Контактная тарелка

Контактная тарелка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()816482 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 041278 (21) 2691682/23-26 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 300381. Бюллетень ЙЯ 12 (я)м. к„.з

В 01 0 3/26 в 01 O 3/30

Государственный комитет ССС P по дмам изобретений н открытий

РЗ) УДК 66.048. .375(088.8) Дата опубликования описания 10 ° 04 ° 81 (72) Авторы изобретения трато.в.

- А;

Г.М Яковлев, A.È.Êàðïîâè÷, В.В.Агеев, Н.И.Е и М.И.Лагута

1- 1

Гродненское производственное объединение "Аз т" им. С.О.ПритыцкоГо (71) Заявитель (54) КОНТАКТНАЯ ТАРЕЛКА

Изобретение относится к устройствам для проведения массо-теплообменных процессов и может использоваться в химической, пищевой и других родственных отраслях промышленности, в частности для проведения процессов абсорбции и ректификации.

Известна тарелка массо-теплообменных аппаратов, включающая основание в виде плоского полотна с отверстиями, над которыми раэмецены на стойках лопастные вращающиеся завихрители 1 .

Указанная тарелка обладает незначительным временем контакта фаз.

Известна колонка для контактирования газа с жидкостью, содержащая тарелки, снабженные вертикальной перегородкой, не доходящей до дна и погруженной нижним кольцом в жидкость 2 .

Известна также колонка, в которой имеются тарелки и расположенные на расстоянии от нее отбойники дугового профиля, образующие щель для прохода жидкосТи . 3 .

К недостаткам данной конструкции можно отнести низкую поверхность контакта фаз, отнесенную к объему контактной ступени, вследствие отсутствия циркуляции жидкости на эле5 менте. Этот недостаток приводит к необходимости ставить большое число тарелок по высоте аппарата, что соответственно увеличивает его металлоемкость.

fQ Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является контактная тарелка, представляющая собой основание в виде плоского полотна с отверстиями, снабженная стаканом

15 и расположенным над ним на стойках вращающимся лопаточным эавихрителемЩ.

Налболее существенным недостатком укаэанного устройства — низкая эффективность контактной ступени, по2О скольку наблюдающийся межтарельчатый унос снижает КПД тарелки. Конструктивное оформление известного устройства предусматривает разделение фаэ после их контакта под дей25 ствием гравитационных сил, эффективное разделение под действием которых возможно лишь при малых скоростях .газовой .фазы, что снижает производительность аппарата и требует значительного межтарельчатого расстоя816482 ния. Кроме того, к недостаткам данной конструкции следует отнести также малое время контакта Фаэ и продольное перемешивание жидкости на полотне тарелки, что также снижает ее эфФективность.

Цель изобретения — интенсификация процесса массо-теплообмена за счет увеличения времени и зон контакта, снижения межтарельчатого уноса, а также повышение КПД тарелки за счет исключения продольного перемешивания.

Указанная цель достигается тем, что тарелка снабжена установленным над лопаточным завихрителем полуцилиндром, нижние кромки которого расположены на расстоянии относительно наружной стенки стакана и основания тарелки.

Стенки стакана прикрепляют к основанию тарелки, что исключает продольное перемешивание жидкости на тарелке.

На Фиг. 1 изображена тарелка, поперечный разрез; на Фиг. 2 — разрез A-A на Фиг. 1; на Фиг. 3 — узел

Б на Фиг. 1.

Контактная тарелка содержит основание 1 с отверстиями 2, заключенными в призматические стаканы 3, наружная стенка 4 которых выполнена вплотную к основанию тарелки.

Над стаканами установлены лопаточные завихрители 5 свободно врацающиеся на осях в стойках 6, закрепленных на основании тарелки.

Над завихрителем установлен профилированный отбойник 7, выполненный.

В виде полуцилиндра, образующий со стенкой стакана 4 цель 8 для прохода жидкости. Переток жидкости с тарелки на тарелку осуществляется через перелив 9.

