Процес здійснення взаємодії фаз в масообміному апараті
Номер патенту: 28721
Опубліковано: 25.12.2007
Формула / Реферат
1. Процес здійснення взаємодії фаз в масообмінному апараті, що включає розміщення уздовж його осі привідного вала з закріпленими на ньому пакетами контактних диспергуючих пристроїв, безперервну подачу в протитечії об'ємів рідкої і газової фаз з подачею газу від низу до верху, а рідини - зверху вниз, турбулізацію і диспергування газорідинної суміші контактними диспергуючими пристроями, відведення з апарата рідких продуктів, що прореагували, і газу, який відрізняється тим, що об'ємну витрату рідкої і газової фаз погоджують в співвідношенні, близькому до стехіометричного, здійснюють рівномірно розподілену по перерізу апарата подачу газу в об'єм рідини під пакети контактних диспергуючих пристроїв, турбулізацію і диспергування газорідинної суміші, що утворюється, здійснюють шляхом комбінації барботування бульбашок газу, що піднімаються вгору, через стовп рідини в об'ємі масообмінного апарата і обертання привідного вала з багатократним розрізанням вказаних бульбашок за кожен оберт вала гострими кромками контактних диспергуючих пристроїв, змонтованих у вигляді набору по висоті великого числа вузьких тонких пластин з малим зазором між ними, встановлених по колу пакетами по радіусах через рівні кутові проміжки з відносною висотою пакетів в діапазоні 0,1-0,7 від висоти порожнини масообмінного апарата, від щільності газорідинної суміші і від концентрації газу, а необхідну зону інтенсивної турбулізації і диспергування формують у вигляді газорідинного шару зниженої щільності шляхом підбору відповідних висоти шару рідини, кількості пакетів контактних диспергуючих пристроїв, їх висоти і числа обертів привідного вала.
2. Процес здійснення взаємодії фаз в масообмінному апараті за п. 1, який відрізняється тим, що рівень заповнення рідиною порожнини масообмінного апарата здійснюють в межах 0,15-0,7 від величини висоти його внутрішнього об'єму.
3. Процес здійснення взаємодії фаз в масообмінному апараті за п. 1, який відрізняється тим, що кількість секторів пакетів контактних диспергуючих пристроїв по колу внутрішньої порожнини масообмінного апарата вибирають в діапазоні 2-12.
4. Процес здійснення взаємодії фаз в масообмінному апараті за п. 1, який відрізняється тим, що пакети контактних диспергуючих пристроїв встановлюють з мінімальним радіальним торцевим зазором щодо внутрішньої поверхні масообмінного апарата.
5. Процес здійснення взаємодії фаз в масообмінному апараті за п. 1, який відрізняється тим, що перфораційні отвори для подачі повітря в стінках колектора виконують діаметром 5-10 мм і рівномірно розподіляють їх у верхню півсферу по двох осях: один ряд отворів - в напрямку вертикально вгору і два ряди отворів - в горизонтальній площині в протилежні боки.
