Способ массообмена
Иллюстрации
Реферат
СПОСОБ MACСООБМЕНА, включающий подачу жидкости на струйную массообменную тарелку с продольными секционируиэдими перегородками, заключаюцнйся в том, что поток жидкости, поступающей на тарелку, делят на ряд частей, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения э({|фективности процесса, отношение расходов .потоков t./Lj, подаваемых на смежные секции, составляет 0,5-0,7. Фиг.1
СОНИ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ
РЕСПУЬЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И-ОТБЫТИИ
I (21) 2995867/23-26 (22) 30.07.80
;(45) 15.06.83. Бюл. М 22 (72) И.Н. Ямщиков .(71) Казахский химико-технологический институт (53) 66.071.7(088.8) (56) 1. Ямщиков И.Н., Иурзагэлиев О.Г. и Чехов О.С. Химическое маииностроение. Сб. научных трудов, вып. 4, И., ИИХФ, 1971, е. 73-79.
2. Ямщиков И.H.. и Чехов О.С. Теоретические основы химической техноло-, r M, т. X1V, 1980, I 1, с. 1
3. Авторское свидетельств по заявке к 2936323/23-26, кл. 8 01 D 53/18, 06.06.80.SU„„1022726 А з(ю0 01 D 53/18; В 01.3.,3/26 (54)(57) СПОСОБ ИАССООБИЕНА, включающий подачу щидкости на струйную массообменную тарелку с продольными секционирующими перегородками, заключающийся в том, что поток жидкости, поступающей иа тарелку, делят на ряд частей, о т si и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности
I процесса, отновение расходов потоков
1../i>, подаваемых на ейежные секции, составляет 0,5-0,7.
10?2726 ствами. При ударе в них газожидкостных струй реализуется так называемый концевой эффект массопередачи из-за обновления поверхности жидкости.
Известен способ подачи жидкости на массообменную тарелку, в которой использование несплошных отбойных перегородок в качестве контактных устО ройств значительно повышает концевой эффект, если при ударе в них газожидкостных струй имеет место продавливание жидкости через отверстия в перегородках (?), Если газожидкостные струи ударяют в перегородку с одной стороны, то такое продавливание происходит почти всегда. Для конструкции, где газожидкостные струи симметрично с двух сторон ударяют в отбойную перегородку, продавлявание жидкости в ту или иную сторону может, очевидно, иметь место лишь при неравенстве кинетической энергии соударяющихся струй. При подаче на смежные секции тарелки равных объемов жидкости газожидкостные струи будут обладать одинаковой кинетической энергией, При их соударении будет происходить компенсация энергии, что не обеспечит продавливания жидкости через отверстия отбойной перегородки °
Известен способ массообмена, включающий подачу жидкости на струйную массообменную тарелку с продольными секционирующими перегородками, заключающийся в том, что поток жидкости, поступающей на тарелку, делят на ряд частей (Ц.
Однако известный способ недостаточ но эффективен.
Цель изобретения — повышение эффективности процесса.
Указанная цель достигается тем, что согласно способу массообмена,включающему подачу жидкости на струйную массо-обменную .тарелку с продольными секционирующими перегородками, заключающемуся в том, что поток жидкости, поступающей на тарелку, делят на ряд частей, отношение расходов потоков „/ L2, подаваемых на смежные секции„ составляет 0,5-0,7. На смежные секции тарелок подаются неравные по величине объемы жидкости. Для этого весь объем жидкости, поступающей в приемный карман, перед подачей на рабочую площадь тарелки разделяют на ряд частей, число которых равно числу секций тарелки, причем соблюдается условие неравенства расхода потоков, подаваемых на смежИзобретение относится к колонной аппаратуре для проведения массообменных процессов в системе жидкость-газ (пар), таких как ректификация, абсорбция, десорбция и т.п.
Для тарелок с приемным сегментным карманом известен способ подачи жидкости на рабочую площадь тарелки. Он определяется наличием приемной перегородки, переливаясь чеоез которую, 1 жидкость поступает на рабочую плоскость тарелки Г11.
