SU971386A1 - Массообменный аппарат - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к химическому машиностроению, а более конкрет но - к устройству контактных тарелок колонных аппаратов, предназначенных дл  проведени  массообменных процессов: ректификации, абсорбции и десорбции в химической нефтехимической и других отрасл х промьшшенности.

Известен массообменный аппарат, включающий корпус, по высоте которого установлены тарелки, содержащие горизонтальное основание с отверсти ми и колпачками над ними; при этом стенка колпачка со стороны входа жидкости приподн та над основанием и образует с ним щель дл  входа жидкости в колпачок, а стенка со стороны выхода жидкости опираетс  на основание и имеет отверсти  дл  газожидкостного потока, приемный и сливной карманы 1.

Недостатки аппарата: 1) Различие в нагрузке по жидкойти на единицу длины сопловых отверс:тий между крайними и средними контактными элементами составл ет в среднем 30%.

2} Узкий диапазон устойчивой работы (при уменьшении отношени 

пар/жидкость возможен провал жиднос тии

3)Мелкие капли (туман унос тс  паром.

4)Трудность обеспечени  уплотнени  между плоскопараллельными пластинами и цилиндрической стенкой аппарата .

Цель изобретени  - интенсификации процесса массообмена путем ликвида .ции продольного перемешивани  жидкости , уменьшени  уноса брызг и образовани  пр мотока.

Claims (4)