Текст
1. Процес здійснення взаємодії фаз в масообмінному апараті, що включає розміщення уздовж його осі привідного вала з закріпленими на ньому пакетами контактних диспергуючих пристроїв, безперервну подачу в протитечії об'ємів рідкої і газової фаз з подачею газу від низу до верху, а рідини - зверху вниз, турбулізацію і диспергування газорідинної суміші контактними диспергуючими пристроями, відведення з апарата рідких продуктів, що прореагували, і газу, який відрізняється тим, що об'ємну витрату рідкої і газової фаз погоджують в співвідношенні, близькому до стехіометричного, здійснюють рівномірно розподілену по перерізу апарата подачу газу в об'єм рідини під пакети контактних диспергуючих пристроїв, турбулізацію і диспергування газорідинної суміші, що утворюється, здійснюють шляхом комбінації барботування бульбашок газу, що піднімаються вгору, через стовп рідини в об'ємі масообмінного апарата і обертання привідного вала з багатократним розрізанням вказаних бульбашок за кожен оберт вала гострими кромками контактних диспергуючих пристроїв, змонтованих у вигляді набору по висоті великого числа вузьких тонких пластин з малим зазором між ними, встановлених по колу пакетами по радіусах через рівні кутові проміжки з відносною висотою пакетів 2 (19) 1 3 Корисна модель належить до технічної області технологій розділення очищення газів (пари) і рідин, їх змішування, емульгування або диспергування різними фізичними методами, а також до конструкцій різноманітних тепломасообмінних апаратів, вживаних в хімічній, нафтохімічній, коксохімічній і цілому ряду інших галузей промисловості. Зокрема, вона може знайти застосування для удосконалення способів здійснення процесів, абсорбції, в системах газріднина і/або масообмінних процесів в системах рідина-рідина для інтенсифікації процесу масо- і теплообміну. Відомий процес здійснення хемосорбції в масообмінному апараті рішення, що заявляється, по ранішому [патенту України на корисну модель №21512, B01D53/14, B01D53/18, B01D3/10 з датою подачі 11.11.06], який був реалізований на коксохімічному виробництві «Фенольний завод» в технології промислової переробки в безперервному режимі коксохімічних фенолів кам'яновугільної смоли для розкладання рідких фенолів натрію вуглекислим газом. У відомому рішенні авторами розв'язувалося завдання виключення багатостадійності технологічної схеми розкладання фенолятів і нераціонального використання вуглекислого газу (CO2) шляхом виключення цілого ряду громіздких вертикальних насадових апаратів - скруберів при проти точній подачі рідких фенолятів з верху скруберів, а газової фази, переважно у вигляді топкових газів із змістом CO2 в межах 32-35% - з низу скруберів. Завдання розв'язувалося тим, що хемосорбцію здійснюють при близькому до стехіометричного співвідношення об'ємних витратах рідких фенолятів і вуглекислого газу в режимі прямоточної абсорбції при турбулізації в процесі руху газорідинної суміші по довжині труб як безнасадового апарату, величину реакційного об'єму і параметри мас-передачі в трубах якого підбирають з умов забезпечення часу, необхідного для повного розкладання фенолятів, для чого подачу вуглекислого газу регулюють по мінімальному його вмісту на виході з труб. У основу відомого рішення була покладена ідея суттєвого підвищення коефіцієнта маспередачі при контакті двох фаз за рахунок додаткової турбулізації шляхом зміни гідродинамічних умов. Відомо, що рушійною силою безперервних процесів, наприклад, для хімічних процесів, є різниця між рівноважною і робочою концентрацією реагуючої речовини. Проте, швидкість протікання хімічних процесів не завжди визначається власне швидкістю хімічних перетворень. Іноді швидкість процесу визначається швидкістю підведення або відведення тепла, або швидкістю перенесення маси з однієї фази в іншу. У цих випадках реактори повинні мати розміри, визначені законами тепло- або мас-передачі. [Плановський А.Н., Ніколаєв П.І. Процеси і апарати хімічної і нафтохімічної технології. М.: Хімія, 1981, с.258265, 292-318, 444]. 