  довитых сред при помои механических мешалок требуетс  применение сложных мер дл  изол ции

(герметизации) объема реактора, от атмосферы, .

Известно также пульсационно-перемешивающее устройство (ППУ), содержащее камеру смешени  и размещенный в ней диспергатор, выполненный в виде коаксиально расположенных и сообщающихс  между собой пульсационной трубы и наружной трубы с размещен0 ными на ее поверхности наклонными соплами.

Сжатый воздух в пульсационную трубу подаетс  при помощи пневматического пульсатора через р ессиве|, регулирующий вентиль, золстниково-распределительную камеру. При обратном ходе пульсатора воздух из пульсационной трубы сбрасываетс  через штуцер выхлопа пульсатора 21,

0 к недостаткам известной конструкции ППУ следует отнести недостаточную герметичность аппарата от атмосферы , так как реактор через штуцер выхлопа пульсатора имеет соединение

5 с атмосферой, и ограниченность применени , так как подача воздуха в . аппарат не всегда возможна по услови м техники безопасности из-за образовани  взрывоопасных смесей с па0 рами продукта повышенной пожароопдскости и т.д. Кроме того, в корроэионноактивных средах использование известного устройства эaтpyднeнo так как пары продукта контактируют с золотниково-распределительным механизмом и пневматическим пульсатором.

Сложность схемы требует наличи  компрессора, рессивера, золотниковораспределительного устройства, диспергатора . Кроме того, требуетс  дополнительное оборудование дл  улавливани  паров продукта из его смесей с воздухом,; выбрасываемых из систелм через выхлопы пульсатора.

Эффективность перемешивани  недостаточна , всзледствие ограниченного объема пульсирующей жидкости через пульсационную трубу в аппарат относительно невысоких скоростей жидкостных потоков на выходе из сопел наружной трубы диспергатора.

Цель изобретени  - интенсификаци  прсадесса перемешивани , повш ение герметизаций систе№л, упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей.

Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство снабжено конденсаторо установленным над камерой смешени , испарителем, установленным под камерой сме11гени , и верхней и нижней перегородками с патрубками, отдел ющими конденсатор и испаритель соответственно от камеры смешени , при этом отвод щий патрубок нижней перегородки соединен с пульсационной трубой, а нижний конец отвод щего патрубка верхней перегородки размещен над испарителем и снабжен регулирующим клапаном и разбрызгивателем. Регулирующий клапан выполнен в виде обратного клапана, а конденсатор и испаритель - в виде кожухотрубных вертикальных теплообменников.

При конструктивном выполнении пулсационно-перемешивающего устройства указанным образом достигаетс  герметизаци  системы, ее полное изолирование от атмосферы. Расшир етс  область применени , так как пулсационное перемешивание вызываетс  прами перемешиваемой жидкости, а не путем импульсной подачи воздуха в пульсационную камеру внутреннего цилиндра диспергатора.Упрощение устройства достигаетс  за счет исключени  пульсатора компрессора)j рессивера, и использовани  только простейшего .теплообменного оборудовани  - типовых теплообменников. Использование в качестве перемешивающего агента парового потока вместо ограниченного объема жидкости, импульсно-поступаю«него в аппарат через сопла диспергатора , обеспечивает более высокие скор .сти перемешивающих потоков,периодичекий перевод жидкофазной системы в пенный режим, что приводит к интенсификации процесса перемешивани  в целом.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из камеры 1 смешивани , в которой осуп1ествл етс  перемешивание жидкости, раствора или суспензии вертикальными кожухотрубными теплообменниками 2 и 3 .соответственно .Верхний теплообменник отделе от камеры глухой перегородкой 4 с подвод щими патрубками 5, отвод щим патрубком б, который по оси аппарата пронизывает последний и заканчиваетс  регулирующим клапаном 7 и разбрызг-ивателем жидкости 8 над верхней труной решеткой нижнего теплообменника. Нижний теплообменник отделен от емкостного аппарата глухой перегородкой 9 с отвод щим патрубком 10, коаксиальным отвод щему патрубку 6 и расположенным таким образом, что последний заключен в ней. Патрубок

10переходит в пульсационную трубу

и заканчиваетс  выше уровн  жидкости в камере смешени .

