Насадка для колонн тонкого разделения

Насадка для колонн тонкого разделения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

. СОКИ СОВЕТСНИХ

РЕСПУЬЛ4Н

O9 (If) 3аэ В 01 0 53/20

i<к

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н asleaakaaw Сащртильстам (21 ) 3250907/23-26 (22) 23.02.81 (46) 30.05.83. нл.- в 20 (72) В.A. Каминский, A.Ã. Кудзиев . и Г.Л. Тевзадзе (53) 66.074.513(088.8) (56) 1. Крель Э. Руководство по лабораторной ректи4икации. И., ИЛ, 1960, с. 442.

2. АВторское свидетельство СССР

9 75115, кл. В 01 0 53/20, 1949. (.54) (57) нАслдкА для колонн тонкого

РАЭДЕЛЕНИЯ, преимущественно для разделения изотопов, состоящая из слоев, каждый из которых выполнен иэ насыпных элементов в виде отрез- ков треугольной спирали, о т л ич а в щ а я с я тем, что., с целью повыаения эффективности разделения за счет выравнивания иеравномернасти распределения мидкоати и уменьюения гидравлического .сопротивления, она снабжена капиллярными прокладками, располояенными меиду ее слоями н выполненными в виде чередукщих ся звездочек и рФнаеток, при этом калщая последующая реиетка поверну-, та по отжажнию к предыдущей реаютке.

1020154

Иэобретение относится к разделению смесей с близкими свойствами, таких как изотопы, иэомеры и близкокипящие органические соединения, где необходимо использование высокоэффективных колонн с большим 5 количеством теоретических ступеней разделения. В таких колоннах используются насадки из отрезков прово.лочных спиралей различных форм.

Известны насадки из отрезков цилиндрической спирали н отрезков прямоугольной спирали "Хэли-IIAK" (1).

Все эти насадки обладают существенным недостатком,- заключающимся в ухудшении. эффективности при рабо- 5 .те без предварительного смачивания и при увеличении диаметра колонн, что обусловлено их недостаточной капнллярностью.

Известна насадка, состоящая из слоев, каждый из которых выполнен из насыпных элементов в виде отрезков треугольной спирали 2 ).

Недостаток известной насадки, так же как и других насадок иэ проволочных спиралей,, заключается в ее плохой капиллярности, так как неравномерно распределяет поток жидкости по сечению колонны, особенно при работе без предварительного смачивания (захлебывания }, что заметно снижает ее эффективность. Эффективность особенно сильно снижается прн увеличении диаметра колонн, в то время как увеличение диаметра колонн - это основной путь повышения производительности разделительных установок.

11ель изобретения — повышение эффективности разделения за счет выравнивания неравномерности распре. 49 деления жидкости и уменьшения гидравлического сопротивления. указанная цель достигается тем, что насадка для колонн тонкого разделения, преимущественно для раэ- 45 деления изотопов, состоящая из слоев, каждый из которых выполнев из насыпных .элементов в виде отрезков треугольной спирали, снабжена капиллярными прокладками, расположен- О ными между ее слоями и выполненными в виде чередующихся звездочек и решеток., при этом каждая последующая звездочка повернута по отношению к предыдущей решетке.

На фиг. 1 показано схематичное расположение сетчатой полосы прокладки относительно насыпных элементов; на фиг. 2 - прокладка в виде прямоугольной решетки; на фиг. 3— то же, в виде звездочки.; на фиг. 4 - 60 схематичное иэображение направлений потоков взаимодействующих фаз.

Прокладки изготавливаются из полосок перегнутой вдоль и сложенной вдвое проволочной сетки сарже- 65 вого переплетения с размером ячеек порядка 0,15 мм. Каждая такая полоска представляет собой капиллярный канал шириной 5 мм из.двойной сетки, через отверстия которой жидкость может поступать на прилегающие элементы насыпной насадки.

Полосы скрепляются между собой, образуя регулярные прокладки в виде фигур двух типов: прямоугольных решеток и звездочек, размеры которых на 5-10 мм меньше внутреннего диаметра колонны. Первые иэних предназначены для распределения жидкости н улучшения равномерности орошения s нHа п р а в л е нHиHи H х о р д, а вторые — в радиальном направлении.

Обе фор ы прокладок взаимно дополняют друг друга по действию. Дайная насадка представляет собой единую систему, элементами которой являются отрезки треугольной проволочной спирали и сетчатые прокладки обоих типов.

Эагружается насадка в колонну следующим образом.

Первоначально засыпается слой высотой 1 см иэ отрезков треугольных спиралей, иа который в горизонтальной плоскости кладется первая прокладка, затем снова загружается порция треугольных спиралей, которые сначала заполняют пространство внутри прокладки, располагаясь между полосками .сетки, а затем создают над прокладкой слой высотой

1 см, на который кладется следующая прокладка, после чего операции повторяются. Прокладки в виде звездочек и решеток чередуются, причем для увеличения направлений распределения жидкости каждая -последующая решетка поворачивается относительно предыдущей на.некоторый угол в горизонтальной плоскости.

В результате создается сплошной слой насыпной насадки из отрезков . треугольной спирали, пронизанный

s горизонтальном направлении через каждый сантиметр высоты регулярной капиллярной структурой из полосок проволочной сетки.

Плоскости полосок прокладок 1 располагаются перпендикулярно горизонтальной плоскости сечения колонны н поэтому расположение прокладок среди элементов насыпной на садки 2 не приводит к увеличению гищюдинамического сопротивления колонны и сокращению ее пропускной способности.

Насадка работает следующим образом..

Жидкость течет но насадке иод действием силн тяжести пленкой по поверхностям элементов из отрезков спирали сверху вниз, буричем в разных местах сечения колонны

1020154. Составитель Г, Урусова

Редактор. С. Квятковская Техредй. Еастещевич Корректор1В. Ж тяга

Ю ВЮ Ю ФВ &ЮЛЮ ЮЮ Ф ЮМЮ Ю ЮЮ М Ю

Заказ 3765/8 Тираж 688 Подписное

ВНИИЙИ Государствеиного камитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

» ра ю w ююю мюававюююавва аюеею Фюююав» авмеааюв ю

Филиал ППП ".Патент" < r. Ужгород, ул. Щоектная, 4 величины этих потоков неодинаковы, а в ряде мест вертикальные потоки вовсе отсутствуют. Встречая íà csoем пути горизонтально расположенную капиллярную прокладку, часть большего по величине йогока проходят поперек прокладки вниз (в прежнем направлении ), а другая часть под действием капиллярных снл начинает течь вдоль прокладки в ту стоposy> где -вертикальный поток отсутствует нли весьма мал но величине.

Через отверстия в сетке этот поток по пути питает прклегаиврве к прокладке насыпные элементы и поэтому ниже прокладки создает. новые направ.ленные. вниз потоки жидкости в местах, где, их ранее не было, что и приводит к улучшению распределения орошения по сечению колонны.

Газ течет снизу вверх, обтекая поверхности, создаваемые прокладками н насыпными элементами-насадки, Ю à его распределение по сечению колонны практически равномерно.

Предлагаемая насадка с регулярными капнллярными прокладками позво10 лит значительно увеличить эффектив:ность разделительных колонн, пре- дотвратить падение эффективности при увеличении диаметра колонн и уменьшить объем установок и капн15- тальене затраты.,Пенная насадка может быть использована в технологии разделения стабильных изотопов.