SU858866A1 - Массообменный колонный аппарат - Google Patents

Description

(54) МАССООБМЕННЫЙ КОЛОННЫЙ АППАРАТ

I

Изобретение относитс  к аппаратуре, предназначенной дл  осуществлени  процессов массообмена и может быть использовано в химической, нефтехимической, гидрометаллургической и других отрасл х промышленности .

Известен вибрационный массообменный аппарат колонного типа, состо щий из корпуса , верхней и нижней отстойных зон, патрубков дл  ввода и вывода исходных и конечных продуктов, дисков насадки и секццонирующих перегородок, жестко закрепленных на неподвижной штанге привода. Перфорации дисков вибрирующей насадки выполнены в виде конических отверстий или сопел 1.

Вибрационные колебани  дисков насадки в таком аппарате генерируют активное движение рабочих сред в направлении сужени  конических каналов, что объ сн етс  разницей местных гидравлических сопротивлений при входе жидкости в такой канал со стороны меньшего и большего отверстий.

Недостатком его  вл етс  низкое секционируюшее действие дисков вибрируюшей насадки, поскольку обе взаимодействуюшие

фазы через конические отверсти  дисков проход т совместно в одном направлении.

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса за счет улучшени  секционировани  потоков фаз.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что секционирующие перегородки выполнены в виде дисков с отбортовкой и коническими отверсти ми, при этом вершины конусов, расположенных по периферии перегородок, направлены в сторону патрубка вывода дисперсной фазы, а вершины конусов, расположенных по центру перегородок, направлены в сторону патрубка вывода сплошной фазы.

Целесообразно также, чтобы отношение величины суммарной площади выходных отверстий конусов, вершины которых направлены в сторону патрубка вывода сплошной фазы, к величине суммарной площади выходных отверстий конусов, вершины которых направлены в сторону патрубка вывода дисперсной фазы, было бы пропорционально соотношению объемных скоростей соответственно сплошной и дисперсной фаз и определ етс  формулой

FA

где К -коэффициент, равиьп О,/5- 1,2 ( ире.иючтптельпо К I):

Р;. и )ные площади выходных отверстий конических каналов, на правленных в сторону патрубков вывода С11ЛОН1НОЙ и дисперсной фаз соответственно;

V. и Уд-объемные скорости сплошной и дисперсной ф)аз на входе в аппарат.

Целесообразно также, чтобы отбортовка секционирующих перегородок бы,та нанравлена в сторону патрубка ввода дисперсной фаз1 в аппарат.

Цс,:есообразно также. чтобы диаметр ceKunoiiHj)yioiJiHX перегородок составл л бы 0,94-0,96 от внутренпего диаметра корпуса аппарата.

Величина с ммарйой площади выходных отверстий перегородок была бы равна 0,8 1,0 величины площади свободного сечени  тарелок.

На (()иг. I предетавлен секционированный колонный массообменный аппарат с вибрируюп1ими тарелками; на фиг, 2 - секционирующа  перегородка.

Аппарат состоит из корпуса 1 с крышкой 2, верхней 3 и нижней 4 отстойных ка.мер, патрубков 5 и 6 дл  ввода соответственно диспереной и сплошной фаз 7 и 8 дл  вывода диспер - ной и СПЛОП1ПОЙ фаз, подвижной нтагпи 9 с приводом. На штанге 9 жестко закреплены перфорированные тарелки 10 и секционирующие перегородки 11. Секционирующие перегородки имеют отбортовку 12 и две группы конических отверстий 13 и 14, направленных конусами вверх и вниз.

При работе аппарата взаимодействующие фазы движутс  в корпусе 1 противотоком, а штанга 9 вмеете с тарелками 10 и секционирующими перегородками 11 еоверщает возвратно-поступательные вибрационные колебани . Вибрационные колебани  тарелок способствуют активному дроблению диспереной фазы и активному перемешиванию обеих фаз.

Аппарат работает следующим образом.

Рассмотрим, например, случай, когда легкой фазой  вл етс  дисперсна . В этом случае дисперсна  фаза, двига сь по аппарату снизу вверх, накапливаетс  под секционирующими перегородками 11 в пространствах , ограниченных перегородками и их отбортоБкой, направленной вниз. При этом проиеходит коалесценци  (сли ние) капель дисперсной фазы. Во врем  хода секционирующих перегородок вниз дисперсна  фаза выбрасываетс  вверх, проход  преимупт ,еетвенно через конические отверсти  секционирующих перегородок, направленные конусами вверх. Сплошна  фаза, двига сь в аппарате сверху вниз, во врем  хода перегородок вве)х проходит преимущественно через отверсти  в секционирующих перегородках, направленные конуса.ми вниз. Преимун ественное движение легкой фазы

вверх, а т желой - вниз через соответствующие кони.ческие отверсти  вибрирующих секционирующих перегородок осуществл етс  за счет меньшего гидравлического сопротивлени  при проходе жидкоетей через конический канал в направлении его сужени , чем в сторону его расширени .

Более эффективному секционированию способствует также тот факт, что отноще ние площадей выходных отверстий конических каналов, направленных по ходу сплошной и дисперсной фаз, пропорционально соотно1пе/1ию объемных екоростей сплошной и дисперсной фаз, поступающих в аппарат, а также то, что отбортовка секционирующих перегородок выполнена против хода дисперсной фазы, а сами секционирующие перегородки практически полностью перекрывают свободное сечение аппарата, име  диаметр, равный 0,94-0,96 внутреннего диаметра корпуса аппарата.

Поскольку суммарна  поверхность плошадей выходных отверстий всех конических каналов секционирующих перегородок близка или равна площади свободного сечени  массообменной насадки, установка секционирующих перегородок практически не ведет к уменьшению производительности аппарйта .

Использование предлагаемого секционирующего устройства позвол ет повысить эффективность колонных вибрационных массообменных аппаратов, т.е. снизить высоту, эквивалентную теорегической ступени, в среднем на 15-20% без уменьшени  их производительности .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   I. Массообменный колонный аппарат, включающий корпус с верхней и нижней отстойными камерами, перфорированные тарелки и секционирующие перегородки, жестко закрепленные на подвижной штанге, патрубкгг дл  ввода и вывода дисперсной и сплошной фаз, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса за счет улучшени  секционировани  потоков фаз, секционирующие перегородки выполнены в виде дисков с отбортовкой и коническими отверсти ми, при этом вершины конусов, расположенных по периферии перегородок, направлены в сторону патрубка вывода дисперсной фазы, а вершины конусов, расположенных по центру перегородок, направлены

   в сторону патрубка вывода сплошной фазы, 2, Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что отношение величины суммарной площади выходных отверстий конусов, вер