RU1803172C

RU1803172C - Contact device for rectification and absorption columns

Info

Publication number: RU1803172C
Application number: SU894756990A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Николаевич Деменков; Алексей Александрович Кондратьев; Георгий Маркелович Сидоров; Витаутас Ленгинович Васарис; Альберт Альбертович Гимбутас; Сергей Иванович Ягджиянц
Original assignee: Мажейкский Нефтеперерабатывающий Завод
Priority date: 1989-09-05
Filing date: 1989-09-05
Publication date: 1993-03-23

Abstract

Область изменени : изобретение относитс к конструкции контактных устройств дл создани контакта между жидкостью и паром в аппаратах дл проведени процессов тепло- и массообмена в химической, нефтехимической промышленности и может Изобретение относитс к конструкции контактных устройств дл создани контакта между жидкостью и паром в аппаратах дл проведени процессов тепломассооб- мена в химической и нефтехимической промышленности . Цель изобретени - повышение устойчивости работы и эффективности разделени контактного устройства, На фиг. 1 изображено контактное устройство , общий вид; на фиг. 2 - один элемент , Контактное устройство состоит из кон-. тактного элемента 1, перфорированной распределительной плиты 2. отражательных быть использовано в ректификационных и абсорбционных колоннах. Сущность изобретени : конструкци содержит вертикально расположенные перекрестно-точные насадочные блоки, обеспечивающие движение пара в горизонтальном направлении и движение жидкости по насадочным блокам сверху вниз с помощью распределителей жидкости, представл ющих собой перфорированные распределительные плиты с отра- жательными пластинами и сливными пленками. Между р дами отверстий перфорированной распределительной плиты установлены переливные устройства, обеспечивающие подачу жидкости в ближайшую по ходу движени пара часть распределительной плиты и переток в последующие ее части. Высота переливных устройств уменьшаетс по ходу движени пара. Избыточное количество жидкости, стекающей через сливные планки, с помощью перерзспределителей жидкости подаетс на насадочные блоки. 1 з. п. ф-лы. 2 и л. пластин 3, сливной планки 4, переливных .устройств 5 и перераспределител жидкости 6. Контактное устройство работает следующим образом. Жидкость, стекающа с вышележащего контактного устройства, поступает в ближайшую первую по ходу движени пара часть перфорированной распределительной плиты 2, ограниченную переливным устройством 5, установленным между р дами отверстий перфорированной распределительной плиты 2, затем она стекает через, отверсти на отражательные пластины 3 и равномерно распредел етс по торцовому (Л С 00 о со ю Scope: the invention relates to the design of contact devices for creating a contact between liquid and steam in apparatuses for conducting heat and mass transfer processes in the chemical, petrochemical industry and can The invention relates to the design of contact devices for creating contact between a liquid and vapor in apparatus for carrying out processes heat and mass transfer in the chemical and petrochemical industry. The purpose of the invention is to increase the stability and separation efficiency of the contact device. FIG. 1 shows a contact device, a general view; in FIG. 2 - one element, the contact device consists of con-. stroke element 1, perforated distribution plate 2. reflective be used in distillation and absorption columns. SUMMARY OF THE INVENTION: the construction comprises vertically arranged cross-precision nozzle blocks providing horizontal steam movement and liquid movement along nozzle blocks from top to bottom by means of liquid distributors, which are perforated distribution plates with reflection plates and drain films. Between the rows of openings of the perforated distribution plate, overflow devices are installed that provide fluid to the part of the distribution plate that is closest to the direction of steam movement and flows to its subsequent parts. The height of the overflow devices decreases along the steam. Excessive fluid flowing through the drain strips is supplied to the nozzle blocks via redistributors of fluid. 1 s P. f-ly. 2 and l. plates 3, drain plate 4, overflow. devices 5 and the redistributor of liquid 6. Contact device operates as follows. The liquid flowing down from the overlying contact device enters the nearest first portion of the perforated distribution plate 2, limited by the overflow device 5, installed between the rows of holes of the perforated distribution plate 2, then it flows through the holes on the reflective plates 3 and evenly distributed end face (L C 00 about so

Description

сечению контактного элемента 1, преп тству прохождению пара без контакта с жидкостью .the cross section of the contact element 1, preventing the passage of steam without contact with the liquid.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Избыток жидкости через переливное устройство 5 поступает в следующую, вторую по ходу движени пара, часть перфорированной распределительной плиты 2, из которой избыток жидкости поступает в следующую (третью) часть перфорированной распределительной плиты 2. Из каждой части плиты 2 через отверсти жидкость стекает на отражательные пластины, а затем с них на контактный элемент. При большом расходе жидкости из последней части распределительной плиты 2 она через сливную планку 4 будет стекать на перераспределитель жидкости бис него на контактный элемент 1,The excess liquid through the overflow device 5 enters the next, second along the steam, part of the perforated distribution plate 2, from which the excess liquid enters the next (third) part of the perforated distribution plate 2. From each part of the plate 2, the liquid flows through the holes onto the reflection plates and then from them to the contact element. With a large flow of liquid from the last part of the distribution plate 2, it will drain through the drain bar 4 to the liquid redistributor bis it to the contact element 1,

