Масообмінний пристрій

1 МАССООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее резервуар для жид кости, соединенный с источником вакуума, нагревательные элементы, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена, оно снабжено пульсатором, разделенным гибкой мембраной на две равные емкости, верхняя из которых снабжена патрубками с клапанами, один из которых подсоединен к источнику сжатого газа, а другой — к источнику вакуума, нижняя емкость снабжена трубой, нижняя часть которой расположена в резервуаре, и вен тилем для выпуска воздуха 2 Устройство по п 1, отличающееся тем, что, с целью увеличения объема кипящей перемешиваемой жидкости, верхняя часть трубы выполнена расширенной 3 Устройство по п ], отличающееся тем, что оно снабжено диафрагменными насадками, установленными в нижней части трубы на ее внутренней поверхности. а 3 00 00 Ригі ТЪТ* ^ь 1 1263281 Изобретение относится к устройствам для проведения тепломассообменных процессов и может найти применение в пищевой, химической и медицинской отраслях промышленности Целью изобретения является интенсификация процесса массообмена и увеличение объема кипящей перемешиваемой жидко сти. На фиг. 1 представлена принципиальная схема конструкции массообменного устройства; на фиг. 2 — то же, с расширенной верхней частью трубы; на фиг. 3 — то же, с расположенными в нижней части трубы на ее внутренней поверхности диафрагменными насадками; на фиг. 4 — электрическая схема, по которой проводился контроль процесса массообмена. Массообменное устройство (фиг. 1) содержит резервуар 1 с нагревателями 2 жидкости, в которою введен пульсатор, состоящий из двух равных емкостей — верхней 3 и нижней 4, разделенных гибкой мембраной 5. Верхняя емкость содержит патрубки, снабженные клапанами 6 и 7, один из которых (6) подсоединен к источнику сжатого газа 8, а другой 7 — к вакуумнасосу 9. Нижняя емкость 4 соединена с трубой 10, погруженной в перемещаемую жидкость. Нижняя емкость и непогруженная в жидкость часть трубы снабжена нагревателями П. Нижняя емкость имеет также вентиль 12 для выпуска воздуха в начальный момент работы, когда гибкая мембрана стремится коснуться поверхности нижней емкости. Могут быть использованы труба 10 с расширенной верхней частью 13 (фиг. 2) и диафрагменные насадки 14 (фиг. 3). Массообменное устройство работает следующим образом. В начальный момент открывают вентиль 12, для выпуска воздуха из нижней емкости, когда гибкая мембрана стремится прижаться к поверхности нижней емкости, затем подают повышенное давление через клапан 6 от источника сжатого газа 8, чтобы гибкая мембрана 5 прижалась к поверхности нижней емкости 4. Затем вентиль 12 перекрывают. Включают клапан 7, подсоединенный к вакуум-насосу 9, при этом мембрана 5 стремится прикасаться к поверхности верхней емкости 3, проходя через свое 10 15 20 25 30 •*5 4 Q 45 первоначальное положение. При этом перемешиваемая жидкость в трубе 10 поднимается. Затем снова включается клапан б, соединенный с источником сжатого газа 8, при этом жидкость в трубе 10 вытесняется в резервуар I. Таким образом, происходит процесс импульсного массообмена. Пример I Проводились сравнительные опыты по определению интенсификации перемешивания на предлагаемом массообменном устройстве (фиг. 1) и устройстве-прототипе Для определения времени полного перемешивания использовались дистиллированная вода и марганцевокислий калий. Контроль проводился визуально. Данные опытов по перемешиванию сведены в табл. 1. Как видно из табл. І у по результатам проверенных испытаний можно судить о том, что при использовании массообменного устройства процесс перемешивания проходил интенсивнее Пример 2. Проводились сравнительные эксперименты по определению интенсификации массообмена при экстрагировании из свекловичной стружки на устройстве прототипа и массообменном устройстве фиг. 2. При контроле процесса экстракции использовалась электросхема фиг. 4. В резервуаре 15 помещались электроды 16, данные о рН жидкости, который зависит от процесса экстракции, снимались со вторичного приборапотенциометра 17. Опыты проходили следующим образом: в дистиллированную воду загружалась свекловичная стружка и проводился процесс массообмена Как видно из табл. 2, по результатам проведенных экспериментов можно судить о том, что при использовании массообменного устройства процесс массообмена проходит гораздо интенсивнее. Пример 3. Проводились сравнительные эксперименты по определению интенсификации массообмена при экстракции чая на устройстве прототипа и массообменном устройстве (фиг. 3).Контроль процесса экстракции проводился по электросхеме фиг 4. Данные опытов приведены в табл. 3. Как видно из табл 3, по результатам проведенных экспериментов можно судить о том, что при использовании массообменного устройства процесс массообмена проходит гораздо интенсивнее 1263281 Т а б л и ц а Давление Аппараты Разрежение Температура °С Прототип Частота Время перемешиваимпульсов ния, с 1/мин 15 0.50 Предлагаемый 1 0,50 80 40 Т а б л и ц а Аппараты Дистил- Емкость, Свеклирол лованная вичвода, ная кг струж Темпе- Разре- Давратура жение, лепроцес- ата ние, са,^ ата 2 Время Часто- Энергопро- та им- емкость, цесса. пуль- Дж/кг мин сов, 1/мин ка • Прототип 50 560 30 58 Предлагаемый 50 560 30 58 ' 0,2 40 0,2 2 299100 15 80 297140 Т а б л и ц а Аппарат Емкость, кг Дис- Чай, тил- кг лирован Температу ра, °С ная Раз- Давре- леже- ние, ние, ата Время Частота импульпроцесса, сов, 1/мин мин Энергоемкость, кДж/кг ата вода, кг Прототип 30 20 0,250 58 0,2 Предлагаемый 30 20 0,250 58 0,2 25 2 2420 60 3 2413 1263281 Риг Z 15. 'иг 3 16 16 + Составитель А Миронов Редакторы Горват Техред И Верес Корректоре Черни Заказ 5461/4 Тираж 663 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытки 113035 Москва Ж—35, Раушская наб д 4/5 Филиал ППП «Патент:», г Ужгород ул Проектная 4