Устройство содержит также трубу

11с наклонными соплами 12,штуцеры 1 дл  загрузки и штуцеры 14 дл  его рагрузки ,

Работа устройства осуществл етс  с/тедующим образом.

Парова  фаза из камеры 1 через патрубки 5 поступает в вертикальный теплообменник 2, в котором конденсируетс . ,

Конденсат заполн ет патруеюк о и собираетс  на глухой перегородке 4. Регулирующий клапан 7 периодически с заданной частотой пропускает конденсат через разбрызгиватель 8 на 1зер.хнюю трубную решетку теплообменника 3.

в последнем жидкость испар етс  и пары из теплообменника поступают в слой раствора камеры 1 (по патрубку 10 глухой перегородки 9 через трубу 11), в трубе 11 парова  фаза распредел етс  по объему жидкости, обеспечива  ее равномерное перемешивание .

Благодар  импульсному поступлению конденсата в теплообменник 3 достигаетс  пульсационное перемешивание жидкости в камере 1. Дл  того/чтобы исключить проскок паров из теплообменника 3 по патрубку 6 в теплообменник 2, между последним и регулируквдим клапаном необходимо поддерживать столб жидкости вьк;отойу достаточной дл  компенсации давлени , требующегос  дл  прохода жидкости через трубу 11 в камеру 1.

В случае использовани  в качаетве регулирующего клапана обратного клапана/ обеспечивающего пропуск жидкой фазы из конденсатора в испаритель и исключающего проскок паров 43 испарител  в конденсатор, эа вл емое устройство работает в сгинонастраивающемс  режиме. По достижении определенной высоты столба жидкости над клапаном, создающим больиюе давление , чем за клапаном, последний открьшаетс . Жидкость при этом поступает в теплообменник 3, где испар етс , за счет этого давление за клапаном увеличиваетс , и клапан закрываетс . Пары из теплообменника 3 через трубу 11 поступают в жидкост камеры 1 и перемешивают ее. Из камеры пары поступают через патрубки 5 в теплообменник 2, где конденсируютс . Давление в системе уменьшаетс  а столб жидкости над клапаном увеличиваетс . Клапан открываетс  и цикл повтор етс .

Технико-экономический эффект предлагаемого пульсационно-перемешивающего устройства достигаетс  путем полной герметизации устройства от атмосферы, в результате чего не тре (буетс  дополнительного оборудовани  и стадий на улавливание паров продукта , выбрасываемых в атмосферу; путем упрощени  схемы исключени  ком-- прессора, рессивера и т.д.; путем интенсификации процесса перемешивани , увеличени  скоростей истечени  жидкости через сопла диспергатора и последующего перемешивани  содержимого паровьин потоком, обеспечивающего импульсный перевод жидкофазной системы или системы жидкость - твердое тело в газожидкостную.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Пульсационно-перемешивающее устройство, содержащее камеру смешени  и размещенный вней диспергатор, выполненный в виде коаксиально расположенных и сообщающихс  меж-ду собой пульсационной трубы и наружной трубы с размещенными на ее поверхности на- . клонными соплами, отлнчающ ее с   тем, что, с целью интенсифика;ции процесса перемешивани  с однрвре;манным упрощением и расширением функциональных возможностей,оно снабжено конденсатором,установленным над каме|рой смешени ,испарителем,установленным под камерой смешени ,и верхней и ниж ,ней перегородкакм с подвод щими, и от:вод щими патрубками,отдел ющими кон денсатор и испаритель соответственно

   5 от камеры смешени ,при этом отвод щий патрубок нижней перегородки соединен- . с пульсационной трубой, а нижний конец отвод щего патрубка верхней перегородки размещен над испарителем и

   0 снабжен регулирующим клапаном и разбрызгивателем .
2. 2.Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что регулирующий клапан выполнен в виде обратного клапана.

   5
3. 3.Устройство по п. 1, .о т л и ч ающе ее   тем, что конденсатор и испаритель выполнены в виде вертикальных кожухотрубных теплообменников.

   Источники информации,

   0 прин тые во внимание при экспертизе

   1.Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. Л., Хими , 1975, с. 117.

   2.Авторское свидетельство СССР

   5

   212229, кл. В 01 F 7/12, 1961 (про-, тотип).