28721 4 В даному випадку при розкладанні рідких фенолят вуглекислим газом має місце складна газорідинна система, в якій процес протікання реакції між контактуючими фазами для порівняно поволі реагуючого вуглекислого газу може бути істотно змінений за рахунок гідродинаміки. Відомо, що коефіцієнти дифузії газів в рідинах по порядку величини приблизно в 105 разів менше, ніж в газах. Коефіцієнт турбулентної дифузії, залежний в основному від швидкості потоку, перевершує значення коефіцієнта дифузії в газах в ~100 разів, а в рідинах значно більше. Тому коефіцієнт мас-передачі «В» визначається саме гідродинамічними умовами: В=Д/Zo де Д - коефіцієнт дифузії газу; Zo - товщина плівки між контактуючими рідкою і газовою фазами. Чим вища турбулентність, тим менше Zo і отже, тим більше коефіцієнт мас-передачі. Крім того виявляється, що змоделювати процес абсорбції з умови рівності критеріїв подібності перебігу газу і рідини не представляється можливим, оскільки практично неможливо підібрати модельну рідину з потрібною величиною в'язкості [див. Рамм В.М. Абсорбція газів. М.: Хімія, 1976]. На підставі успішних результатів перевірки здійснення відомого рішення в умовах промислової експлуатації авторами був зроблений висновок, що подальші дослідження дозволять істотно оптимізувати технологію, а також конструкцію і параметри безнасадових масообмінних апаратів. Відомі і широко застосовуються для інтенсифікації мас-передачі при контакті двох фаз роторні (вихрові) тепло-масообмінні апарати, в яких значна увага приділяються вдосконаленню гідродинаміки стрічних потоків, використанню відцентрованих сил, барботуванню бульбашок газу через шар рідини, розпилюванню рідини на дрібні краплі назустріч потоку газу і т.п. Відомий [патент РФ №2033244, B01D53/14], Спосіб здійснення тепло-масообмінних процесів і/або абсорбції, що включає проти точний контакт падаючих вниз крапель рідини з висхідним при швидкості, що зменшується по висоті, газовим потоком, наприклад, в порожнистому розпилюючому вертикальному абсорбері, в якому для забезпечення максимальної ефективності здійснення процесів у всьому діапазоні коливання витрати газового потоку максимальна абсолютна швидкість газового потоку в зоні контакту з краплями при найменшій його витраті не повинна перевищувати більш ніж на 2% швидкість руху крапель щодо газового потоку, а мінімальна абсолютна швидкість газового потоку в зоні контакту з краплями при найбільшій його витраті повинна складати не більше 85% швидкості руху крапель щодо газового потоку. По [патенту РФ №2033839 В01D11/04] заявлений апарат для взаємодії рідин різної щільності, що містить диспергуючі елементи, що 5 28721 6 зміщують утворені дисками, які мають еластичні заповнений рідиною, з патрубками відведення і язички в площині дисків, здатні вібрувати і підведення газу і шламовим трубопроводом, рухатися поза площиною диска під час вібрації. усередині корпусу розміщені співвісно певні ротор Винахід по [патенту РФ №2038112 B01D 11/04] із статором, виконані у вигляді циліндрів з на «роторно-дисковий екстрактор» відноситься до відкритими нижніми торцями, з фланцями і хімічного машинобудування, а саме, до роторнолопатками. Між лопатками ротора, прикріпленими дискових масообмінних апаратів, які радіально до циліндра і фланця, виконані прорізи. використовуються в хімічній, нафтохімічній, Лопатки статора прикріплені до фланця по фармацевтичній і інших галузях промисловості, дотичних до кола, що описується зовнішніми переважно для систем рідина-рідина. Метою ребрами лопаток ротора. Диспергування газу в корисної моделі є інтенсифікація процесу апараті відбувається в прорізах ротора в між масообміну за рахунок збільшення міжфазної лопатковому просторі ротора при сумісному поверхні і зниження інтенсивності подовжнього турбулентному русі рідини і газу, а також і статорі перемішування. Для цього в роторно-дисковому при ударах об його лопатки. Наявність статора екстракторі, що включає вертикальний дозволяє зменшити розміри ротора щодо розмірів циліндровий корпус, що секціонується кільцями перерізу корпусу і підвищити диспергування газу. статорів, аксіальний встановлений вал із А разом з цим і ефективність очищення газу. закріпленими на ньому по числу секцій Роторна масообмінна колона по [патенту РФ диспергуючими дисками у вигляді пакетів. Кожний на винахід №2009685, B01D3/30] відноситься до з пакетів містить принаймні одну гофровану апаратурного оформлення процесів масообміну в пластину і диск, створюючі турбулізуючу камеру, в системі газ/пар-рідина, переважно для який встановлені диспергуючі елементи, причому ректифікації під вакуумом при залишковому тиску гофрована пластина, диск і периферійна стінка не менш 5мм рт.