АДСОРБЕР

Полезная модель относится к адсорбционным аппаратам, которые могут быть использованы в химической, нефтехимической, лакокрасочной, металлургической, машиностроительной, фармакологической, биохимической и других отраслях промышленности для очистки вод, улавливания ценных и вредных веществ, ионов из жидких гомогенных систем.
С целью повышения интенсивности и производительности (интенсификации) процесса адсорбции ценных компонентов из жидких гомогенных систем используют каскадную ударно-струйную форсунку для распыливания жидкости, установленную внутри объема адсорбента.
Известны аппараты для адсорбционного разделения многокомпонентных смесей, включающий корпус со штуцерами для ввода сырья и вывода очищенного продукта, внутри которого размещены адсорбционная секция, устройство для ввода и вывода адсорбента (Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Кн. 2. - М.: Химия. 1981, с. 624).
Недостатком таких аппаратов является большое сопротивление для движения потока жидкости, а также наличие застойных зон в адсорбенте.
В современной технике для увеличения поверхности контакта взаимодействующих фаз широко используется распылительные устройства различной конструкции. Одними из эффективных конструкций распределительных устройств являются каскадные ударно-струйные форсунки [Д.Г. Пажи Основы техники распыливания жидкостей - М.: «Химия», 1984. - с. 152].
Наиболее близким конструктивным аналогом является адсорбер [Патент №158371 B01D 53/04], который примем в качестве прототипа. Адсорбер содержит корпус с патрубками ввода, вывода жидкости и абсорбента, внутри которого установлены нижняя горизонтальная решетка и верхняя решетка, выполненная в виде усеченного конуса, а между решетками засыпан адсорбент. С целью повышения степени поглощения целевого компонента за счет увеличения площади контакта фаз внутри адсорбера расположена труба, на которой установлено чашечное распылительное устройство.
Недостатком прототипа является то, что в рабочем объеме аппарата имеются зоны, в которые не попадает обрабатываемая гомогенная жидкость, т.е. возникают застойные зоны в адсорбенте. Это объясняется тем, что жидкость, вытекающая из отверстий, распложенных в верхней части чашечного распылительного устройства под воздействием силы тяжести направляется в нижнюю часть адсорбера и не контактирует со всей поверхностью адсорбента в верхних слоях адсорбера.
Задача предлагаемой полезной модели: повышение степени поглощения целевого компонента за счет увеличения площади контакта адсорбента с обрабатываемой гомогенной жидкостью.
Поставленная задача достигается тем, что адсорбер содержит корпус 1 с патрубками ввода 2 и вывода 3 жидкости. В верхней части корпуса 1 размещен патрубок 4 для засыпки адсорбента с герметичным затвором, а в нижней его части - патрубок 5 для выгрузки адсорбента. Внутри корпуса 1 установлены: горизонтальная решетка 6 и решетка 7, выполненная в форме усеченного конуса. Между решетками 6 и 7 засыпан адсорбент. Коаксиально патрубку 4 в верхней части аппарата установлена каскадная ударно-струйная форсунка для распыления жидкости 8, расположенная внутри загруженного адсорбента.
На фиг. 1 изображен предложенный адсорбер.
Адсорбер работает следующим образом.
Обрабатываемая гомогенная жидкость через патрубок 2 поступает в каскадную ударно-струйную форсунку для распыления жидкости 8, в которой имеется множество отверстий для выхода жидкости. Проходя через эти отверстия насадки жидкость, распадается на капли с образованием полидисперсного факела и равномерно распределяется по всему объему адсорбента. Извлекаемый компонент поглощается адсорбентам, а обработанная жидкость проходит через нижнюю решетку 6 и стекает через выходной патрубок 3. Для предотвращения выхода обрабатываемой жидкости через патрубок 4, на нем установлен герметичный затвор 9. После насыщения адсорбента извлекаемым (целевым) компонентом он выгружается через люк 5 и поступает на дальнейшую переработку (десорбцию).
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является решение задач, связанных с уменьшением застойных зон в адсорбенте и тем самым повышением степени поглощения целевого компонента. Это достигается путем установки на трубе ввода обрабатываемой жидкости каскадной ударно-струйной форсунки для распыления жидкости.