Массообменная тарелка

Массообменная тарелка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советских

Социалистических

Республик

<»>965448 (б! ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 10.03. 81 (2! ) 3257470/23-26 (И)М. Кл.

0 01 О 3/30 е нрмсоедмнениеет заявки М

9щдаретеапв3 кевтвтет

CCCP ао авлеи нзабретвека н открытий (23)Приоритет (53) УДК 66.048. .375(088.8) Опубликовано 15. 10. 82. Бюллетень М 38

Дата опубликования описания 15. 10 . 82 (72) Авторы изобретения

О, В. Иаминов, A.È. Гурьянов, 11.А. Сигал, Б.А.

Ю.В.Алексеев и Т.Г.Русских

Ефремов мпсовз л", Е

Мя Й Т> ° ! 3 %ХНА ч9. к.БМФ4ЙОТЬ4Л

Казанский хими ко-технологи ческий институт им. С.И,Кирова (73) Заявитель (Я4) ИАССООБИЕННАЯ ТАРЕЛКА

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для проведения массообменных процессов и мо" жет Ьыть использовано в химической проььшленности для интенсификации работы пульсационных аппаратов в процессах экстракции, абсорбции и др.

Известны клапанные тарелки, содержащие основание с отверстиями и клапаны в виде дисков,,прямоуголь" ников и т.п., которые могут перемещаться параллельно плоскости тарелки (1).

Однако эти тарелки характеризуются недостаточной . эффекти вност.ью массообмена, обусловленной слабым . перемешиванием жидкостей на тарелках.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является массообменная тарелка, содержащая основание с отверстиями, по центру которых на осях расположены клапаны в виде цилиндра с лопастями с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения (2).

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность процесса масооЬмена, обусловленная значительным продольным перемешиванием, возникающем в аппарате, которое усиливается при наложении пульсаций на жидкость, причем при высоких интенсивностях пульсаций отсутствует коалесценция капель и снижается задержка дисперсной фазы. Кроме того, вращение клапана вокруг своей оси ухудшает условия дробления капель и сникает эффективную поверхность массообмена.

Цель изобретения - интенсификация процесса массооЬмена за счет снижения продольного перемещения в аппарате, увеличения задержки и степени дробления дисперсной фазы.

Формула изобретения

3 . 96544

Указанная цель достигается тем, что в тарелке, содержащей основание с отверстиями и размещенными в них клапанами, выполненными в виде полых цилиндров, установленных с воэможностbe возвратно-поступательноf-o перемещения, цилиндры выполнены с перфорацией, и с одного конца снабжены. крышкой, а с другого:.конца отбортованы, при этом крышки соседних 1о цйлиндров установлены по разные сто-. роны от плоскости тарелки.

Перфорация на поверхности цилиндра выполне )а в виде npopeaeA c ото- гнутыми краяьы . 1$

Кроме того, внешняя сторона цилиндров снаЬжена выступами.

Такое конструктивное выполнение позволяет автоматически поддерживать скорость потока в широком диапазоне изменения интенсивности пульсации, перераспределять жидкость в горизонтальной плоскости, спосоЬствуя снижению продольного перемешивания, выравнивать скорость жидкости по сечению аппарата. Все это приводит к .интенсификации процесса массооЬмена.

На фиг. 1 изображена тарелка, продольный разрез, на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Тарелка состоит из основания 1 с отверстиями 2 и размещенными в них цилиндрическими клапанами 3 и 4, которые могут совершать возвратно-поступательное движение относительно плоскости тарелки. С одной стороны клапаны снаЬжены глухими крышками 5, а с другой имеют отбортовку 6, причем диаметр крышки 5 и отбортовки 6 должен быть Ьольше диаметра отверстия

2. Цилиндрическая поверхность кла"

40 пана перфорирована прорезями 7 с отогнутыми краями 8 и выступами 9, вхо" дяц ими с зазором в пазы в основании тарелки. На соседних клапанах 3 и 4 крышки размещены с противоположных концов цилиндров по разные стороны от плоскости тарелки.

Тарелка раЬотает следующим .оЬ" разом.

)1ег кая и тяжелая фаз а движет ся через тарелку противотоком. Взаимодействующим потокам жидкостей сообцает ся возвратно- поступательное (пульсирующее) движение. При импуль се вверх клапаны 3 и 4 начинают пере- $$ мещаться от крайнего нижнего положения к крайнему верхнему положению.

Дисперсная фаза начинает истекать из

8 4 прорезей клапана 3, перемещаясь параллельно основанию тарелки и приобретая одновременно вращательное движение за счет отогнутых краев 8. Интенсивная турбулизация потока вызывает дробление тяжелой фазы под действием срезающих усилий, что сопровождается резким возрастанием поверхности контакта и интенсивности мас" сопередачи. Одновременно клапан 4 перекрывает отверстие в плоскости тарелки крышкой 5, что способствует коалесценции капель и выравниванию концентрации экстрагируемого вещества в зоне действия этого клапана.

При подаче импульса вниз клапаны 3 и 4 перемещаются из крайнего верхнего положения в крайнее нижнее положение, .тяжелая фаза начинает истекать из прорезей клапана 4 и активно взаимодействовать с легкой фазой, находящейся под тарелкой.

Работоспособность тарелки была проверена на модели экстракционного аппарата диаметром 150 мм и высотой рабочей зоны 1000 мм.

Исследование процесса массопередачи проводилось на системе четыреххлористый углерод - уксусная кислотавода. Изучалось влияние интенсивности пульсаций на эффективность массопередачи. Эффективность массопередачи в опытах оценивалась по величине высоты единицы переноса (BEll).Ре" зультаты исследования сравнивались с аналогичными данными для обычных ситчатых тарелок. Сравнение опытных данных с известными показало, что BEIE для предлагаемой конструкции на 30/ меньше чем аналогичная характеристика для ситчатых тарелок, наиболее широко используемых в жидкостной экстракции, Применение предлагаемой конструк« ции тарелки по сравнению с существующими позволяет значительно интенсифицировать процесс массообмена в широком диапазоне интенсивности пульсации.

1. Иассообменная тарелка для пульсационных аппаратов, содержащая основание с отверстиями и размещенными в них клапанами, выполненными в виде полых цилиндров, установленных с возможностью возвратно-поступатель5 965448 d ного перемещения, о т л и ч а ю- на поверхности цилиндра выполнена щ а я с я тем, что, с целью интен- в виде прорезей с отогнутыми краями . сификации процесса массообмена за 3. Тарелка ло и. 1, о т л и ч асчет снижения продольного перемешива- ю щ а я с я тем, чго внешняя сторония, увеличения задержки и степени з на цилиндров снабжена выступаьи. дробления дисперсной фазы, цилиндры выполнены с перфорацией и с одного Источники информации, конца снабжены глухой крышкой, а с принятые во внимание при экспертизе другого конца отбортованы, при этом 1. Дкон Г. Перри. Справочник инкрышки соседних цилиндров установле- 1о женера"химика. Л., "Химия", 1969, ны по разные стороны от плоскости с, 9.. тарелки, 2 ° Авторское свидетельство, СССР

2. Тарелка по и. 1, о т л и- М 685302, кл. В 01 0 3/30, 1977 ч а ю щ а я с я тем, что перфорация (прототип).,ВНИИПИ Заказ 7728/4 Заказ 734 Подписное

«««««««««е филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4