Опорно-распределительное устройство для контактных аппаратов

Опорно-распределительное устройство для контактных аппаратов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оборудованию для осуществления тепломассообменных процессов. Целью изобретения является повышение выхода продукта и увеличение производительности аппарата за счет более равномерного распределения жидкости, а также упрощение монтажа устройства. Опорно-распределительное устройство для контактных аппаратов содержит тарелку с отверстиями и расположенными над ними колпачками, в боковых стенках которых выполнены на нескольких уровнях по высоте отверстия с установкой над отверстиями нижнего уровня устройства для диспергирования жидкости. Расстояние между отверстиями нижнего уровня больше расстояния между отверстиями верхних уровней и опоеделяется по формуле Лн =

СОГОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. 09) (II) (я)з В 01 0 53/18, 3/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4771525/26 (22) 03.10.89 (46) 15.02.92. Бюл. М 6 (71) Научно-исследовательский институт мономеров для синтетического каучука (72) B. А. Горшков, М. Н, Стряхилева, С. М.

Комаров, B. Г. Румянцев, B. И. Столярчук, 8, П. Казаков, С. К:). Павлов, M. И. Гречишкина, М. Х. Кегель, Л. P. Кабо, В. А. Андреев и B.

И. Бытина (53) 66.048.375(088.8) (56) И. А. Александров. Ректификационные и абсорбционные аппараты. М.: Химия, 1971, с, 217. (54) ОПОРНО-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТНЫХ АППАРАТОВ (57) Изобретение относится к оборудованию для осуществления тепломассообменных процессов. Целью изобретения является поИзобретение относится к оборудованию для осуществления тепломассообменных процессов, в частности к опорнорэспределительным устройствам для контактных аппаратов, в которых осуществляется взаимодействие противоточных газожидкостных потоков в слое зернистого материала.

Одним из,типов опорно-распределительных устройств является волнистая решетчатая тарелка, которая имеет прорези в полотне тарелки и в боковых стенках, установленных на этом полотне туннельных колпачков. Жидкость, стекающая по насадке, насыпанной на тарелку, проходит через прорези в полотне тарелки, а газ проходит вышение выхода продукта и увеличение производительности аппарата за счет более равномерного распределения жидкости, а также упрощение монтажа устройства.

Опорно-распределительное устройство для контактных аппаратов содержит тарелку с отверстиями и расположенными над ними колпачками, в боковых стенках которых выполнены на нескольких уровнях по высоте отверстия с установкой над отверстиями нижнего уровня устройства для диспергирования жидкости. Расстояние между отверстиями нижнего уровня больше расстояния. между отверстиями верхних уровней и опрв еляется по формуле tH = (0,95-1,1).

F /N0, где t — расстояние между отверстиями нижнего уровня; F — площадь поперечного сечения аппарата: Not. — общее количество отверстий нижнего уровня (для жидкости). 3 ил. через отверстия в боковых стенках колпач-, 3 ков, аваев

Недостатком этой конструкции являет- ъ ся то, что она не позволяет равномерно рас- 1 }. пределять жидкую фазу по сечению у аппарата,.особенно при малых плотностях у ., орошения. Жидкая фаза, неравномерно стекающая по насадке вследствие разной плотности упаковки в слое, что характерно для,Ф зернистого материала, также неравномерно слйаается через прорези плотна тарелки на нйжалежащий слой. Для каталитических процессов в нижележащем слое катализатора реакция между газом и жидкостью протекает при этом с разной интенсивностью. В результате неполного использования кэта1711955 лизатора наблюдаются потери в выходе целевого продукта и производительности аппарата. Кроме того, в процессах, протекающих с выделением тепла. например в синтезе метил-трет-бутилового эфира 5 из метанола и изобутилена на ионитном формованном катализаторе, в случае неравномерного орошения каталитического слоя наблюдаются местные перегревы катализатора, что приводит к слипанию ионитного 10 формованного катализатора и исключению его из работы, т.е. снижению производительности аппарата.

Наиболее близким к предлагаемому является опорное устройство для сыпучих ма- 15 териалов в контактных аппаратах, содержащее тарелку с отверстиями над ними колпачками с отверстиями для прохождения жидкости и газа и расположенными в боковых стенках, Стекающая жидкость со- 20 бирается нэ дне тарелки и затем сливается через нижние срезы отверстий в боковых стенках колпачков. Газ проходит через те же отверстия выше уровня жидкости.

Недостатком работы данного устройст- 25 ва является неравномерность распределения жидкой фазы по сечению аппарата. В этом устройстве жидкость стекает через множество отверстий в боковых стенках колпачков. При этом уровень перелива при 30 малых плотностях орошения, что характерно для каталитических процессов, незначителен. В случае малейшей неточности в изготовлении или монтаже тарелки (нару-. шения ее горизонтального положения) не 35 обеспечивается равномерного распределения жидкости, происходит неполное использование катализатора, снижение выходов целевого продукта и производительности аппарата. 40

Цель изобретения — повышение выхода целевого продукта и увеличение производительности аппарата эа счет более равномерного распределения жидкости,. а также упрощение монтажа устройства. 45

Для достижения указанной цели пред.лагается опорно-распределительное устройство для контактных аппаратов, содержащее тарелку с отверстиями, нэд которыми установлены колпачки с отверстия- 50 ми в боковых стенках. Эти отверстия выполнены по высоте на нескольких уровнях с установкой устройств для диспергировэния жидкости под отверстиями нижнего уровня. Причем расстояние между отеер- 55 стиями нижнего уровня больше расстояния между отверстиями верхнего уровня и определяется по формуле;

tel - (0,951,1) Fa/Nî| где tH — расстояние между отверстиями нижнего уровня в боковых стенках колпачка;

F, — площадь поперечного сечения аппарата;

N0 — общее количество нижнего уровня отверстий в боковых стенках колпачка.

