Тепломасообмінний апарат

Тепломасообмінний апарат, що містить корпус з патрубками для введення і виведення легкої 3 - складна конструкція турбулізатора рідини, а наявність сопел не дозволяє працювати із суспензіями, що містять тверді частки і кристали. Задачею передбачуваного винаходу є створення тепломасообмінного апарата, у якому шляхом організації додаткової поверхні контакту фаз між контактними елементами збільшується продуктивність апарата, при цьому апарат може бути використаний як для чистих рідин, так і для суспензій, що містять тверді частки і кристали. Поставлена задача вирішується тим, що в тепломасообмінному апараті, що містить корпус з патрубками для введення і виведення легкої і важкої фаз, контактні елементи - вихрові тарілки, встановлені усередині корпуса, кожна з який виконана з верхньої частини у виді полотна з радіально розташованими прямокутними прорізами, закритими зверху направляючими пластинами, навколо яких на полотні встановлені перфоровані обичайки, і нижньої частини, розділеною кільцевими і радіальними перегородками і днищем на секції, на яких радіально розташовані патрубки для проміжного виведення важкої фази, при цьому верхня і нижня частини контактного елемента з'єднані переливним патрубком із прорізами для виведення важкої фази на нижню частину тарілки, а патрубки введення легкої фази розміщені між верхньою і нижньою частинами контактних елементів, відповідно до винаходу, між контактними елементами співвісно корпусу встановлені конічні перфоровані кільця. Технічний ефект від пропонованого апарата: - збільшення поверхні контакту фаз шляхом створення додаткової міжфазної поверхні у зоні конічних перфорованих кілець між контактними елементами, що приводить до збільшення продуктивності апарата; - спрощення конструкції дозволяє використовувати апарат як для чистих рідин, так і для суспензій, що містять тверді частки і кристали. Сутність винаходу пояснюється кресленням, де на Фіг.1 зображений ТМА, що містить корпус 1 з патрубками 2, 3 для введення і виведення важкої фази, відповідно, тангенціальним патрубком 4 для виведення легкої фази, тангенціальними патрубками 5 для введення легкої фази, контактні елементи 6 - вихрові тарілки, встановлені усередині корпуса, кожна з яких виконана з верхньої частини у виді полотна 7 з радіально розташованими прямокутними прорізами, закритими зверху похилими пластинами 8, навколо яких на полотні 7 установлені кільцеві перфоровані перегородки 9, а переливний патрубок 10 із прорізами для виведення важкої фази з'єднаний з нижніми частинами тарілок, що містять днища 11, розділені кільцевими перегородками 12, 13 і радіальними перегородками 14 на секції, що мають радіально розташовані патрубки 15 для проміжного виведення важкої фази, з конічними перфорованими перегородками 16, тангенціальні патрубки 5 розташовані між верхніми і нижніми частинами контактних елементів 6. ТМА працює в такий спосіб: Легка фаза вводиться в ТМА, що містить корпус 1 з патрубками 2, 3, 4, 5, тангенціально через патрубки 5 на контактні елементи 6, проходить у 90772 4 радіальні прорізи полотна 7, вдаряється об похилі пластини 8, що закривають прорізи зверху, закручується і закручує важку фазу, що знаходиться на вихровій тарілці. Більш повному перемішуванню фаз сприяє кільцева перфорована перегородка 9. Легка фаза виводиться з ТМА через тангенціальний патрубок 4. Важка фаза попадає в ТМА через патрубок 2, далі переміщається по тарілці від периферії до центра, через центральний отвір у полотні 7 і через прорізи в зливальному патрубку 10 попадає на нижню частину вихрової тарілки. Нижня частина вихрової тарілки має секції, обмежені днищем 11, кільцевими перегородками 12, 13 і радіальними перегородками 13. При необхідності частина важкої фази відбирається з тарілок через патрубки 15. Процеси тепло- і масообміну між важкою і легкою фазами в ТМА інтенсифікуються конічними перфорованими перегородками 16, що встановлені між контактними елементами (тарілками). Приклад У ТМА пропонованої конструкції вивчався процес абсорбції СО2 розчинами вуглеамонійних солей [(NH4)2CО3+NH4HCO3]. Одночасно з абсорбцією СО2 йшов процес утворення кристалів NH4HCO3: (NH4)2CO3+NH3+Н2О=2NH4HCO3. Параметри ТМА Діаметр колони - 96мм. Розмір щілинних отворів - 2×10мм. Число щілинних отворів - 28мм. Кут нахилу пластин над прорізами - 20°. Площа живого перетину тарілки - 12%. Діаметр зливального патрубка - 30мм. Число тарілок - 3шт. Відстань між тарілками - 250мм. Умови проведення досвідів Щільність зрошення - (2,5...3,5)·10-3м3/(м2.с). Співвідношення Τ:Ж в рідині - до 1:5. Ступінь карбонізації поглинальногорозчину R=80...150%. Склад газу: повітря + СО2 (18...21% за об'ємом). Швидкість газу - 0,3...1,1м/с. Результати роботи. За результатами роботи установлені величини коефіцієнтів масовіддачі для рідкої фази, віднесені до площі поперечного переріза тарілки 0,6...2,4 10 3м / с . У порівнянних умовах проводилися досвіди у ТМА з перехреснопоточниыми тарілками ПО «Карбамат» і з багатоканальною нерухомою насадкою. При цьому отримані близькі значення величин однак при наявності кристалів x , працездатність зберігав тільки ТМА з вихровими тарілками(що пропонується) в період усього досвіду, тривалістю 2...3 години. Джерела інформації: 1. А.С. №603166 (СССР), B01D3/30. Вихревая тепломассообменная тарелка. Рябых В.Г., Шмагин Л.М., Долгих Г.М, опубл. 1999, вып.3(9), Труды Одесского политехн. университета. 2. А.С. №1098115 (СССР), B01D3/30. Тепломассообменный аппарат. Рябых В.Г. Заявл. 08.07.82 №3467255/23-26. Н/п. x 5 Комп’ютерна верстка А. Рябко 90772 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601