Так, например, при малом расходе жидкости , поступающей на контактное устройство , в прототипе на перфорированной распределительной плите будет поддерживатьс очень низкий уровень жидкости. При этом при незначительном наклоне распределительной плиты в направлении, перпендикул рном движению жидкости по ней, та часть распределительной плиты, котора расположена выше, может остатьс , либо уровень жидкости на ней будет чрезмерно малый. При этом контактный элемент, расположенный под этой частью распределительной плиты, останетс практически неорошаемым. Пар в основном будет проходить по неорошаемой части контактного элемента, имеющей наименьшее сопротивление , и эффективность контакта пара и жидкости будет очень низка. Аналогично при большом расходе жидкости избыток ее будет переливатьс через сливную планку А и этот избыток попадает на нижерасположенную распределительную плиту практически без контакта с жидкостью.Thus, for example, with a low flow rate of liquid entering the contact device, a very low liquid level will be maintained in the prototype on a perforated distribution plate. In this case, with a slight inclination of the distribution plate in a direction perpendicular to the movement of the liquid along it, that part of the distribution plate that is located above may remain or the liquid level on it will be excessively small. In this case, the contact element located under this part of the distribution plate will remain practically non-irrigated. The steam will mainly pass through the non-irrigated portion of the contact element having the least resistance, and the efficiency of the contact of steam and liquid will be very low. Similarly, with a large flow rate of the liquid, its excess will be poured through the drain bar A and this excess will fall onto the downstream distribution plate with virtually no contact with the liquid.

В предлагаемом устройстве при малом расходе жидкости она заполнит только ближайшую (первую) по ходу движени пара часть распределительной плиты 2 и вследствие уменьшени числа отверстие дл истечени жидкости в рассматриваемом примере в 3 раза (его можно уменьшить в любое число раз) в этой части распределительной плиты будет поддерживатьс достаточный уровень жидкости, что обеспечит равномерное орошение контактного эле- мента асположенного под этой частью распределительной плиты. Это обеспечит равномерный контакт всего количества пара с жидкостью, причем жидкость будет уноситьс паром и на последующие по ходуIn the proposed device, with a small flow rate of liquid, it will fill only the nearest (first) part of the distribution plate 2 in the direction of steam movement and, due to a decrease in the number of the liquid outlet hole in the considered example, by 3 times (it can be reduced by any number of times) in this part of the distribution plate A sufficient level of liquid will be maintained, which will ensure uniform irrigation of the contact element located under this part of the distribution plate. This will ensure uniform contact of the entire amount of steam with the liquid, moreover, the liquid will be carried away by the steam to subsequent downstream

движени пара части контактного элемента. При увеличении расхода жидкости она будет перетекать сначала во вторую, а потом в третью части распределительной плиты 2the movement of the steam of the contact element portion. With an increase in fluid flow, it will flow first into the second, and then into the third part of the distribution plate 2

и равномерно орошать контактный элемент по всему пути движени пара через него.and irrigate the contact element uniformly along the entire path of steam through it.

Кроме того, даже при оптимальном расходе жидкости и достаточно высоком уровне жидкости на распределительной плите 2In addition, even with an optimal flow rate and a sufficiently high level of fluid on the distribution plate 2

орошение контактного элемента 1 жидкостью происходит неравномерно вследствие отклонени струй жидкости под воздействием пара и уноса жидкости с ближайшей по ходу движени пара зоны контакта в после5 дующие. При этом ближайшие по ходу движени зоны контакта орошаютс меньшим количеством жидкости, чем последующие. Это приводит к уменьшению о времени и равномерности контакта пара с жидкостьюthe irrigation of the contact element 1 with liquid occurs non-uniformly due to the deviation of the liquid jets due to steam and fluid entrainment from the contact zone closest to the direction of steam in the subsequent 5. In this case, the contact zones adjacent to the movement are irrigated with a smaller amount of liquid than the subsequent ones. This leads to a decrease in the time and uniformity of the contact of the vapor with the liquid

