Способ удаления газа из жидкости

 

14аобретенйе относится к технологическим процессам удаления газов, растворенных в жидкости, и может быть использовано для рассыщения токсичных жидкостей, хранящихся длительное время в емкостях. В емкости 1 предварительно образуют центры газовыделения в виде слоя 2 из пористого материала. При обработке ультразвуком с помощью ультразвуковых преобразователей 3 используется циркулирующее свободно-конвективное движение жидкости в емкости, образующееся в результате расслоения по температуре и по плотности. Лодьем парогазовой смеси интенсифицируется при перемещении ультразвуковых преобразователей 3 по направляющим со скоростью, соизмеримой со скоростью подъема газовых пузырей. Газ отводится через клапан 4, а пары жидкости конденсируются на охлаждаемой перфорированной перегородке 5. 1 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 0 19/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТ80 СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4889266/26 (22) 07.12.90 (4Я 07.06;93. Бюл. М 21 (72) С.ИЖосенко и А.М.Литовченко (БЩ Европейский патент 1Ф 0118273, кл,801О19 00, 1984. (54 СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ГАЗА ИЗ ЖИДКОСТИ (57) Иаобретение относится к технологическим процессам удаления газов, растворенных в жидкости, и может быть использовано для рассыщенйя токсичных жидкостей, хранящихся длительное время в емкостях. В емкости 1 предварительно образуют центры

ЯЛ 1819654 А1

2 газовыделения в виде слоя 2 из пористого материала. При обработке ультразвуком с помощью ультразвуковых преобразователей 3 используется циркулирующее свободно-конвективное движение жидкости в емкости, образующееся в результате расслоения по температуре и по плотности.

Подьем парогазовой смеси интенсифицируется при перемещении ультразвуковых преобразователей 3 по направляющим со скоростью, соизмеримой со скоростью подъема газовых пузырей. Газ отводится чере3 клапан 4, а пары жидкости конденсируются на охлаждаемой перфорированной перегородке 5. 1 ил.

1819654

Изобретение относится к технологическим процессам удаления газа иэ жидкости и может быть использовано для рассыщения, например, токсичных жидкостей.

Целью изобретения является повышение надежности процесса дегазации.

На чертеже показана схема осуществления способа удаления газа из жидкости.

Все внутренние боковые стенки вертикальной емкости 1 покрыты слоем пористого материала 2 (например, спеченного металла). Этот слой и образует центры газовыделения. Снаружи емкости 1 установлены ультразвуковые преобразователи 3, с возможностью перемещения по вертикали вдоль стенок емкости. Газ отводят через специальный клапан 4. В верхней части емкости установлена охлаждаемая перфорированная перегородка 5. Эта перегородка подключена с помощью каналов 6 к устройству выработки хладагента, Вентиль 7 расположен на,трубопроводе 8, по которому в емкость 1 закачивают жидкость, с таким расчетом, чтобы в верхней части емкости осталась газовая подушка. Так как жидкость является токсичной, то контакт ее с окружающей средой исключается. В таком состоянии возможно длительное хранение жидкости. Для этого емкость наддувают газом с каким-то избыточным давлением, В результате теплообмена с окружающей средой газы из газовой подушки частично растворяются в жидкости, При этом они будут концентрироваться в основном вблизи боковых стенок емкости в слое пористого материала 2. При возникновении необходимости использования жидкости из нее удаляют газы, так как при ее перекачке центробежными насосами возможно возникновение кавитации в результате выделения растворенных газов, Для рассыщения жидкости в емкости 1 проводится обработка ее ультразвуком, при этом колебания создаются с помощью ультразвуковых преобразователей 3, В жидкости начинается выделение парогазовой смеси, причем это выделение происходит в основном у центров газовыделения 2. Так как часть энергии ультразвуковых колебаний поглощается жидкостью и преобразуется в тепловую энергию, то начинается расслоение жидкости по температуре, а значит, и по плотности. В результате возникает свободно-конвективное движение в пограничном слое у боковых стенок емкости, причем в этом слое находится и основная часть образовавшейся парогазовой смеси. Чтобы газовые.пузыри не схлопывались у стенок . емкости необходимо интенсифицировать подъем их к свободной поверхности жидкости. Для этого ультразвуковые преобразователи 3 перемещают снизу вверх вдоль стенок емкости 1 по направляющим со скоростью, соизмеримой со скоростью подьема газовых пузырей в жидкости. Эту скорость ) можно приближенно оценить по формуле, увязывающей условия нагрева жидкости с ее теплофизическими характеристиками:

5 l0

V=A Gr мг х

50 витации при перекачке жидкости центробежными насосами; нет необходимости использовать дополнительную емкость для дегаэации: практически исключен выход паров жидкости из емкости, что важно для

55 дегазации токсичных жидкостей.

Формула изобретения

Способ удаления газа из жидкости включающий обработку жидкости в емкости ультразвуковыми преобразователями и выгде А — постоянная, являющаяся функцией

15 числа Прандтля;

Gr — число Грасгофа, оценивающее режим свободной конвекции; т - коэффициент кинематической вязкости жидкости;

20 x — продольная координата.

Ультразвуковые преобразователи 3 по направляющим доходят до верхней части емкости (границы раздела фаз), выключаются, опускаются и цикл обработки повторяет25 ся, Парогазовая смесь всплывает к свободной поверхности жидкости и отводится от нее в газовую фазу к охлаждаемой перфорированной перегородке 5. Пары жидкости конденсируются, а гаэ отводится

30 через специальный клапан 4. В результате свободно-конвективного движения более теплые слои всплывают к свободной поверхности жидкости, а затем, растекаясь вдоль этой поверхности, начинают опускное дви35 жение в центре емкости, Опускаясь, слой . жидкости охлаждается и вовлекается в повторное подъемное движение у боковых стенок емкости, т.е. образуется циркуляционное движение, обусловленное темпера40 турной стратификацией жидкости, Таким образом, в обработку ультразвуком вовлекается вся жидкость, находящаяся в емкости. Количество циклов обработки просчитывается заранее с учетом требова45 ний к возможной концентрации газов, растворенных в жидкости.

Преимущества предлагаемого способа: повышена надежность дегазации, так как устранена воэможность возникновения ка1819654

Составитель С. Косенко

Техред М.Моргентал

Редактор Т. Федотов

Корректор И.Шмакова

Заказ 1995 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прй ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 вод газа из верхней части емкости, о т л ич а ю шийся тем. что. с целью повышения, надежности процесса дегазации, у стенок емкости создают центры газовыделения. жидкости сообщают свободно-конвективное движение посредством перемещения ультразвуковых преобразователей вдоль стенок емкости со скоростью, соизмеримой со скоростью подъема газовых пузырей, причем в верхней части емкости конденси5 руют пары путем понижения температуры верхней части емкости.