Аппарат для проведения массообменных процессов в системе жидкость-твердая фаза-газ
1. АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ ЖИДКОСТЬ - ТВЕРДАЯ ФАЗА - ГАЗ, включающий корпус и размещенные по высоте тарелки, каждая из которых содержит основание с патрубком для подвода газа, колпачок, трубу для отвода газа с отверстиями в зоне колпачка и коаксиально установленный стакан, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и упрощения обслуживания, труба для отвода газа снабжена установленной внутри, на уровне донной части ста-, кана, поперечной перегородкой, под которой в трубе вьшолнены отверстия для выхода газа с нижележащей тарелки . 2.Аппарат по п.1, о т л ичающийся тем, что труба для отвода газа установлена эксцентрично оси колпачка. 3.Аппарат по п. 1и2, отличающийся -Тем, что трубы для (Л отвода газа двух соседних тарелок смещены одна относительно другой. 4.Аппарат по п. 1-3, отличающийся тем, что тарелки на периферии имеют отверстия, образованные двумя полыми усеченными конусами , соединенными друг с другом меньшими основаниями.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК ((9) SU ((((3(50 В 01 J 8 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3581298/23-26 (22) 23.02.83 (46) 30.06.84. Бюл. К - 24 (72) А.А. Кавера, Г.М. Сычев, Б,А. Есин, К.П. Белоус, И.С. Богатырь, В.В. Велигура, Г.И. Самарский, С.Г. Боряков, В.Н. Степанов, В.M. Красавин, В.А. Григорьев и В.И. Савенков (71) Проектно-конструкторское бюро по проектированию оборудования для производства пластических масс и синтетических смол (53) 66.07 1.7 (088.8) (56) 1. Пульсационная аппаратура
ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. Сер. ХМ-1. M., 1971, с. 23, рис. 8.
2. Авторское свидетельство СССР
Ф 639593, кл. В 01 J 8/00, 1974. (54)(57) 1. АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ
МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ
ЖИДКОСТЬ вЂ” ТВЕРДАЯ ФАЗА — ГАЗ, включающий корпус и размещенные по высоте тарелки, каждая из которых содержит основание с патрубком для подвода газа, колпачок, трубу для отвода газа с отверстиями в зоне колпачка и коаксиально установленный стакан, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и упрощения обслуживания, труба для отвода газа снабжена установленной внутри, на уровне донной части стакана, поперечной перегородкой, под которой в трубе выполнены отверстия для выхода газа с нижележащей тарелки.
2. Аппарат по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что труба для отвода газа установлена эксцентрично оси колпачка.
3. Аппарат по п. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что трубы для отвода газа двух соседних тарелок смещены одна относительно другой.
4. Аппарат по п. 1-3, о т л ич а ю шийся тем, что тарелки на периферии имеют отверстия, образованные двумя полыми усеченными конусами, соединенными друг с другом меньшими основаниями.
1099992
4О
Изобретение относится к аппаратам для проведения массообменных процессов в системе жидкость-твердая фазаras,, в частности к пульсационным колонным аппаратам. 5
Известен аппарат для проведения массообменньтх процессов в трехфазных системах — пульсационная колонна с тарелками КРИЗМ j1) .
Недостатком такого аппарата является то, что выделяющийся в процессе газ нарушает процесс пульсации жидкости в колонне, что приводит к неустойчивости технологического режима. i) 5
Наиболее близким к предлагаемому является аппарат для проведения массообменных процессов, состоящий из корпуса с размещенными по высоте тарелками, каждая из которых состоит рО из основания с патрубком для подвода газа и колпачка, причем тарелки размещены на центральной трубе, имеющей в зоне колпачка отверстия для отвода газа и коаксиально установленные 25 стаканы )2j .
Однако газы, образовавшиеся в процессе реакции, совершают однора. зовую и неравномерную пульсацию, что приводит к неравномерному перемешиванию продукта. Кроме того, размещение контактных тарелок на центральной трубе затрудняет сборку и обслуживание аппарата.
Цель изобретения — интенсифика35 ция процесса массообмена и упрощение обслуживания.
Поставленная цель достигается тем, что. в аппарате для проведения массообменных процессов в системе жидкость-твердая фаза-газ, включающем корпус и размещенные по высоте тарелки, каждая из которых содержит основание с патрубком для подвода газа, колпачок, трубу для отвода газа с отверстиями в зоне колпачка и коаксиально установленный стакан, труба для отвода газа снабжена установленной внутри, на уровне донной части стакана, поперечной перегородкой, под котороч в трубе выполнены отверстия для выхода газа с нижележащей тарелки.
Целесообразно при этом, чтобы трубы для отвода газа были установ55 лены эксцентрично оси колпачка.
Трубы цпя отвода газа двух соседних тарелок смещены одна относительно другой.
Тарелки на периферии имеют отверстия, образованные двумя полыми усеченными конусами, соединенными друг с другом меньшими основаниями.
На фиг.1 схематично представлена конструктивная схема аппарата, на фиг.2 — то же, при эксцентричном расположении труб; на фиг.3 — контактное устройство; на фиг.4 — то же, при эксцентричном расположении труб; на фиг.5 — узел Š— на фиг.3.