ст. термічно неоднорідних пакету виконані перфорованими. Зверху і знизу продуктів, наприклад, капролактаму. Вказана корпусу сформовані відстійні зони для легкої і колона містить вертикальний корпус, усередині важкої фаз відповідно, захищені перфорованими якого розміщений вал із закріпленими на ньому перегородками. Штуцера для введення легкої і контактними ступенями, кожна з яких складається важкої фаз розміщені в просторі між з розподільного стакану з отворами зі перфорованими перегородками відповідно в встановленими на ньому контактними нижній і верхній частинах корпусу, а штуцера для елементами. виведення легкої і важкої фаз розміщені З метою підвищення ефективності розділення відповідно у верхній частині корпусу вище за за рахунок диспергування рідини в об'ємі ступені і перегородку і в нижній частині корпусу нижче зменшення гідравлічного опору за рахунок вказаної перегородки. збільшення динамічного натиску контактні У кожній робочій секції відбувається елементи виконані у вигляді гофрованих в впровадження обох фаз в пакет: легка фаза подовжньому напрямі лопатей з перфорацією по поступає знизу через перфорацію гофрованої западинах гофр і закріплені під кутом до пластини, а важка - зверху через перфорацію вертикальної площини, що дозволяє створити в диска, потім вони дробляться на краплі колоні вентиляційний ефект, тобто лопаті диспергуючими елементами. Разом з ефектом працюють як лопаті вентилятора. Це дозволяє дроблення фаз в пакеті відбувається процес забезпечити роботу колони при нульовому або злиття крапель легкої і важкої фаз, що багато негативному опорі. разів повторюється, що приводить до збільшення В порівнянні з відомими роторними міжфазної поверхні і істотно підвищує лопатевими колонами, в яких масообмін протікає в ефективність мас-передачі. Важка фаза під дією основному в плівці на поверхні лопаті, у вказаній відцентрованих сил, залежних від частоти колоні ефективність масообміну зростає за обертання пакету і кривизни гофр, викидається з рахунок диспергування рідини в об'ємі ступеня і пакету переважно через периферійну стінку створення крапель на поверхні лопаті залежно від пакету, тоді як легка фаза проходить через швидкості обертання ступеню і кількості центральну частину пакету. Це значно зменшує зрошуючої рідини. подовжнє перемішування в корпусі екстрактора і Барботувальний абсорбер по [патенту РФ приводить до збільшення ступені мас-передачі. №2040957, B01D53/18] призначений для Модельний варіант вказаної конструкції очищення газів від газоподібних домішок в різних випробовувався на дослідному стенді на прикладі галузях промисловості, містить корпус з турбінною знефенолювання швелевої води. Діаметр мішалкою у вигляді валу із зануреними в рідину зовнішньої обичайки корпусу - 440мм, відстань між лопатками. Засіб для подачі газу до лопаток, кільцями статорів - 80мм, діаметр гофрованого заспокоювач потоку і патрубок для відведення пакету 250мм, висота турбулюючої камери - 30мм. очищеного газу. Лопатки прикріплені до верхньої і нижньої частини роторного колеса, виконаного у Швидкість обертання валу - 440¸570об/хв. вигляді сполучених мж підставами конусів, а засіб Досягнуто в порівнянні з моделлю прототипудля подачі газу встановлений у вигляді співвісно екстрактора підвищення ступеню екстракції в 1,47 розміщеної на валу труби, сполученої з кожухом разу при зменшенні моменту, що крутить, на 26%. роторного колеса, причому вказаний конус Відомий ротаційний барботер для забезпечений по периметру кільцевою щілиною з уловлювання тонкого пилу по [патенту РФ на перерізом у вигляді труби Вентурі і розміщеним в винахід №2045999, В01D47/02, 47/16]. Барботер нижній частині вікном для подачі рідини. Верхня містить циліндро-конусний корпус, частково 7 28721 8 частина кожуха в