1. Указанна  цель достигаетс  тем, что в массообменном аппарате, включающем корпус, по высоте которого установлены тарелки,содержащие ropHf зонтальное основание с отверсти ми и колпачками над ними, причем стенка колпачка со стороны входа жидкос|ти приподн та над основанием и обра зует с ним щель дл  входа жидкости в колпачок, а стенка со стороны выхода жидкости опираетс  на основание и имеет отверстие дл  газожидкостно го потока, приемный и сливной карма ны , согласно иэо6ретению7 кажда  тарелка снабжена перегогюдками разной высоты, 1установленными меж у стенками аппарата и торцовыми стенками колпачков в шахматном пор дке при этом перегородки меньшей высоты установлены по направлению движени  жидкостного потока от приемного кармана к сливному. Целесообразно перегородки устанав . лизать-, между торцовыми стенками колпачков, колпачок выполн ть с просечными элементами, направленными к основанию,и устанавливать над р до о.тверс.тий. . Применение колпачков такой конструкции в сочетании с перегородками дает возможность разделить тарелку на секции, что исключает смешивание проконтактировавшей жидкости с жидкостью , еще не вступавшей в контакт. То обсто тельство, что парожидкостной поток благодар  специальным отверсти м в задней стенке выходит из колпачка вниз почти перпендикул рно к основанию тарелки, позвол ет испол зовать дл  отделени  капель жидкости от пара нар ду с силами т жести инерционные силы, чем обеспечиваетс  хороша  сепараци  пара, уменьшаетс  унос брызг; кроме того, отверсти  в задней стенке создают дополнительную зону контакта. Все это увеличивает эффективность массообмена, повышает четкость разде лени  компонентов. В колпачке и на выходе из него жидкость и пар движут с  в одном направлении, получающийс  пр моток повышает производительность контактного устройства. На фиг. 1 изображена контактна  массообменна  тарелка в разрезе на: фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1 - размещение перегородок между стенками аппарата и торцовыми стенка колпачков; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 - размещение перегородок между торцовыми стенками колпачков, на фиг. 4 колпачок в вер тпкальном сечении на фиг. 5 - узел J на фиг.вариант отверсти  в основании тарелки . По высоте корпуса 1 установлены тарелки, содержащие плоское горизонтальное основание 2 с отверсти ми 3 которые могут быть выполнены с отбор товкой (фиг. 5) или без нее (фиг.4| на которыми установлены колпачки 4 (фиг. 4), состо щие из стенок с крышкой нижний конец передней стен1 И5 состороны входа жидкости на тарелку приподн т над основанием тарелки и образует щель б дл  входа 5Ф1ДКОСТИ в колпачок. Нижний конец задней стенки 7 (со стороны выхода жидкости с тарелки) опираетс  на ос нование тарелки, а верхн   часть стенки отверсти  8, которые направл ют выход щую из колпачка парожид- костную смесь к основанию тарелки. Две боковые стенки 9, опиракщиес  на основание тарелки, соедин ют переднюю и за;днюю стенки колпачка. Меж ду боковыми стенками колпачков и стенками корпуса колонного аппарата установлены на основание тарелки в шахматном пор дке перегородки 10 и 11 (фиг.. 2, 3), высота которых определ етс  в зависимости от загрузки по жидкости. Установка перегородок между боковыми стенками колпачков предпочтительна дл  тарелок большого диаметра. Максимальна  высота перегородок определ етс  высотой колпачка , а минималь на  - рассто нием от основани  2 до отверстий 8. Массообменный аппарат работает ел едующим обр аз ом. Жидкость из приемного кармана тарелки попадает на основание 2 тарелки и через щель 6 входит в колпачок. Пар (газ), проход  через отверсти  3 в основании тарелки, захватывает жидкость и распыл ет ее. Тонкое распыление жидкости обеспечивает эффективный массообмен между паром и жидкос-t тью. Образовавша с  парожидкостна  смесь движетс  по каналу, образованному стенками 5, 7, 9 колпачка. В верхней части колпачка парожидкостной поток мен ет направление и выходит через отверсти  8 в задней стенке колпачка . Вышедший из колпачка парожид-. костной поток делитс  на две фазы: капли жидкости продолжают движение к основанию тарелки и собираютс  на нем, а пар, освобожденный от капель жидкости,поднимаетс  на вышерасположенное контактное устройство. Жидкость, пройд  аналогичным образом все колпачки , сливаетс  в приемный карман нижерасположенного контактного устройства . При номинальЕплх нагрузках вс  жидкость проходит через колпачки. При увеличении соотношени  жидкость/ пар жидкость перераспредел етс  через перегородки 10, тогда как высокие перегородки 11 преп тствуют переходу жидкости. (Движение жидкосг ти дл  этого случа  показано на фиг. 2, 3 штриховыми стрелками). Перегородки могут быть установлены и между боковыми стенками колпачков (фиг. 3), а отверсти  в основании тарелки изготовлены с отбортовкой (Фиг. 5), Благодар  отсутсвию продольного перемешивани  жидкости, хорошей сепарации пара и организации пр мотока эффективность аппарата повышаетс  примерно в 1,5 раза по сравнению с прототипом. Применение колпачков такой конструкции в сочетании с перегородками дает возможность разделить тарелку на секции, что исключает смешивание проконтактировавшей жидкости с жидкостью, еще не вступившей в контакт. То обсто тельство, что парожидкостной поток благодар  специальным отверсти м в задней стенке выходит из колпачка вниз почти перпендикул рно к основанию тарелки, позвол ет использовать дл  отделени  капель жидкости от пара нар ду с силами т жести также ине ционные силы, чем обеспечиваетс  хо ша  сепараци  и уменьшаетс  унос брызг. Кроме того, колпачки и перегород ки повышают жесткость основани  тap ки, что дает возможность применить облегченную опорную конструкцию тарелки . Формула изобретени  1. Массообменный аппарат, включа ющий корпус, по высоте которого установлены тарелки, содержащие горизонтальное основание с отверсти ми и колпачками над ними, при этом стенка колпачка со стороны входа жидкости приподн та над основанием и образует с ним щель дл  входа жидг кости в колпачок, а стенка со сторо ны выхода жидкости опираетс  на основание и имеет отверстие дл  газо жидкостного потока, приемный и слив ной карманы, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса массооёмена за счет ликвидации продольного перемешивани  жидкости , уменыиени  уноса брызг и образовани  пр мотока, кажда  тарелка снабжена перегородками разной высоты , установленными между стенками аппарата и торцовыми стенками колпачков в шахматном пор дке, при этом перегородки меньшей высоты установлены по направлению движени  жидкости- / ного потока от приемного кармана к сливному.
2. 2.Аппарат по п. 1, отличающийс  тем/ что, перегородки установлены между торцовыми стенками колпачков.
3. 3.Аппарат по п. 1, о т л и ч аю щ и и с   тем, что колпачок выполнен с просечными элементами, направленными к основанию.
4. 4.Аппарат по пп. 1кЗ, отличающийс  тем, что колпачок установлен над р дом отверстий. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 161688, кл. В 01 О 3/26, 1962.

   L

   10

   фиг. 2

   A-A

   10

   фиг,

   fff

   rr

   fff

   VxVx

   0i/f.5