Тепломассообменная колонна

Тепломассообменная колонна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ТЕПЛОМАССООБМЕННАЯ КОЛОННА ,. содержащая корпус, в котором размещена насадка, разделенная на секции горизонтальными перегородками с отверстиями для прохода пара (газа) и жидкости и ограниченная наклонными газопроницаемыми стенками, образующими со стенками корпуса проходы для пара (газа);, отличающаяся тем что, с целью повышения эффективности массообменна за счет увеличения пути пара (газа) в пределах одной контактной секции и повышения числа контактов взаимодействия пара (газа) с жидкостью, она снабжена установленной на расстоянии от корпуса вертикальной перегородкой, проходящей через горизонтальные перегородки, отп верстия которых расположены симметрично относительно вертикальной перегородки , а газопроницаекше стенки соединены с корпусом, вертикальной и горизонтальными перегородками. 2. Колонна по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что отверстия для прохода пара (газа) в горизонтальных перегородках выполнены в виде сектора.

„Я0„„1 005805

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПжЛИК з(д) В 01 D 3/20; В 01 0 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3333664/23-26 (22) 14.08.81 (46) 23.03.83 Бюл. Н 11 (72) К.Ф.Богатых, И.А.Мнушкин и Б.К.Иарушкин (71) Уфимский нефтяной институт (53). 66.015.23(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 731984, кл. В 01 0 3/20 1978 (прототип) . (54) (57) 1. ТЕПЛОМАССООБИЕННАЯ КОЛОННА,.содержащая корпус, в котором размещена насадка., разделенная на секции горизонтальными перегородками . с отверстиями для прохода пара (газа) и жидкости и ограниченная наклонными газопроницаемыми стенками, образующими со стенками корпуса проходы для пара (газа), отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности массообменна за счет увеличения пути пара (газа) в пределах одной контактной секции и повышения числа контактов взаимодействия пара (газа) с жидкостью, она снабжена установленной на расстоянии от корпуса вертикальной перегородкой, проходящей через горизонтальные перегородки, mn верстия которых расположены симметрич-. но относительно вертикальной перегородки, а газопроницаемые стенки соединены с корпусом, вертикальной и горизонтальными перегородками.

2. Колонна по и. 1, о т л и ч а ю" I щ а я с я тем, что отверстия для прохода пара (газа) в горизонтальных перегородках выполнены в виде сектора, 1 1005

Изобретение относится к аппаратам для проведения тепломассообменных процессов в системах газ - жидкость, в,частности к абсорбционным и ректификационным колоннам, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, газовой и пищевой отраслях промышленности.

Известна тепломассообменная колонна, включающая корпус, внутри которо- 10 го размещена насадка, разделенная на слои перегородками с отверстиями для прохода пара (газа) и ограниченная наклонными газопроницаемыми стенками, образующими со стенками корпуса проходы для газа I 1 j .

Недостатком известной колонны яв- ляется ограниченная эффективность массообмена вследствие того, что на каждой ступени контакта газ проходит сравнительно небольшой путь, не более диаметра колонны. Следовательно, на этом небольшом пути создается невысокое число контактов вэаимодейст я вия газа с жидкостью. Кроме того, на25 личие свободной зоны над насадкой (зона расположения гидрозатворов) приводит к байпасированию части газа без эффективного контакта с жидкостью, а это резко снижает число контактов и, следовательно, также огра+ ничивает эффективность массообмена на каждой контактной ступени.

Целью изобретения является Повы- у шение эффективности массообмена эа счет увеличения пути газа в пределах одной контактной ступени, повышение числа контактов взаимодействия газа. с жидкостью и регулирование плотнос- 40 ти орошения по в ысоте колонны.

Поставленная цель достигается тем, что тепломассообменная колонна, включающая корпус, внутри которого размещена насадка, разделенная на слои перегородками с отверстиями для прохода пара (газа) и ограниченная наклонными газопроницаемыми стенками, образующими со стенками корпуса прохо50 ды для газа, она снабжена установленной на расстоянии от корпуса вертикальной перегородкой, проходящей через горизонтальные перегородки, отверстия которых расположены симмет рично относительно вертикальной перегородки, а газопроницаемые стенки соединены с корпусом, вертикальной и горизонтальными перегородками.

805 2

Причем отверстия для прохода пара (газа) в горизонтальных перегородках выполнены в виде секторев.

