Контактный аппарат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 993985

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.07.80 (21) 2950678/23-26 (51) Щ Кл 3

В 01 D 53/04

В 01 J 8/04 с присоединением заявки №вЂ”

Гееудзрстеелый кемлтет

СССР

Опубликовано 07.02.83. Бюллетень №5 (23) Приоритет— (53) УДК 66-074.7 (088.8) ло делам лзюбретеннй и еткрмтий

Дата опубликования описания 17.02.83

А. С. Пушиов, А. М. Каган, И. И. Гельпериф Ит=К: Хлудеиев, В. С. Бесков, А. И. Панкратов, А. А. Шишима1 ов, Эр,А Ковалева,.

А. П. Постричев, И. П. Наумов, В В. Солодова и Ю; П::Шведов

» 1

«l (72) Авторы изобретения (7 l ) Заявитель (54) КОНТАКТНЫЛ АППАРАТ

Изобретение относится к контактным устройствам для осуществления адсорбционио-каталитических процессов в системе газ — твердое тело в химической, нефтехи-мической, лесохимической и других отраслях промышленности, в частности может. быть использовано при очистке и разделении газовых смесей.

Известен контактйый аппарат, включающий корпус с размещенными в нем плоскими кассетами, заполненными слоем зернистого материала, наклонные перегородки между ними, входной и выходной газовые коллекторы (1).

Недостатком этого аппарата является вероятность проскока части непрореагнровавц:его газа через слой зернистого материала вследствие недостаточно равномерного .распределения газового потока по сечению аппарата.

Целью изобретения является повышение

-равномерности газораспределения.

Эта цель достигается тем, что в контактном аппарате, включающем корпус с размещенными в нем плоскими кассетами, заполненными слоем зернистого материала, наклонные перегородки между ними, входной и выходной газовые коллекторы, толщина слоя зернистого материала выбирается в пределах от 40 до 100 диаметров зерен, а угол между каждой наклонной перегородкой и плоскостью кассеты составляет 1 — 8 .

На фиг. 1 представлен общий вид контактного аппарата; на фиг 2 — узел верхней кассеты в увеличенном масштабе; на фиг. 3 — узел верхней кассеты, снабженный поворотными лопатками; на фиг. 4— график зависимости степени неравномерности газораспределения от толщины слоя зернистого материала для зерен шаровой формы; на фиг. 5 — график зависимости степени неравномерности газораспределения от угла между наклонной перегородкой и плоскбстью кассеты для зерен шаровой формы.

Контактный аппарат выполнен с прямоугольным корпусом и состоит из трех па2о раллельно установленных друг под другом горизонтальных кассет 1, загруженных неподвижным зернистым материалом 2. Верхняя и нижняя части кассет изготовлены из металлической сетки или решетки. Все кассеты снабжены наклонными пластинами 3, Пример 2. Изготовлен кассетный аппарат с размером отдельной кассеты 600ХЗООХ

X 100 мм. В кассету в качестве зерен загружали кольца или шары. По обоим сторонам кассеты на входе и выходе газового потока из нее установлены поворотные лопатки высотой 15 мм каждая. 22 лопатки были равномерно расположены с каждой из сторон кассеты. Причем лопатки были установлены заподлицо с нижней кромкой входного и верхней кромкой выходного из кассеты прямоугольных отверстий.

Испытания контактного аппарата с поворотными лопатками показали, что их использование способствует более равномерному газораспределению по длине аппарата, уменьшает образование застойных зон, а также уменьшает отклонение потока внутри слоя зерен от вертикального направления.

Установлено также, что наибольший выравнивающий эффект в этом случае имеет место для колец Рашига. Так, при скорости

W= 0,4 мм и угле наклона пластины <с = 4 применение поворотных лопаток снизило параметр для колец Рашига на 24%, а для шаров — на 4%. Однако при этом несколько возросло и сопротивление аппарата (- на 10%).

Пример 8. Общие габариты аппарата !

200Х 1775Х340 мм. Кассеты расположены в аппарате параллельно друг под другом.

Расстояние между кассетами 108 мм. Угол наклона пластин о = 4 . Размеры отдельной кассеты 600Х ЗООX 100 мм. Высота входного и выходного зазора 1= 64 мм, угол Ф = 10, решетки 7 имеют толщину б =- 2 мм, диаметр отверстий в решетках

4 мм. Живое сечение решетки составляет

48%.