горловині кільцевої щілини рухомої під дією відцентрованої сили до периферії забезпечена ежекційними отворами, а до дисків, стало можливо розміщення сітчастих дисків периферійної частини роторного колеса на вельми близький один до одного відстані. Це прикріплений кільцеподібний перфорований диск з дозволяє забезпечити при невеликих габаритах концентрично розташованими гофрами. апарату значно велику в порівнянні з апаратами Підвищення якості очищення досягається за інших конструкцій поверхню контакту фаз. рахунок інтенсифікації дроблення і перемішування До відомих недоліків прототипу слід струменів рідини і газу завдяки використанню віднести його обмежені можливості по здійсненню роторного колеса з кріпленням лопаток в його способу плівкого контакту фаз у разі потреби верхній і нижній частинах. Це забезпечує переробки в одному ротаційному масообмінному одночасну подачу до периферійної частини рідини апараті значних витрат рідини і газу із і газу під гострим кутом і їх взаємний переріз з забезпеченням гарантованого терміну подальшим багатократним перемішуванням при безаварійної експлуатації із-за обмежених високій рушійній силі процесу абсорбції газу із-за можливостей додаткової турбулізації і малої поверхонь міжфазного контакту, що швидко міцності сітчастих контактних диспергуючих оновлюються. Ежекційні отвори у верхній частині пристроїв. кожуха додатково підвищують зрошування газу. Загальними ознаками прототипу і моделі, що Підвищення інтенсивності фаз-обміну заявляється, є наступні: забезпечується також за рахунок гофрованого - процес здійснення взаємодії фаз в перфорованого диска, прикріпленого до роторного масообмінному апараті, що включає: колеса. - розміщення по його осі привідного валу із Аналіз цілого ряду вищенаведених технічних закріпленими на ньому пакетами контактних рішень рівня техніки з даної проблеми показує, що диспергуючих пристроїв; продовжує залишатися актуальним завдання - безперервну подачу в протитечії об'ємів інтенсифікації взаємодії контактуючих фаз, рідкої і газової фаз з подачею від низу до верху, а наприклад, газ-рідина або рідина-рідина, навіть рідини - зверху вниз; при використанні ефективного роторного принципу - турбулізацію і диспергування газорідинної побудови апаратів. Слід зазначити суміші контактними диспергуючими пристроями багатофункціональність роторних (вихрових) шляхом обертання привідного валу; апаратів в частині використання в різних - відведення рідини, що прореагувала, і що не технологічних процесах, таких як тепло-масообмін, прореагував газ з апарату. ректифікація, абсорбція, очищення від пилу, тощо. В основу корисної моделі, що заявляється, Одним з найважливіших конструктивних елементів поставлене завдання удосконалення процесу продовжують залишатися диспергуючі елементи, взаємодії фаз в масообмінному апарату шляхом що забезпечують контакт фаз в плівковому інтенсифікації мас-передачі між фазами в режимі. Якість контакту фаз значною мірою контактній плівці за рахунок використання залежить від виникаючих гідродинамічних додаткової турбулізації. особливостей при обтіканні потоками фаз Це дозволить забезпечити перехід до менш поверхонь диспергуючих елементів при зміні трудомісткої одностадійної технології взаємодії режимів роботи апаратів, наприклад, при зміні фаз в системі газ-рідина, а також частково в числа обертів ротора, витрат газу або рідини, системі рідина-рідина в об'ємі одного тощо. вертикального масообмінного апарату, виключити Як прототип процесу для здійснення взаємодії з технологічних процесів громіздкі металоємні фаз частково співпадаючий з рішенням, що насадові апарати, зменшити металоємність заявляється, по функціональності і призначенню, а вживаного устаткування, понизити енергетичні і також по вживаній конструктивній пакетній схемі експлуатаційні витрати. розміщення контактних диспергуючих елементів Поставлене завдання розв’язується тим, що в на мінімальній відстані один від одного по висоті процесі здійснення взаємодії фаз в масообмінному вибраний [патент РФ №2032442, B01D3/30, апараті, що включає розміщення уздовж його осі B01J10/00] на ротаційний тепло-масообмінний привідного вала із закріпленими на