Ввиду того, что верхняя кромка приемной перегородки параллельна плоскости тарелки (т.е. горизонтальна, удельный расход жидкости по всей длине перегородки. имеет одно и то же значение. Для массообменных колонн прямоугольного сечения такая подача жидкости приводит к равномерному орошению всей площади тарелки ° Поскольку в практике, в основном, используются колонны цилиндрические т.е. круглого сечения), то с целью равномерного сечения устанавливаемые в них 25 тарелки часто имеют продольное секционирование. Оно заключается в.том, что на каждую тарелку устанавливают ряд продольных перегородок, между которыми жидкость движется от приемно- ЗО го кармана к сливному как бы в прямоугольных потоках. При этом неравномерно орошаются жидкостью лишь две крайние секции тарелки, являющиеся не прямоугольными (так как они с одной стороны ограничиваются криволинейной поверхностью обечайки колонны).
Таким образом, рассмотренный способ характерен тем, что в прямоугольные секции тарелки (при одинаковом расстоянии между секционирующими пере городками) поступают в единицу времени равные объемы жидкости.
Рассмотренный способ подачи равных объемов жидкости в одинаковые по раз45 мерам прямоугольные секции применяется для тарелок как барботажного, так и струйного класса. Однако он обладает недостатками применительно к тем кбнструкциям струйных тарелок, на которых, во-первых, секционирующие перегородки являются несплошными (т.е. сетЧатыми, перфорированными и т.п.), а во-вторых, струйные элементы с двух сторон симметрично направлены на.эти перегородки.
Для таких конструкций секционирующие перегородки, как известно, являются одновременно контактными устрой"
025 0 075 1Р Я
44.2
ВНИИПИ Заказ 4101/3 Тираж 688 Подписное. Филиал ПйП1"Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 1022 ные секции. При любом соотношении расходов имеется докомпенсация энергии соударяющихся на перегородке газожидкостных струй,,поскольку струи, несущие большие количества жидкости, обладают большей энергией. Такая неуравновешенность обеспечивает продавливание жидкости через отверстия перегородки со стороны сильной, струи в сто- рону слабой струи. о
На фиг„1 в качестве примера изображена тарелка, разделенная перфорированными (или сетчатыми) отбойниками 1 на пять секций — три средние 2 и две крайние 3 (йа реальной тарелке число средних секций может. быть значительно большим) . Направляющие элементы полотна тарелки (чешуйки) направлены на отбойники 1, обеспечивая столкновение . на отбойниках газожидкостных струй.
Жидкость, поступающая с вышерасположенной тарелки, с помощью дозирующего устройства распределяется по ячейкам приемного кармана 4. Эти ячейки изолируются одна от другой с помощью сплошных перегородок 5. Распределение жидкости по ячейкам осуществляется таким образом, что ее расходы в смежные ячейки является неодинаковыми (Lr„ и.t„ ), но, как видно из фиг. 1, 30 величина расхода повторяется через ячейку. На фиг. 1 изображено всего лишь три средних секции, ввиду чего жидкость с расходом Ь, подается в две ячейки, а с расходом L < — в одну ячейку. При .большем числе средних секций число ячеек с расходом жидкости
b< и 4 < будет одинаковым (в случае
726 4 четного числа ячеек) и равным поло-, вине числа средних секций, Так как две крайние секции 2 по своей площади и числу чешуек отличаются от средних секций, что расход жидкости, подаваемой на них, должен быть определен в каждом конкретном случае.
Способ реализуется только для сред них секций.
На фиг. ? в качестве иллюстрации приведена зависимость эффективности по Мерфри от соотношения расходов. жидкости для следующих условий опыта: жидкость - водный раствор СО с концентрацией 1 г/л, газ-воздух; размеры исследуемого двухсекционного участка тарелки 400 х ?50 мм, перфорация - лепестковые чешуйки стандартных размеров, число рядов чешуек на каждой секции 2; число чешуек в ряду 6; перегородка между секциямисетка прямоугольного плетения с размером ячеек в свету 2,9 х 2,8 мм, материал тарелки — оцинкованное железо, материал перегородки--- медь;. ма---териал травления (для обезжиривания) не подвергался, угол между перегородкой и осью, проходящей через чешуйки (угол атаки газожидкостных струй) о 20, общий расход жидкости 0,6 м /и час, скорость газа в чешуйках
2 м/с; температура воды 22"С температура воздуха 36 С, Как показано на фиг. 2, наибольшая эффективность массопередачи отмечалась в диапазоне соотношений рас ходов Ь / Ь равном 0,5-0,7 °