Проведенные испытания аппарата показали эффективность предложенного технического решения по выравнивающему действию.

993985 которые образуют с горизонтальной плоскостью постоянный угол с4. На входе и на выходе газа из корпуса аппарата также имеются параллельные друг другу перегородки 4, образующие с вертикальной плоскостью угол ф, равный 10 — 15 . Перегород ки 4 непосредственно примыкают к входному 5 и выходному 6 патрубкам аппарата.

Эти пластины 4 в совокупности с выравнивающими решетками 7 толщиной б = 2—

5 мм с отверстиями ф4. мм обеспечивают плавный поворот потока и равномерную его раздачу по всем трем кассетам.

Другой вариант контактного аппарата выполнен с поворотными лопатками. Лопатки 8 криволинейные. Высота отдельной лопатки равна двухкратному расстоянию между лопатками. Причем число их сверху и снизу каждой из кассет одинаково. Обрабатываемый газ поступает через патрубок 5 во входной коллектор и равномерно распределяется по кассетам 1 с зернистым материалом. Обработанный газ выводится из аппарата по патрубку 6.

Зернисты и слой жестко фиксируется внутри кассет, чтобы избежать истирания и разрушения зерен. Гидравлическое сопротивление всех кассет должно быть одинако"внм, чтобы обеспечить равномерную раздачу г:. *r по всем кассетам.

Пр...»ср /. Во время проведения испытана!I nnnaрат с кассетой размером ЗООX

Х(>,1:l ñ : мм загружали зернистым матерна,.!!! в „ко.чец Рашига 10Х 10Х2 мм, таблетск 4X 1 ) и ф 2Х 10 мм и шаров фракции 3 — 5 мм. Исследование равномерности распределения газового потока в аппарате производили при расходах воздуха 50, 100, 150, 200 и 250 мз/ч. Испытания показали высокую эффективность от применения на35 клонных пластин. Угол наклона этих пластин о в опытах изменяли от 0,5 до !О .

Наилучшее газораспределение для шаров и таблеток получено при угле = 3 — 5, а для колец — при сС= 5 — 7 . В сравнимых 40 условиях (при средней скорости в аппарате

0,4 м/с) наилучшее газораспределение достигается для шаров при с4 = 4 (Ч = 21% а АР = 42 мм вод.ст.). В тех же условиях значения ч для таблеток и колец Рашига соответственно на 5 и на 33% выше, т.е. неравномерность потока у них больше, чем у зерен шаровой формы.

Положительный эффект от использования изобретения заключается в снижении неравномерности газораспределения по всему поперечному сечению контактного аппарата, что, в свою очередь, позволяет уменьшить расходные коэффициенты или увеличить выход конечного продукта. Применительно к производству слабой азотной кислоты уменьшение расходного коэффициента по NH, составляет 2%.

Формула изобретения

Проведенные опыты показали, что увеличение высоты слоя зерен в отдельной кассете до Н 10d уже не приводит к дальнейшему снижению степени неравномерности газораспределения 1 по сечению аппарата. В то же время уменьшение высоты засыпки зерен в кассетах аппарата до

Н <4043 наоборот вызывает резкое увеличение степени неравномерности 1 до величины до 40 — 60%, что недопустимо по условиям проведения процесса адсорбции или катализа.

Контактный аппарат, включающий корпус с размещенными в нем плоскими кассетами, заполненными слоем зернистого материала, наклонные перегородки между ними, входной и выходной газовые коллекторы, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности газораспределения, толщина слоя зернистого материала выби— 993985 рается в пределах от 40 до 100 диаметров зерен, а угол между каждой наклонной перегородкой и плоскостью кассеты составляет 1 — 8 .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 874136, кл. В 01 D 53/04, 1979.

993985

Фсл, еисми .уер л

Ю Л7 Ю 4Р,Я Ю

Pы,Ф

Y,%

Ю й7 М 4Р д7 Ю 70 а

Az. Х

Редакгор О. Филиппова

Заказ 695/3

Составитель Л. Эпштейн

Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4(5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4