ньому багатофункціональний апарат, призначений для пакетами контактних диспергуючих пристроїв, хімічної взаємодії в протитечії рідини і газу, безперервну подачу в протитечії об'ємів рідкої і проведення процесів теплообміну, абсорбції і газової фаз з подачею газу від низу до верху, а газоочистки. Технічним результатом є збільшення рідини зверху вниз, турбулізацією і поверхні контакту фаз і часу контакту з рідиною. диспергуванням газорідинної суміші, контактними Теплообмінний апарат містить вертикальний диспергуючими пристроями, відведення з апарату корпус, розділений по висоті на секції, аксіальний рідких продуктів, що прореагували, і що не встановлений привідний вал, на якому розміщені прореагував газу, згідно корисної моделі, об'ємні розподільник рідини і контактні диспергуючі витрати рідкої і газової фаз погоджують в пристрої, виконані зі встановлених горизонтально співвідношенні, близькому до стехіометричного, сітчастих дисків, згрупованих в пачки по декілька здійснюють рівномірно розподілену по перерізу дисків в кожній секції. Завдяки прийнятій системі апарату подачу газу в об'єм рідини під пакети циркуляції рідини, що потрапляє спочатку на контактних диспергуючих пристроїв, турбулізацію і верхню секцію, а потім стікає на подальші секції, а диспергування газорідинної суміші,що також її подачі на поверхню сітчастих дисків, що утворюється, здійснюють шляхом комбінації обертаються в напрямі від осі апарату і потім барботування бульбашок газу, що піднімаються 9 28721 10 вгору, через стовп рідини в об'ємі масообмінного багатократним розрізанням і збагаченням кількості апарату і обертання привідного валу з маленьких бульбашок газу, що підіймаються вгору, багатократним розрізанням вказаних бульбашок і забезпеченням миттєвого взаємного проникнення за кожен оберт валу гострими кромками як газу в рідини, так і рідини в газ. Ця мета може контактних диспергуюючих пристроїв, змонтованих бути досягнута за рахунок виконання контактних у вигляді набору по висоті великого числа вузьких диспергуюючих пристроїв саме у вигляді великого тонких пластин з малим зазором між ними, числа вузьких плоских пластин (але не дроту) з встановлених по колу пакетами по радіусах через формуванням передньої у напрямі обертання рівні кутові проміжки з відносною висотою пакетів гострої кромки. Пластини розміщують на валу у в діапазоні 0,1-0,7 залежно від висоти порожнини вигляді, наприклад від 2 до 12, радіальних пакетівмасообмінного апарату, від щільності газорідинної секторів, розміщених по колу рівномірно по суміші і від концентрації газу, а необхідну зону відповідних діаметрах. Мінімальна відстань між інтенсивної турбулізації і диспергування формують сусідніми пластинами по висоті вибрана, у вигляді газорідинного шару зниженої щільності наприклад 5мм, а оптимальна відстань може бути шляхом підбору відповідних висоти шару рідини, експериментально визначена надалі. Оптимальні кількості пакетів контактних диспергуючих форми виконання вказаних пластин, як в пристроїв, їх висоти і числа обертів привідного подовжньому напрямі, так і в поперечному валу. перерізі, а також варіанти установки їх щодо Конкретні особливості процесу здійснення вертикальної осі, наприклад, під деяким кутом до взаємодії фаз, що заявляється, в масообмінному неї, можуть бути додатково уточнені. апарату полягає в наступному: Процес здійснення взаємодії фаз рідина-газ - рівень заповнення рідиною порожнини або рідина-рідина реалізують в масообмінному масообмінного апарату здійснюють в межах 0,15апараті роторного типу з інтенсифікацією мас0,17 від величини висоти його внутрішнього обміну шляхом диспергування бульбашок рідкої об'єму; фази. - кількість секторів пакетів контактних Для отримання експериментального диспергуючих пристроїв по колу внутрішньої підтвердження процесу здійснення взаємодії фаз, порожнини масообмінного апарату вибирають в що заявляється, був спроектований і виготовлений діапазоні 2-12; дослідний масообмінний апарат у вигляді - пакети контактних диспергуючих пристроїв вертикальної циліндрової судини. встановлюють з мінімальним радіальним Конструкція масообмінного апарату є торцевим зазором щодо внутрішньої