Аппарат включает корпус 1 с технологическими штуцерами: 2 — для подачи твердой фазы в потоке транспортировочной жидкости, 3 — для подачи реакционной жидкости, 4 для отвода реакционной жидкости, 5 — для отвода газов, 6 — для отбора твердой фазы, 7 — для отвода жидкости. В корпусе 1 размещены контактные устройства 8, а в его верхней части — проницаемый для жидкости колпак 9 и приводной выгрузочный шнек 10.
Корпус 1 собран.иэ керамических царг 11, установленных в металлической броне 12 на амортизаторах 13.
Царги 11 опираются друг на друга и стянуты болтами 14, а для уплотнения разъема между ними служат прокладки 15 и кислотостойкая замазка
16. Царги 11 имеют выступы 17, на которые опираются тарелки 18 контактных устройств 8. Каждая тарелка i8 имеет центральный. патрубок 19 с колпачком 20, соединенным с трубой 21. В зоне колпачка труба 21 имеет отверстия 22 и окружена стаканом ?3. В зоне донной части стакана 23 труба 21 снабжена перегородкой 24, перед которой в трубе предусмотрены отверстия 25.
Труба 21 может состоять иэ отдельных участков 21а, закрепленных непосредственно на колпачках 20, при этом оси этих участков могут быть смещены относительно осей колпачков (фиг.2 и 4). Колпачки каждых двух соседних тарелок повернуты так, что участки труб смещены один относительно другого. Периферийные края тарелок 18 имеют отверстия 26, образованные двумя полыми усеченными конусами, соединенными друг с другом меньшими основаниями.
Аппарат работает с:и п)ющим образом.
Исходный грану.п рованн.й материал подается в аппарат через шт цер 2
1099992
Вариант расположения колпачков
20, труб 21а и стаканов 23, показанный на фиг. 2-4, предназначен для промышленных аппаратов больших диаметров и способствует более равномерному распределению импульсов по сечению аппарата и интенсификации процесса перемешивания в пристеночных зонах аппарата.
При использовании аппарата для тонущего гранулированного материала исходный продукт загружают в корпус
1 шнеком 10, а выгружают через штуцер 7. Реакционную или промывную жидкость подают через штуцер 2 и отводят через штуцер 4. Характер подачи и движения газов и характер образования пульсации аналогичен вышеописанному. Регулируя количество подаваемого через штуцер 3 газа,,можно изменять время пребывания тонущего продукта в аппарате.
Таким образом, перегородки в трубе
25 в токе транспортировочной жидкости.
Одновременно через штуцер 3 поступает реакционная жидкость. Сополимер всплывает и попадает в зону колпачка 20 контактного устройства. При 5 взаимодействии твердой фазы с реакционной жидкостью выделяется газ, который собирается под колпаком и вытесняет суспензию твердой фазы в жидкость. Суспензия выходит из-под колпачка через отверстия 27 и поступает в зону вышележащего контактного устройства. Выделяющиеся пары, увеличиваясь в объеме, достигают отверстий 22 в трубе 21 и проходят во
15 внутреннюю полость трубы. Если на первой стадии процесса паров выделяется недостаточно, через штуцер 3 может подаваться инертный газ. При попадании в полость трубы 21 газов в ней образуется газожидкостная смесь, вес столба жидкости в трубе
20 становится меньше, в результате чего жидкость из колонны устремляется под колпачок 20, вытесняя изпод него гаэ и совершая пульсацию.
Газ, пройдя по трубе 21 до перегородки 24, выходит через отверстия 25 под колпачок следующей тарелки. Сюда же снизу поступает суспензия, а сверху — порция свежей реакционной жидкости, при контакте которых выделяются новые порции газов. Собираясь под вторым колпачком, смесь газов вытесняет жидкость из-под 35 него и поступает в следующий участок трубы 21. Процесс пульсации повторяется. Таким образом, газы, выделившиеся в течение реакции, и газы, поступившие через штуцер 3, 40 участвуют в процессе образования импульсов неоднократно, т.е. при прохождении каждого контактного устройства, после чего отводятся через патрубок 28 и штуцер 5. Отверстия 45
26 на периферийных участках тарелок
18 способствуют свободному движению и равномерному распределению жидкой фазы по всему реакционному объему аппарата. Конфигурация отверстий 5р
26 исключает проваливание или всплывание гранул твердой фазы, минуя контактные зоны под колпачками.
Транспортировочная жидкость и отработанная кислота отводятся через штуцер 7. Гранулы твердой фазы поднимаются и собираются под колпачком 9, откуда шнеком 10 транспортируются к выгруэочному патрубку 6. и отверстия перед перегородками позволяют осуществить многократную и равномерную пульсацию газов, а следовательно, интенсифицировать процесс массообмена, выПолнение трубы из отдельных участков значительно упрощает изготовление и монтаж аппарата, замена единой трубы на отдельные участки позволяет изготавливать каждое контактное устройство (тарелку, колпачок и трубу со стаканом) как единый узел, выполненный из кера мики,при этом стоимость апаратов, предназначенных для производств с коррозионными средами, резко снижается, для аппаратов, изготовленных из керамики, значительно удлинится срок безремонтной работы, конструкция аппарата позволяет работать как с тонущей, так и с всплывающей твердой фазой.
1099992
1099992!
099992 э Ю., iX /а 7
/ ср>.„тиал ПГП "Патент", Ужгород ул Проектная 4
BHHHIIH
Тираж 533
Заказ 4459/7
Подписное
