Аппарат с самовсасывающей мешалкой

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Совевеапистических

)республик ф

/á-(61) Дополнительное к авт. свид-ву 2 (5)) -М. Кл.

В 01 V 13/02

В 01 Z 1/00 (22) Заявлено 21.0676 (21) 2374508/23-26 с присоединением заявки №

feeylapcraeaau) ввавтвт

Ввввтв Maaaerpee ИОР

49 Двввв взвбфвтввв) 4 9ТИДЫТ44 (23) Приоритет (43) Опубликовано 150678БЮллетень № 22 (Ч "ДК 66,023 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 110578

В.И.Лосик, В.В.Невелич, A.T. Яковлева, В.И.Антонов„

В.И.Бобоедов и В.Ф.Андреев (72) вторь1 изобретения (7)) Заявитель (54 ) АППАРАТ С САМОВСАСЫВМОЩЕЙ МЕШАЛКОЙ

Изобретение относится к конструкциям аппаратов для контактирования газа с жидкостями и может быть использовано для проведения процессов смешения жидкости с газом или химического их взаимодействия.

Известен аппарат, содержащий корпус, полый вал, жестко соединенный с

Валом привода, и мешалки, образованные двумя дисками и радиальными лопас 10 тями. Полый вал имеет входные отверстия для газа, расположенные выше уроВня жидкости в аппарате, и выходные

1 тверстия на конце вала, через которые гаэ выходит в каналы мешалки, образован-15 ные в межднсковом пространстве лопастями )11.

При вращении мешалки, лопасти ее аналогично лопастям центробежного насоса создают движение жидкой среды в аппара- 20 те, при этом давление в потоке на вхо- де на лопасти мешалки установится ниже, чем.давление на поверхности жидкости в апПарате. вследствие создавшегося перепада давления газ из верхней части an- 25 парата начнет поступать через отверстия; в полом валу в каналы мешалки и далее, перемешиваясь с жидкой средой, будет выходить в реакционную зону аппарата.

Яасть газа .будет поглощаться,при реак- ÇÎ ции жидкостью, а остальная часть в виде пузырей выйдет через поверхность реакционной среды в газовую зону аппарата. Возвратившийся газ снова .поступает через полый вал на лопасти мешал . ки,замешивается в рабочую среду аппарата и поглощается рабочей жидкостью,Таким образом обеспечивается многократное прохождение газа через реакционную среду.

Известный аппарат обладает рядом йедостатков.

Мешалка, примененная в аппарате не обеспечивает равномерного перемешивания газожидкостной среды по всему объему аппарата (в зоне мешалки перемешивание будет более интенсивным, нежели у стенок аппарата), газовые пузырьки в верхней части аппарата будут значительно крупнее, нежели в нижней его части, так как по мере всплытия их во вращающейся жидкости пузырьки будут. соедйкяться между собой, образуя пузырьки более крупных размеров. Кроме того, мешалка, примененная в аппарате, создает, в основном, зращательное движение жидкости, прн котором будет иметь место сепарация газовой фазы, при этом пузырьки газа будут стремиться занять центральное положение в аппарате, а жидкость вследствие боль610554 шей плотности будет занимать место на периферии.

В мешалках подобного типа скорости потока жидкости на входе на лопасти сравнительно невелики (аналогично ско- 5 ростям потока в низконапорном центробежном насосе), поэтому всасывающая способность мешалки и расход газа ограниченн небольшим перепадом давления, создаваемого мешалкой. 1.0

Гаэ, поступающий на повторную рециркуляцию не очищается от частиц жидкой среды, прореагиронавшей и насыщен-. ной газом, поэтому эффективность его как реагента значительно уменьшается и в некоторых случаях ведет к образованию побочного продукта °

Известен также аппарат с самовсасывающей мешалкой, включающий корпус, циркуляционную трубу, расположенную по оси корпуса, отражатель, закрепленный над циркуляционной трубой, патрубки ввода и вывода компонентов и мешалку, размещенную по оси корпуса внутри цирк ул яцион ной трубы 2 .