поверхні циліндровою ємністю діаметром 1000мм, масообмінного апарату; завдовжки 3000мм. Усередині ємності знаходиться - перфораційні отвори в трубах колектора ротор, який приводиться в обертання від виконують діаметром 5-10мм, а осі вказаних електродвигуна через редуктор з частотою отворів рівномірно розподіляють по трьох обертання - 250об/хв. Ротор складається з валу, напрямах: один ряд отворів вертикально вгору і на який надіті і стягнуті гайкою пакети пластин із два ряди отворів - горизонтально в протилежні зазором між сусідніми 5мм. Пластини виготовлені сторони. з двохміліметрової сталі шириною 10мм і Причинно-наслідковий зв'язок між відмітними завдовжки по радіусу 460мм і мають кромки ознаками і результатом, що досягається, полягає в заточені в напрямі оберту. наступному. Пакети пластин на валу апарату зрушені по Основна ідея пропонованого рішення полягає куту один до одного на 60° і утворюють 6 пакетівв підборі такої системи інтенсифікації массекторів, встановлених концентрично в порожнині передачі при контакті фаз з використанням апарату з радіальним зазором 5мм. простих технологічних і конструктивних прийомів, Газ в апарат подається по двох розподільних яка забезпечила б завершення різних трубах діаметром 89мм, в кожній з яких багатофункціональних операцій і хімічних реакцій просвердлено 96 отворів діаметром 10мм по безпосередньо в об'ємі одного масообмінного трьом твірницям: 32 отвори по вертикалі і 64 апарату за обмежений час обробки фаз. отвори горизонтально по діаметру труби в Приведений вище в описі достатньо докладний протилежні сторони. Вихід газу відбувається через аналіз найбільшпредставницьких технічних штуцер діаметром 273мм, розташований на рішень, за способами і конструкціями контактних кришці корпусу. Рідина подається в апарат через диспергуючих пристроїв свідчить, що при штуцер, розташований на кришці, а відведення використанні дисків, що обертаються, контактних рідини з апарату здійснюється через штуцер, тарілок тощо, у тому числі сітчастих дисків, рівень розташований на бічній поверхні в нижній частині. інтенсифікації мас-передачі за рахунок підвищення Максимальний рівень об'єму рідини, що вводиться турбулентної дифузії все таки обмежений, в першу в масообмінний апарат, не повинен перевищувати чергу із-за складного характеру обтікання їх 0,7 від висоти внутрішнього об'єму. Для зливу з рідиною при переході від ламінарного режиму течії апарату рідини в днищі вварений штуцер до турбулентного. діаметром 50мм. Найбільш переважним представляється Для зручності монтажу ротора в нижній частині варіант здійснення контактної взаємодії фаз на бічній поверхні апарату є монтажний штуцер. шляхом комбінації використання газу для Нижній кінець валу обертається в чавунній втулці формування бульбашок в об'ємі рідини за підп'ятника. допомогою барботування з подальшим З'єднання редуктора з валом ротора виконане 11 28721 12 через пружну втулково-пальцеву муфту. На кришці структуру легкого погону. Дослід по знефеноленню апарату закріплений корпус підшипників, закритий легкого погону лугом був продовжений для кришкою, в якому розміщені кульковий дворядний перевірки явища інтенсифікації мас-передачі. підшипник і підпірний кульковий підшипник. У апарат було залито ~600л легкого погону із Передбачені трубчастий змійовик (для подачі вмістом фенолу 0,115г в об'ємі 100л. Додавали повітря і газу) з обігрівом його перегрітою парою. розчин лугу з каустику з концентрацією 16,4% в Здійснення способу, що заявляється, кількості ~30л. перевірялося при використанні вказаного Перемішування проводилося обертанням дослідного масообмінного апарату на режимі пакетів-секторів при включеному барботуванні розкладання фенолятів вуглекислим газом при повітрям протягом 1 години. Вміст фенолу в нестачі вуглекислого газу ~500м3/годину і кількості легкому погоні після знефенолення склав фенолятів ~10м3/годину. Апарат був відбудований 0,02г/100мл. Після відстою протягом 2-ої години у вдосконалену заводську схему промислового шар фенолятів злився з апарату. Залита вода, розкладання фенолятів вуглекислим газом, що проведено перемішування по вказаному вище одержується у вапняних печах. Висота стовпа режиму протягом 15 хвилин. Вода після відстою фенолятів в масообмінному апараті складала 2м, зливається. Для кращої промивки легкого погону висота шести пакетів-секторів також була рівна 2м від лугу операцію промивки водою повторили двічі. з розташуванням вузьких пластин один над одним В результаті перемішування навіть утворилася через 5мм в кількості 400шт. емульсія легкого погону і води. Це свідчить про Тиск подачі вуглекислого газу складав ~8000значну інтенсифікацію мас-передачі. 