Пленочный массообменный аппарат
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„5U„„1803165 А1
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4840651/26 (22) 18,06.90 (46) 23.03,93, Бюл. N 11 (71) Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова (72) В, В. Максимов, А, В, Зевакин, Е. М. Свидерский и В. А, Мапюсов (56) Рамм В. М, Абсорбция газов, — M.; Химия, 1976, 656 с. Авторское свидетельство СССР ¹ 1410999, кл. В 01 D 3/32, 1988. (54) ПЛЕНОЧНЫЙ МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ (57) Использование: изобретение относится к массообменным устройствам дпя проведеИзобретение относится к массообменным устройствам для приведения абсорбции (десорбции) и ректификации в системах газ (пар) — жидкость, в частности к контактным, и может быть использовано в химической, нефтехимической, микробиологической пищевой и др. отраслях промы шлен ности. Цель изобретения — интенсификация процесса массопередачи за счет дополнительного изменения волновых характеристик пленочного течения по всей длине орошаемой поверхности. На фиг. 1 представлена схема предложенного пленочного массообменного аппарата; на.фиг. 2 — зависимость коэффициента массопередачи от напряжения. Он содержит высоковольтный электрод с элементами неоднородности 1, заземленный корпус 2, ороситель 3, нижний приемный стакан 4 для основного потока жидкости, высоковольтный тефлоновый разъем 5 и диэлектрический отвес 6 для ния абсорбции (десорбции) и ректификации в системах газ (пар) — жидкость и может быть использовано в химической и смежных отраслях промышленности. Сущность изобретения: пленочный массообменный аппарат содержит заземленный корпус, в котором коаксиально расположен высоковольтный электрод, штуцеры для ввода и вывода фаз, Он снабжен жестко закрепленными на наружной поверхности внутреннего высокопотенциального электрода элементами неоднородности, равномерно расположенными по длине аппарата с. шагом, равным длине крупных волн гравитационно стекающей пленки жидкости. 2 ил. обеспечения натяжения высоковольтного электрода строго по оси аппарата. Устройство работает следующим образом. Жидкость подают в ороситель 3, откуда она переливом поступает на орошениевнутренней поверхности трубки 2, Газ подводит-ся в нижню1о часть аппарата и направляется вверх противотоком к стекающей пленке жидкости. При использовании высокопотенциальных электрических полей желательно, чтобы один из электродов был заземлен, В данном случае заземленный электрод 2 — корпус аппарата. Расположение высоковольтного электрода строго по оси аппарата и его натяжение обеспечивается с помощью высоковольтного разъема 5 и диэлектрического отвеса 6. При подаче высокого напряжения на центральный электрод 1 происходит изменение структуры волновой поверхности, выраженное в возрастании амплитуды и частоты стекающей пленки жидкости. Ycuf 1803165 Флг. 1 ление динамической неустойчивости пленочного течения. связано с взаимодействием поляризационных и свободных зарядов жидкости с электрическим полем, а также с частичным уменьшением поверхностного натяжения и возникновением его градиентов. Наиболее сильные изменения в волновой структуре пленочного течения наблюдались вблизи элементов неоднородности, вследствие большей неоднородности и напряженности электрического поля и совпадения расположения шага этих неоднородностей с длиной крупных волн стекающей пленки жидкости. В этом случае по всей длине орошаемой поверхности создается периодическая структура крупных и мелких волн с шагом, равным расстоянию между элементами неоднородности. Такая благоприятная гидродинамическая обстановка в аппарате приводит к интенсификации процесса масоопередачи. Пример. Исследование процесса ректификации на системе этиловый спирт— вода (содержание этанола в исходной смеси 0,1 мол. доли) в постоянном электрическом поле проводили при полной флегме в предлагаемой пленочной колонне длиной 740 мм с внутренним диаметром 16 мм. Нагрузки по. фазам составляли: Rei=15-20, Reg=8001000. На фиг, 2 представлена зависимость коэффициента массопередачи Коу от напряжения для потенциального электрода с элементами неоднородности, Эти элементы представляют из себя металлические диски, диаметром 6 мм и толщиной 3 мм, закрепленные на металлической проволоке с шагом 100 мм. Общее количество таких элементов по длине массообменного участка равно шести. При такой конструкции электрода наиболее сильные изменения в волновой структуре пленочного течения наблюдались вблизи металлических дисков, По длине орошаемой поверхности создавались периодические структуры крупных и "0 мелких волн с шагом 100 мм, Таким образом, предложен пленочный массообменный аппарат с высоковольтным электродом с элементами неоднородности, оказывающий существенное влияние на 15 гидродинамику гравитационно стекающей пленки жидкости в аппарате, что приводит к интенсификации процесса (скорость массопереноса при этом увеличивается почти в 2,5 раза). Формула изобретения Пленочный массообменный аппарат, содержащий заземленный корпус, в котором коаксиально расположен высоковольт25 ный электрод, штуцеры для ввода и вывода фаз, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса массопередачи за счет изменения волновых характеристик пленочного течения по всей длине орошаеЗ0 мой поверхности, он снабжен жестко за-. крепленными на наружной поверхности внутреннего высокопотенциального элект рода элементами неоднородности, равномерно расположенными по длине аппарата З5 с шагом, равным длине крупных волн гравитационно стекающей пленки жидкости. 1803165 К ц )смоль/ . 0 г 4 6 в fa Фиг. 2 Редактор Т.Иванова Заказ 1020 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород; ул.Гагарина, 101 jl2 /д д3 д6 дФ Составитель В.Максимов Техред М,Моргентал Корректор С.Пекарь