Известный аппарат имеет следующие недостатки.

Аппарат не имеет циркуляционного контура, поэтому интенсивность перемешивания, а следовательно и величина газовых пузырьков в различных зонах аппарата, и условия протекания химического процесса, и неоднородность получаемого продукта будут различными.

Газ поступающий на повторную рециркуляцию не очищается от частиц жидкой 35 среды, прореагиронаншей и насыщенной газом, поэтому эффективность его, как реагента, значительно уменьшается.

С целью интенсификации процессов, аппарат снабжен тороидальной обечай- 40 кой, установленной внутри циркуляционной трубы снаружи мешалки, во внутренней стенке которой выполнены отверстия, и трубами для подвода и рециркуляции газа, соединенными с тороидальной о6е- 45 чайкой.

Кроме того, дополнительно с целью очистки рециркулирующего газа от сопутствующих примесей, аппарат снабжен.сепаратором,размещенным в верхней части 50 корпуса и соединенным с трубой рециркуляции газа, а патрубок вывода жидких компонентов установлен наклонно над отражателем и снабжен приемной .воронкой, расположенной по оси корпуса.

На фиг. l изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг.2 узел 1 на фиг.l в случае движения потока компонентов сверху вниз; на фиг.3 то же, в случае направления потока сни-. зу вверх.

Аппарат с самовсасывающей мешалкой состоит из корпуса 1, циркуляционной трубы 2, расположенной по оси корпуса, отражателя 3, закрепленного над циркуляционной трубой, патрубков 4, 5, 6 и

7 для ввода и вывода компонентов и мешалки 8, размещенной по оси корпуса внутри циркуляционной трубы.

Внутри циркуляционной трубы снаружи мешалки установлена тороидальная обечайка 9, выполненная с отверстиями 10 во внутренней стенке, направленными в сторону мешалки. С тороидальной обечайкой соединены трубы 11 и 12 для подвода и рециркуляции газа.

В верхней части корпуса размещен сепаратор 13, соединенный с трубой 12 рециркуляции газа. Патрубок б нывода жидких компонентов установлен наклонно в верхней части корпуса над отражателем и снабжен приемной воронкой 14, расположенной по оси корпуса.

Аппарат работает следующим образом.

Жидкость подводится в аппарат по патрубку 4. Мешалкой 8 создается восходящий или нисходящий поток компонентов по аппарату за счет напранления ее вращения, Газ поступает по трубе 11 в тороидальную обечайку 9 и далее через отверстия 10 вводится -в контактную зону, где происходит его энергичное контактирование с жидкостью. Часть газа подается через =епаратор 13 на рециркуляцию по трубе 12. Основная же часть газа отводится из аппарата через се- . паратор 15 по патрубку 7. Жидкие компоненты выводятся через воронку 14 по патрубку б.

Формула изобретения

1. Аппарат с самовсасывающей мешалкой, включающий корпус, циркуляционную трубу, расположенную по оси корпуса, отражатель, закрепленный над циркуляционной трубой, патрубки внода и вывода компонентов и мешалку, размещенную по оси корпуса ннутри циркуляционной трубы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов, он снабжен тороидальной обечайкой, установленной внутри циркуляционной трубы снаружи мешалки, во внутренней стенке которой ныполнены отверстия, и трубами для подвода и .рециркуляции газа, соединенными с тороидальной .обечайкой.

2. Аппарат по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью очистки рециркулирующего газа от сопутствующих примесей, он снабжен сепаратором, размещенным в верхней части корпуса и соединенным с трубой-рециркуляции газа.

3. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что патрубок вывода жидких компонентов установлен наклон« но над отражателем и снабжен прием610554

Составитель А.Тарасов

Техред Н Бабурка Корректор A. Гриценко

Редактор H,Ëîòàïoâà

Эакаэ 3047/4 Тираж 964 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 ной воронкой, расположенной по оси корпуса

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ М 1189952, кл. 12е,4, 1966.

2, Патент США 9 3512762, кл. 261-124, 1970 °