8400мм вод.ст. Швидкість обертання валу Вимірювання перепаду тиску при висоті рідини 250об/хв. Вимірювалася концентрація 56см (560мм вод.ст.) показують, що при включенні вуглекислого газу на вході до апарату і після барботування повітря перепад тиску знижується і апарату. складає ~400мм вод.ст., а при додатковому На п'яти режимах при нестачі вуглекислого включенні перемішування обертанням валу з газу були одержані відповідно на вході і на виході пакетами-секторами перепад тиску в порівнянні з унікальні результати по концентраціях на виході: початковими ~560мм вод.ст. знижується на 2001) 13%>1,2%; 2) 13,6%>1,0%; 3) 8%>0,6%; 4) 250мм вод.ст. 7,8%>0,2%; 5) 7,6%>0,0%. Тобто навіть при Рішення, що заявляється, з урахуванням нестачі вуглекислого газу, при малій його приведених в описі результатів вивчення рівня концентрації у складі топкових газів реакція техніки володіє новизною. розкладання пройшла повністю. Це свідчить про Промислова застосовність рішення, що істотне поліпшення мас-передачі. заявляється, також безперечна: воно дозволяє Перевірка ефективності дії барботування інтенсифікувати процес мас-передачі, з'являється спільно з обертанням на коефіцієнт мас-передачі в можливість замість багатостадійних режимів дослідному масообмінному апараті проводилася в завершувати операції в одному масообмінному дослідах у системі рідина-рідина по апараті, що істотно знижує металоємність. знефеноленню легкого погону кам’яновугільної смоли лугом. В цьому випадку в порожнину масообмінного апарату було залито легкого погону ~400л (висота стовпа рідини ~50-56см). Висота шести пакетів-секторів складала 40см при кількості вузьких пластин 80шт., розміщення на відстані 5мм один від одного. Вміст фенолу в легкому погоні складав 0,6%. При включеній мішалці і барботуванні повітрям було додано 56л лугу з концентрацією 6,5%. Перемішування проводилося протягом 1 години. Вміст фенолу в легкому погоні після вказаної обробки склав 0,1%. В іншому досліді проведено дознефенолення вказаного легкого погону з концентрацією фенолу 0,1% лугом з каустику. З апарату злився розчин фенолятів після контакту з легким погоном. Легкий погон був двічі промитий водою для видалення залишків лугу, що здійснювалося додаванням в апарат води з включеною мішалкою. У апарат був доданий розчин лугу з каустику з концентрацією 13,2% в кількості ~30л. Проводилося перемішування обертанням пакетів-секторів при барботуванні повітрям протягом 1 години. Вміст фенолів в легкому погоні після знефенолення виявився рівним нулю. Необхідність проведення операції по промивці легкого погону водою показує, що в апараті має місце інтенсифікація процесу мас-передачі, оскільки луг вбудовується в
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюProcess of realization of interaction of phases in mass-exchange apparatus
Автори англійськоюZuiev Oleksandr Vasyliovych, Biehov Izhras Farmanovych
Назва патенту російськоюПроцесс осуществления взаимодействия фаз в массообменном аппарате
Автори російськоюЗуев Александр Васильевич, Бегов Ижрас Фарманович
МПК / Мітки
МПК: B01D 53/14, B01J 10/00, B01D 47/02, B01D 53/18, B01F 3/04, B01D 11/04, B01D 3/10, B01D 3/00
Мітки: взаємодії, апараті, процес, здійснення, масообміному, фаз
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-28721-proces-zdijjsnennya-vzaehmodi-faz-v-masoobminomu-aparati.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Процес здійснення взаємодії фаз в масообміному апараті</a>
Попередній патент: Камера для пропарювання пиломатеріалів
Наступний патент: Спосіб автоматичного керування змішувально-зарядною машиною
Випадковий патент: Термостійкий нагрівач для окислювальних середовищ