Nm. определяется из условия, что уровень перелива жидкости через отверстия нижнего ряда должен быть достаточен для обеспечения равномерного распределения жидкости по сечению аппарата.

- Уровней отверстий в боковых стенках колпачка может быть два или больше в зависимости от нагрузки по газу и порозности зернистого материала.

В предлагаемом устройстве жидкость, скапливающаяся на тарелке, стекает через отверстия нижнего уровня в колпачках. Количество этих отверстий on ределяется с учеТоМ нагрузки по жидкости и оно меньше, чем количество отверстий для газа на вышерэсположенном уровне.

В результате на тарелке собирается уровень жидкости, обеспечивающий равномерный ее слив через отверстия нижнего уровня колпачка по всему сечению аппарата. Более высокий уровень перелива жидкости.менее чувствителен к горизонтальности монтажа и точности изготовления отверстий тарелки. Для компенсации уменьшения количества точек слива для жидкости под отверстиями нижнего уровня установлены устройства для диспергирования жидкости, например, в виде набора параллельных пластин, расположенных под углом к вертикали так, чтобы каждая струйка жидкости попадала на пластину и растекалась по ее поверхности, или в виде полукруга с кромкой пилообразной формы. Колпачки, устанавливаемые на тарелку, могут иметь прямоугольную форму или форму трапеции с большим основанием сверху.

Отличием предлагаемого устройства от известного является выполнение отверстий в боковых стенках колпачков на нескольких уровнях, причем расстояние между отверстиями нижнего уровня больше расстояния между отверстиями верхних уровней. и определяется по указанной формуле.

Известно опорно-распределительное устройство для контактных аппаратов, в котором отверстия в боковых стенках колпачков выполнены на нескольких уровнях.

Однако в этом устройстве количество отверстий на каждом уровне колпачка одинаково; все отверстия. служат для прохождения газа и никак не связаны с расходом. жидкости, которая стекает в отверстия в полотне тарелки между колпачками, В таком устройстве распределение жидкости по сечению

1711955 аппарата является неравномерными, что ухудшает показатели процесса, На фиг. 1 показано предлагаемое опорно-распределительное устройство длл контактных аппаратов, план; на фиг, 2 — то же, продольный разрез; на фиг, 3 — вид А на фиг, 1, Устройство состоит из тарелки 1 с отверстиями 2 и колпачками 3 над этими отверстиями, В боковых стенках колпачков 3 выполнены отверстия 4 и 5 нижнего уровня для слива жидкости и верхнего уровня для прохождения газа соответственно. Под отверстиями 4 для слива жидкости установлены диспергирующие устройства б для увеличения количества точек орошения. На тарелку засыпается слой зернистого материала 7.

Устройство работает следующим образом.

Орошающая жидкость стекает по слою зернистого материала 7, собирается на тарелке 1 и затем сливается через отверстия нижнего уровня 4 в боковых стенках колпачков 3. Жидкость попадает на диспергирующие устройства 6, разбивается ими на мелкие струйки и сливается на нижележащий слой зернистого материала, Вследствие того, что количество отверстий для слива жидкости 4 рассчитывается с учетом расхода жидкости и оно меньше, чем количество отверстий 5 для газа, на тарелке собирается уровень жидкости, обеспечивающий ее равномерный слив через отверстия 4 по сечению аппарата, Таким образом, предлагаемая конструкция предусматривает две фазы распределения: предварительное распределение жидкости через отверстия нижнего ряда с устойчивым и равномерным истечением жидкости через каждое отверстие за счет достаточна BblcGKoi о уровня жидкости над отверстиями и последующее перераспределение каждой струйки на диспергирующих устройствах, 5 При зтсм достигается равномерное распределение жидкости по сечению аппарата при достаточно большом количестве точек орошения. B результате происходит более полное использование катализатора, повы10 шается выход целевого продукта и производительность аппарата, Формула изобретения

Опорно-распределительное устройство .15 для контактных аппаратов, содержащее тарелку с отверстиями и расположенными над ними колпачками с отверстиями в боковых стенках, отличающееся тем,что,с целью повышения выхода продукта и увели20 чения производительности аппарата за счет более равномерного распределения жидкости, а также упрощения монтажа устройства, отверстия в боковых стенках колпачков выполнены по высоте на нескольких уров25 нях и тарелка снабжена устройствами для диспергирования жидкости, расположенными под отверстиями нижнего уровня, при этом расстояние между отверстиями нижнего уровня больше расстояния между отверЗО стиями верхнего уровня и определяется по формуле

I где tH — расстояние между отверстиями нижнего уровня в боковых стенках колпачка;

Fa — площадь поперечного сечения ап: парата;

М >т — общее количество отверстий нижнего уровня в боковых стенках колпачка.

1711955.

Составитель A.Ñîíäîð

Редактор M.Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор А.Освуленко

Заказ 488 Тираж - йодиисное

ВНИИРИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ори П(НТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушскэя ивб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101