Массообменная колонна
Иллюстрации
Реферат
МАССООВМЕННАЯ КОЛОННА, включающая перфорированные тарелки, снабженные .переливными устройствами и гидрозатворами, размещенными на нижележащей тарелке под переливными устройствами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности массообмена, устойчи ,вого в широком диапазоне нагрузок по газу и жидкости, переливные устройства размещены jja нечетны ; по ходу , газа тарелках,, а гидрозатворы на четных по ходу газа тарелках, при этом площадь свободного сечения перфорации четных тарелок составляет 2-7 площади свободного сечения перфорации нечетных тарелок.
()9) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ
° И
РЕСПУБЛИН,3(5)): В 01 D 3/20; В 01 D 3/22
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2925069/23-26 (22) 15. 05. 80 (46) 23. 04. 83. Бюл.. Р 15 (72) Ю.В. Аксельрод, В.М. Щедро, В.М. Газизулин, Л.А. Юдина, В.В. Дильман, В.B. Харламов, О.С. Чехов, Й.А. Кочергин и A.M. Соколов (53) 66.015.23.05 (088 ° 8) (56) 1. Патент ФРГ . У 2011870, кл. 12 а 5, 1971 ° ,(54)(57) MACCOOHMEHHAR КОЛОННА включающая перфорированные тарелки, снабженные .переливными устройствами и гидрозатворамн, размещенными на нижележащей тарелке под переливными устройствами, о т л и ч а ю щ а— я с я тем, что, с целью повышения эффективности массообмена, устойчи-.,,вого в широком диапазоне нагрузок по газу и жидкости, переливные устройства размещены на нечетных Ilo ходу газа тарелках,. а гидрозатворы— на четных по ходу газа тарелках, при этом площадь свободного сечения перфорации четных тарелок составляет
2-7 площади свободного сечения перфорации нечетных тарелок.
1012934
I
Сетчатая
Пе
Существование диапазона совместной работы
Соотношение живых сечений
Плотность орошения, м/ч
Живое.сечение
Г2 Ъ
Живое сече ние, r„,а
Г1 /Г2
-Да
0,34
0,34
1,0
1,0
0,45
0,36
0,61
0,61
28
То же
То
То же
0,85
0,3
0,55
0,36
100
140
0,8
0,28
0,42
0,4
Изобретение относится к массооб- менным колоннам и может быть исполь- зовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности в процессах абсорбции и ректификации.
Известна массообменная колонна, включающая перфорированные тарелки, снабженные переливнымч устройствами и гидрозатворами, размещенными на нижележащей тарелке под переливными устройствами $1 J.
Недостатком известной конструкции является низкая удельная интенсивность массообмена, обусловленная отсутствием. второй зоны контакта фаз, что, в свою очередь, приводит к созданию значительных сепарационных объемов к неоправданному увеличению высоты колонных аппаратов.
Цель изобретения — повышение эффективности массообмена, устойчивой в широком диапазоне нагрузок по газу и жидкости
Поставленная цель достигается тем, что, в массообменной колонне, включающей перфорированные тарелки, снабженные переливными устройствами и гидрозатворами, размещенными на нижележащей тарелке под пЕреливными устройствами, переливные устройства размещены на нечетных по ходу газа тарелках, а гидрозатворы — на четных по ходу газа тарелках, при этом площадь свободного сечения перфорации четных. тарелок составляет
2-7 площади свободного сечения перфорации нечетных тарелок. 35
На фиг. 1 представлен элемент массообменной колонны, общий вид; на фиг, 2 — сечение A-A на фиг. 1.
Колонна включает корпус 1, размещенные по высоте перфорированные 4О тарелки 2, переливные устройства 3 с гйдрозатворами 4 и сливными перего. родками 5, перфорированные пластины
6, диаметром, равным диаметру колон-, ны, присоединенные к днищам гидрозатворов. Расстояние между перфори" рованной пластиной и верхней кромкой сливной перегородки 5 переливного устройства составляет 0,2-.2 высоты сливной перегородки. Площадь свободного сечения составляет 2-7 площадей свободного сечения перфорированной пластины. На перфорированной пластине 6 выполнено дополнительное отверстие 7 на равном расстоянии от переливных устройств 3 по форме, аналогичной форме сечения переливных устройств прямоугбльное). Площадь свободного сечения отверстия составляет 0,05-015 площади свободного сечения перфорированной пластины.
Колонна работает следующим образом.
Переток жидкости с тарелки осуществляется через верхнюю кромку сливной перегородки переливного устройства. Пройдя через перелив, жидкость выходит из гидрозатвора 4 и попадает на перфорированную пластину 6, по которой она распределяется по всей перфорированной поверхности, образуя вторую зону контакта фаз, и стекает в виде пленок или струй на нижележащую тарелку через перфорации пластины и отверстие 7.
