Роторная массообменная колонна

 

Область использования: изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов массообмена в системе газ/пар - жидкость, а более конкретно к роторным массообменным колоннам, и может найти применение для ректификации под вакуумом термически нестойких продуктов. Сущность изобретения заключается в том, что контактные элементы выполнены в виде гофрированных лопастей, закрепленных на стакане с перфорациями, причем перфорация выполнена во впадинах гофр, а лопасти закреплены на стакане под углом к вертикальной плоскости. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов массообмена в системе газ(пар)-жидкость, а более конкретно к роторным массообменным колоннам, и может найти применение для ректификации под вакуумом термически нестойких продуктов.

Цель изобретения - повышение эффективности разделения за счет диспергирования жидкости в объеме ступени и снижение гидравлического сопротивления за счет увеличения динамического напора потока.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид колонны; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Роторная массообменная колонна состоит из корпуса 1, переливных желобов 2, распределительного стакана 3, гофрированных лопастей 4, приемного кольцевого канала 5.

Роторная массообменная колонна работает следующим образом.

Поток пара (газа) поднимается по колонне 1 и поступает в пространство между перфорированными лопастями 4. Жидкость из распределительного стакана 3 через отверстия в стакане поступает во впадины гофр лопастей и под действием центробежных сил течет по впадинам гофр в виде пленки от стакана к периферии, при этом на разных участках длины лопасти часть жидкости через отверстия во впадинах гофр в виде капель и струй диспергируется в пространство между лопастями, при этом капли летят от одной лопасти к следующей и ударяются о ее поверхность и т. д. Скорость вращения ступени должна быть более 2 м/c. По сравнению с известными роторными лопастными колоннами, где массообмен протекает в основном в пленке на поверхность лопастей, в предлагаемой колонне эффективность массообмена возрастает за счет диспергирования жидкости в объеме ступени и соударения капель с поверхностью лопастей в зависимости от скорости вращения ступени и количества орошающей жидкости на 15-20% . Для большинства роторных аппаратов с распределительными стаканами КПД составляет 0,5-0,6, в предлагаемой конструкции - до 0,75.

Установка лопастей под углом к вертикальной плоскости позволяет создать в колонне вентиляционный эффект, т. е. лопасти ступени работают в качестве лопастей вентилятора. Это позволяет обеспечить работу колонны при нулевом или отрицательном сопротивлении.

Роторная массообменная колонна рекомендуется для ректификации под вакуумом при остаточном давлении менее 5 мм рт. ст. термически нестойких продуктов, в частности капролактама (понижение давления повышает качество продукта). (56) Авторское свидетельство N 1230617, кл. В 01 D 3/30, 1986.

Формула изобретения

1. РОТОРНАЯ МАССООБМЕННАЯ КОЛОННА , включающая веpтикальный коpпус, внутpи котоpого pазмещен вал с закpепленными на нем контактными ступенями, каждая из котоpых состоит из pаспpеделительного стакана с отвеpстиями с закpепленными на нем контактными элементами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности pазделения за счет диспеpгиpования жидкости в объеме ступени и уменьшения гидpавлического сопpотивления за счет увеличения динамического напоpа, контактные элементы выполнены в виде гофpиpованных в пpодольном напpавлении лопастей с пеpфоpациями по впадинам гофp и закpеплен под углом к веpтикальной плоскости.

2. Колонна по п. 1, отличающаяся тем, что отвеpстия на стакане pасположены пpотив впадин гофp лопасти.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3