На фиг.1 показана предлагаемая колонна, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез 6-6 на фиг.1; на фиг.4 - тепломассообменная колонна, на каждой секции которой расположены два секционированных по жидкости слоя насадки; на. фиг.5 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.б - разрез Г-Г на фиг.4; на фиг.7тепломассообменная колонна со сплошным слоем насадки; на фиг.8 - разрвз

Д-Д на фиг.7; на фиг.9 — тепломассообмвнная колонна со слоями насадки, выполненными как сплошными, так и секционированными по жидкости.

Тепломассообменная колонна состоит из корпуса 1, внутри которого расположена насадка 2, разделенная горизонтальными перегородками 3 и вертикальной перегородкой 4 с боковым отверс— тием для прохода пара (газа). Горизонтальные перегородки 3, выполнены с секторным отверстием 5 для прохода Аара (газа),.причем отверстия 5 выполнены симметрично относительно глухой вертикальной перегородки 4. Для создания равномерного орошения горизонтальные перегородки имеют отверстия для прохода жидкости б и сливную перегородку 7. Для обеспечения усреднения свойств пара (газа) после каждого контакта с жидкостью на насадке слои насадки выполняются секционными по вертикали и каждая секция отделена от другой свободной зоной 8. Со стороны входа газа насадочные слои (секции) ограничены газопроницаемой стенкой 9, выполненной, например, в виде решетки или из просечно-вытяжных листов.

Со стороны выхода газа секции насадки ограничены газопроницаемой стенкой 10, выполненной в виде газонаправляющей решетки, например., жалюзийного типа, отклоняющей поток газа, в,целях сепарации из него капель жидкости, на стенку корпуса колонны. Для более рационального использования рабочего объема колонны газопроницаемые стенки 9 и 10 установлены наклонно. Колонна снабжена глухой перегородкой 11 с боковым отверстием 12.

Тепломассообменная колонна работает следующим образом.

Газ (явр) через секторное отверстие 5 в горизонтальной перегородке 3

3 10058 поступает в насадку 2 и, двигаясь в перекрестном токе по отношению к потоку жидкости, взаимодействует с последним на поверхности насадки. После прохождения. насадки гаэ поступает в s сво6одную зону. 8, где происходит его перемешивание, что приводит к усреднению свойств газа после контакта с жидкостью., Далее гаэ через газопроницаемую перегородку поступает в следующую секцию насадки и контакт газа с жидкостью повторяется. Газ выходит из секций насадки контактной ступени через газопроницаемую стенку

10 с направляющими. элементами, ударяется о стенку корпуса колонны и капли жидкости, унесенные газом из насадки, сепарируют из потока газа. Затем газ через секторное отверстие в вышерасположенной горизонтальной перегородке поступает на следующую кон. тактную ступень. Жидкость на секции насадки поступает через отверстия в вышерасположенной горизонтальной перегородке под действием напора, создаваемого сливной перегородкой 7.

Преимущества предлагаемой тепломассообменной колонны по сравнению с известной следующие.

Увеличивается путь газа на одной 3В контактной ступени.за счет разделения насадки по оси колонны вертикальной глухой перегородкой 11 с боковым отверстием 12 для прохода газа-. Эта пе05

С регородка обеспечивает прохождейие газа по .кольцу корпуса и путь газа становится больше, чем путь газа в известной.

Газ пройдя больший путь, чаще контактирует с жидкостью, следовательноу

/ число контактов взаимодействия газа с жидкостью увеличится. . Вертикальное секционирование насадки и отделение одной секции от другой свободным. пространством обеспечивают перемешивание газа после каждого контакта с жидкостью, «ем самым усредняют свойства газа.

Увеличение пути газа на каждой контактной ступени, а также усреднение свойств rasa .после каждого контакта на контактной ступени обеспечивает высокую эффективность массообмена на каждой контактной ступени и в целом аппарата.

Использование тепломассообменной колонны с. перекрестным током массообмениеающихся фаз (пар/газ) - жидкость в насадке в сочетании с увеличенным числом контактов взаимодействия газа с жидкостью на.каждой контвктной ступени и с возросшим временем прохождения газа одной контактной ступени, а также в сочетании с обеспеченным усреднением свойств ваза после каждого контакта с жидкостью возволяет повысить эффективность тепломассообмвна наса дочной колонны и надежность ее работы.

1005805

1005805

1005805 l005805

4am. У

Составитель. З.Александрова Редактор Н.Джуган . Техред К.йыцьо . Корректор А.Дзятко

» « «« » » » «» «» »

Заказ 1972/7 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иизобретений и открытий

И3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4