Применение дополнительной перфорированной поверхности йозволяет увеличить эффективность использования сепарационных пространств, создать равномерную зторую зону контакта фаз, обеспечить стабильность работы тарелок в широком диапазоне Нагрузок.
В таблице приведены результаты работы массообменной колонны с перфорированными тарелками при различных площадях свободного сечения перфораций четных и нечетных тарелок.
Продолжение таблицы
Сетчатая тарелка
Перфорированная перегородка
Диапазон устойчивой работы
Диапазон, устойчивой работы
Живое сечение, г,е г /г
Верхйее значение скорости.м/с
1,0
0 45
0,92: -"0,51.28
3,3
Да
0,36 1,0
0,92
° Э
0,51
Э!
То же
Го же
0,85
1В
0,3
0,88
100
0,54
0,6
0,8
0,28
140
0,7
ВВ
t,0
0,45
0,85
1 43
То же
0g85 1,43.
То же 57
0,36 1,0
100
0,85
0,3
В!
1,35
0,9
Нет
0,28
0,8
140
ЭВ 4э15
1,0
1,0
0,45
1,67
Нет
1 05 1,8
57
1,0
0,36
То же
1,8
1,05
То же
0,3 0,85
0,28 0,8
100
° !
В!
1,08
1,75 с
В!
В!
ВЭ
1,4
it2
140
0,61 15
0,61 То же
1,4
1,0
7,5
Нет
0,34
0,7
1,3
В!
То же
0,34
То же
0,56 1,15
0,54 1 0
ВВ
0,55
0,36
100
140
В!
0,4
1,4
1,0
Нет
0,51
0,51 0,92 -".- . 0,7 1,3
То же Да
То же
0 54 0,88 -"- 0,56 1, 15
° !
100
1,0
В!
0,54
0,7
0,6.ВВ
140
2,15 15
1,4
2,1
1,0
Да.1,2
Плотность орошения, м/ч
Нижнее з наче ние скорости, м/с
Верх-, нее значение скорости,м/с
0,42
0,92
Живое сечение, 1
Нижнее значение скоро" сти,м/с.Соотношение живых сечений
Существование диапазона совместной работы
1012934
Продолжение таблицы
Перфорированная перегородка
Живое
Диапазон устойчивой работы ое сечение, Г2,% е,,%
Н "ф
П
То же То же 0,7
1,3
0,56
100
1,26
2,05
1,15
Нет
140
1,6
1,4
1,0
0,54
1,36
2,42
1,0
1,35 1,8
Нет
То же
1,36
2,42
0,7 1,3 То же
1,44
100
2,35
0,56 1,15
0,54 1,0
1,6
140
1,8
1,6 1,9 10 Нет
0,61
0,34
20
0,61
То же 1,2
0,34
1,75 То же
То же
100
0,84
0 55
0,36
1,5
1,2
140
0,42
0,4
0,6
0,92
6,7
1,9
1,6
Нет
0,51
1,75 То же
1,2
0 51
То же
100
0,84 1,5
Да
0,54
Н
1,2
0 6
0,7
0,6
140
3,05
3 05
1,6
1,2
Да
1,9
1,75
1,7
1,7
28
10То же ю
То же
1,8
0,84 1,5
2,95
100
Нет
Н
0,6 1,2
140
2,23
2,0
Нет
1,8
1,9
1,6
3 35
1,95
Нет
1,95
3,35
1,2
То же
1,75 То же
Нет
1,98
100
0,84
3,25
Н
1,5.
2,45
240
2,2
2 2
0,6
0,92
0,88
Нижнее значение скости1м/с
Верхнее значение скорости,м/с
Соотно шение живых сечени
Г.,/Г2
Существование диапазона совместной работы
1012934
Составитель 3. Александрова
Редактор A. Коэориз Техред Ж.Кастелевич Корректор З. Бутяга
Заказ 2839/7, Тираж б86 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Результаты показывают, что поставленная задача решается полностью и положительный эффект достигается только при соотношении
2-7.
Интенсификация массообмена эа счет создания второй зоны контакта фаз, устойчивой в широком диапазоне нагрузок йо газу и жидкости, позволяет сократить число тарелок в массообменной колонне и cHHSHTb ее высоту °
М ° «
Применение предлагаемого устройства в действующих агрегатах синтеза аммиака большой единичной мощности 1500 т/сут позволяет уменьшить высоту абсорбера,моноэталаминовой очистки технологического газа от
CO на 20-25% или примерно на 10 м, а расход металла для одного агрегата на 70-80 т. Снижение габаритной высоты абсорбера позволяет изготовить аппарат в одном корпусе, что дает дополнительный экономические преимушества.