0 особенно на нижних зонах контактного элемента 1. В предлагаемом способе уменьшение высоты переливных устройств по ходу . движени пара позвол ет иметь большой уровень жидкости на первых по ходу движе5 ни пара част х распределительной плиты. При этом первые по ходу движени пара зоны контактного элемента будут орошатьс большим количеством жидкости, чем последующие . С учетом уноса части жидкости0 especially in the lower zones of the contact element 1. In the proposed method, reducing the height of overflow devices along the way. the movement of steam allows a large level of liquid to be present in the first upstream parts of the distribution plate. In this case, the first zones of the contact element along the steam will be irrigated with a larger amount of liquid than the subsequent ones. Taking into account the entrainment of part of the liquid

0 с первых по ходу движени пара зон контакта на последующие произойдет перераспределение жидкости и контактный элемент будет орошатьс равномерно и увеличите врем контакта пара с жидкостью. Кроме0 from the first contact zones along the steam flow to the subsequent, redistribution of the liquid will occur and the contact element will be irrigated evenly and increase the contact time of the vapor with the liquid. Besides

5 того, высокий уровень жидкости в первой по ходу движени пара части распределительной плиты позволит иметь высокую плот- ность орошени на первой по ходу движени пара зоне контактного элемента5, a high liquid level in the first portion of the distribution plate along the steam path will allow for a high irrigation density in the first contact area of the contact member

0 и исключить возможность возникновени неорошаемых зон контактного элемента по всему фронту движени пара.0 and exclude the possibility of occurrence of non-irrigated zones of the contact element along the entire front of the steam.

При больших расходах жидкости, как указывалось ранее, избыток жидкости, пе5 ретекающей через сливную планку, в прототипе практически не будет контактировать с паром. В предлагаемом же устройстве с помощью перераспределител жидкости он будет возвращен на контактный элементAt high liquid flow rates, as indicated earlier, the excess liquid flowing through the drain strip in the prototype will practically not come into contact with steam. In the proposed device using a fluid redistributor, it will be returned to the contact element

0 дл контакта с паром.0 for contact with steam.

Преимущества предлагаемого контактного устройства объ сн ютс установкой между р дами отверстий перфорированной распределительной плиты переливных уст5 ройств, обеспечивающих подачу жидкости в ближайшую по ходу движени пара час.ть распределительной плиты и переток в последующие ее части, причем высота переливных устройств уменьшаетс по ходу движени пара, а избыточное количествоThe advantages of the proposed contact device are explained by the installation between the rows of openings of the perforated distribution plate of overflow devices 5, which provide fluid supply to the part of the distribution plate and overflows in the subsequent parts that are closest to the direction of steam, the height of overflow devices decreasing along the movement of the steam. and excess

жидкости, стекающей через сливные планки , с помощью перераспределителей жидкости подаетс на насадочные блоки. Это позвол ет работать при более низких и более высоких нагрузках по жидкости по сравнению с прототипом, увеличить равномерность и врем контакта пара с жидкостью и тем самым повысить устойчивость работы и эффективность разделени смеси. Формула-изобретени 1. Контактное устройство дл ректификационной и абсорбционной колонн, содер- жащее вертикально расположенные перекрестноточные насадочные блоки, распределители жидкости в виде перфориро- ванных распределительных плит с отражательными пластинами и сливными планками, отличающеес тем, что, сthe liquid flowing through the drain strips, with the help of redistributors of liquid is supplied to the nozzle blocks. This makes it possible to work at lower and higher liquid loads in comparison with the prototype, to increase the uniformity and contact time of the vapor with the liquid, and thereby increase the stability of the work and the separation efficiency of the mixture. Formula of the invention 1. Contact device for distillation and absorption columns containing vertically located crossflow nozzle blocks, liquid distributors in the form of perforated distribution plates with reflective plates and drain strips, characterized in that, with

00

целью повышени устойчивости работы и эффективности разделени , оно снабжено переливными устройствами, установленными между р дами отверстий перфорированной распределительной плиты перпендикул рно ходу движени жидкости, обеспечивающими подачу жидкости в ближайшую по ходу движени пара часть рас- пределительной плиты и пер еток в последующие ее части, при этом высота переливных устройств уменьшаетс по ходу движени пара.In order to increase the stability of work and the efficiency of separation, it is equipped with overflow devices installed between the rows of openings of the perforated distribution plate perpendicular to the course of the liquid movement, providing liquid supply to the part of the distribution plate and the flows that are closest to the direction of the steam, in its subsequent parts, at thereby, the height of the overflow devices decreases along with the steam.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с тем, что, с целью возврата жидкости на нзсадочные блоки в месте слива жидкости с перфорированной распределительной плиты через сливную планку, контактный элемент снабжен наклонной пластиной.2. The device according to p. 1, characterized in that, in order to return the fluid to the filling blocks at the place where the fluid is drained from the perforated distribution plate through the drain bar, the contact element is provided with an inclined plate.