Предлагаемая тарелка работает следующим образом.

Гаэ снизу аппарата, двигаясь противотоком жидкости, проходит через отверстия 2 в основании 1 тарел- ки и поступает в стаканы 3, направ-. ляюцие газовый поток на лопатки завихрителя 5, заставляя последний вращаться.

Попутно газ, проходя через ста-. кан, эжектирует жидкость, поступающую через цель 8 с основания тарелки и транспортирует ее вверх в мелкодисперсном состоянии, чем обеспечивается высокоразвитая поверхность контакта фаз.

Вращающийся лопаточный эавихритель, захватывая жидкость лопатками,. подает ее также в зону контакта, обеспечивая многократную циркуляцию жидкой Фазы.на каящом контактном элементе.

Так как отбойник 7 выполнен в вн1 де полудуги, то под действием центро бежных сил частицы жидкости оседают на внутренней поверхности его, образуя пленку, увлекаемую газом.

Причем в пленку непрерывно ударяются частицы жидкости, срываемые с лопаток. Все это обеспечивает непрерывно обновляющую высокоразвитую

5 поверхность контакта фаз как в пленочном, так и в мелкодисперсном виде.

Увеличение производительности ап-. парата по газу вызывает увеличение

10 скорости вращения завихрителей и, следовательно, ведет к еце большей интенсивности .разбрызгивания и дробления контактируемых потоков.

Сепарация фаз осуществляется за счет центробежных сил, вознИкающих при повороте газового потока, т.е. в зоне нулевого градиента скоростей. Частицы жидкости падают вниз под действием сил инерции и сил тяжести, а газ поднимается на сле20 дующую контактную тарелку.

Поскольку наружная стенка стакана 4 установлена вплотную к основанию тарелки переток жидкости с элемента на элемент осуществляется

25 через 61ель 8 с последующим диспергированием, что не только исключает проскок жидкости беэ контакта с газом, но и предотвращает продольное перемешивание на тарелке жидкоЗ0 сти и повыаает КПД тарелки.

Таким образом, предлагаемая конструкция массообменной тарелки позволяет не только создать две зоны контакта фаз, причем обе зоны име:ют высокоразвитую непрерывно обно,вляющуюся поверхность контакта фаз, что значительно интенсифицирует процесс массо-теплообмена, но и позволяет обеспечить надежную сепарацию межтарельчатого уноса. Это снижает металлоемкость аппарата за счет уменьшения межтарельчатого расстояния и увеличивает производительность аппарата. Предотвращение продольного перемешивания на тарелке

45 повышает ее КПД и исключает проход жидкости на тарелке без контакта с газовой фазой, что также интенсифицирует процесс.

Формула изобретения

1. Контактная тарелка для массотеплообменных аппаратов в системе газ (пар) — жидкость, содержащая основание в виде плоского полотна с отверстиями, стаканы и расположенный над ним вращающийся лопаточный завихритель, о т л и .ч а ющ а я с я тем, что, с целью интенбО сификации процесса за счет увеличения времени и зон контакта и снижения межтарельчатого уноса, она снабжена устаноВленным над лопаточным завихрителем полуцилиндром, б5 нижние кромки которого расположены

816482 на расстоянии относительно наружной стенки стакана и основания тарелки.

2. Тарелка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД тарелки за счет предотвращения продольного перемеюивания жидкости, стенки стакана жест ко прикреплены к основанию тарелки..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

9 349402, кл. В 01 0 3/30, 1972 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 230780, кл.. В 01 0 3/28, 1967.

3. Авторское свидетельство СССР;

9 161688, tctt. В 01 0 3/28, 1962.

4. Авторское свидетельство СССР

9 47266, кл. В 01 0 3/30, 1975.

816482 рис. J

Составитель С.Баранова

Редактор Л.Пчелинская Техред И. Асталош

Корректор M.Êîñòà

Подписное

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

Заказ 1083/4 Тираж 706

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5