Массообменная колонна

Массообменная колонна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„„965445 (6l ) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Заявлено 11. 03, 81 (21) 3260170/23-26 (5 l ) M. Кл.

В 01 0 3/22 с присоединением заявкк М

Гооударстеенный комитет

СССР (23) Приоритет во делам нзобретеннй н аткрытнй

Опубликовано !5. 10.82. Бктллетень .й 38 (53) УЛК 66. 015.

° 23.05 (088.8) Дата опубликования описания 15. 10.82

Ю. Г. Ииняйло,. А. Г, Долгий, В. С. И и П. А. Данов (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Крас химико-технологический институт им. Ф, (7I ) Заявитель (541 ИАССООБМЕННАЯ КОЛОННА

Kng 13.

Изобретение относится к апгаратам для проведения газожидкостных массообменных процессов, протекающих при ректификации, абсорбции и т.д., и может быть использовано в химической. нефтехимической, металлургической, пищевой и других" отраслях промышленности, Колонное массообменное оборудование занимает важное место среди всего оборудования предприятий. На долю .колонн приходится около 10-201 стоимости основного оборудования химических заводов.

Известны тарельчатые колонные

-аппараты, получившие наиболее широ.( кое распространение в крупнотоннажных производствах, эффективность работы которых во многом определяется эффективностью тарелок .и разработкой. новых конструкций массооб- менных тарелок с целью повышения их

Однако уменьшение межтарельчатого расстояния даже при некотором сни:<ении эффективности одной ступени приводит к увеличению эффективности

5 колонны в целом.

Известны тарелки высокой эффективности, например ситчатые, клапанные, а также струйно-капельного типа.

Отличительной особенностью тарето лок струйно-капельного типа является наличие специально сконструированного колпачка, внутри которого осуществляется инверстия фаз и образование капель, что значительно повышает ее КПД по сравнению с обычной колпачковой и снижает перепад давления.

Тарелка представляет. собой полотно из листа металла, перфорированного под колпачком, Колпачок выполнен из отрезка цилиндра, установленного над перфорированной частью тарелки.

Колпачок снабжен заглушкой в верхней с

3 96544 своей части, перфорирован у заглушки многочисленными отверстиями, а также имеет прорези у нижнего торца колпачка, образующие отверстия совместно с плоскостью полотна тарелки. з

Жидкость из объема, образованного перфорированной частью тарелки и пе реливной пЛанкой, через сливной карман перетекает на нижележащую тарел ку, где через отверстия у основания 1р колпачка попадает в зону контакта с. газом (паром), Поступающий через отверстия под колпачком газ образует с жидкостью газо-жидкостную смесь. Аэрированная жидкость через сепарирующие отверстия в теле колпачка выбрасывается в по1. лости между тарелками. Отсепарированный газ поступает на вышележащую тарелку, а жидкость возвращается 2р на полотно тарелки, откуда частично перетекает на нижележащую тарелку, а частично возвращается в зону контакта Г2).

Недостатком данного конструктив- 2$ ного решения является то, что несмот ря на высокий КПД одной ступени контакта, эффективность, колонны в целом, оснащенной этими, а также ситчатыми и клапанными тарелками, не Зр может быть значительно повышена путем уменьшения межтарельчатого расстояния, что вызвано интенсивным дроблением капель и уносом их на вышележащую тарелку.

2 дит к изменению направления движения газовой фазы и предотвращает брызгоуяос. При этом газовый поток движется в возвратном направлении, а содержащиеся в нем капли жидкости приобретают совместно с гравитационным ускорение, действующее в направлении участка тарелки, заполненного светлой жидкостью, где они захватываются. Таким образом, обес-, печивается интенсивный гидродинамический режим контакта фаз, причем при увеличении скорости газовой фазы брызгоунос не увеличивается, а уменьшается, .поскольку возрастают инерционные силы, действующие на кап ли жидкости.

Все это позволяет уменьшить межтарельчатое расстояние, не теряя при этом эффективности одной ступени .контакта.Минимальным расстоянием в этом случае можно считать расстоя ние, равное высоте пенного слоя на тарелке при условии устойчивой работы переливных устройств.

На фиг. 1 представлена предлагае мая колонна, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид в плане.

Колонна содержит корпус 1, секционированный тарелками 2, имеющими перфорированные и неперфорированные участки, разделенные вертикальными перегородками 3, брызгоотбойники 4 и переливные карманы 5.

Цель изобретения - повышение эффективности путем уменьшения межтаре. льчатого расстояния при одновременном сохранении эффективности сту40 пени контакта.

Поставленная цель достигается тем, что в масоообменный колонне, со. держащей перфорированные тарелки, переточные устройства и вертильные

45 перегородки, недоходящие до нижнеи плоскости вышележащих тарелок, перфорация тарелок выполнена на одной из половин тарелок, прилегающей к переточному устройству, и чередуется по высоте с неперфорированными участ хами тарелок, а нижняя плоскость каждой тарелки снабжена брызгоотбойником, выполненным из наклонного листа и направленным в сторону неперфорированного участка тарелки.

Чередование перфорированных и неперфорированных участков тарелок совместно с брызгоотбойником привоКолонна работает следующим обр,азом.

Жидкость подается на перфорированный участок тарелки 2, а газ (пар), поднимающийся снизу, создает на этом участке газо-жидкостную смесь. Смесь отражается от неперфорированного участка вышележащей тарелки и переб" расывается на неперфорированный участок тарелки, где сепарируется. При этом брызгоотбойrlHK 4 придает ей возвратное движение. Осветленная жидкость через перелив 5 поступает на нижележащую тарелку, а пар на перфори рованный участок вышележащей тарелки. Далее процесс повторяется.

Таким образом, при изменении направления движения газо»жидкостной смеси от восходящего к нисходящему, достигается улучшение сепарации газа и жидкости, что позволяет не снижая эффективности судной ступени контакта значительно уменьшить расстояние между тарелками.

5 9654

Внедрение предлагаемого изобретения планируется на запорожском титано-магниевом комбинате на колоннах твнкой ректификационной очистки трихлорсилана с ожидаемым экономическим 3 эффектом около 70 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Тарелок, прилегающик к переточному устройству, и чередуется по высоте с неперфорированными участками таре лок1 а нижняя плоскость каждой тарелки снабжена брызгоотбоиником выпол ненным из наклонного листа и наорав ленным в сторону неперфорированного участка нижележащей тарелки.

И ассообменная колонна, содержащая перфорированные тарелки,переточные устройства и вертикальные перегородки, недоходящие до нижней плоскости вышележащих тарелок, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, целью повышения эффективности путем у eíü шения межтарельчатого расстояния при одновременном сохранении эффективности ступени контакта, перфорация - 20 тарелок выполнена на одной из половин

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Hans Velten Adolphi "Zur Ггаде

der optimalen Bodenabs tannas in

stoffaus taush speziall in . der Г й1-

bodenkolonne", Chemichekolonnen Technik, 1973, H 2, s. 77-84.

2. S. Tanigawa, newly developed

tray for distillation and its application Chemical Economy and Enginerring Review, 1973, 5, N 2, р. 22-27, 41 (прототип}.

- 965445

Составитель А. Сондор

Техред А. Ач .Корректор Л. Бокшан

Редактор А. Гулько

Тираж 734 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113053, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7728/4

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