Тепло-массообменный аппарат

 

1. ТЕПЛО-МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ , содержащий вертикальный корпус , насадочные элементы, выполненные в виде вертикально расположенных ромбов из мелкоячеистой сетки, и опорно-распределительные устройства, размещенные в вершинах и средних частях ромбов, отлича1 и ийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет улучшения распределения жидкости по насадочным элементам и снижения их гидравлического сопротив ления, он снабжен установленными в корпусе между ромбами горизонтальными распределительными тарелками с окнами , выполненными в них соосно средним частям ромбов, сборными стаканами, закрепленными на распределительных тарелках под нижними вершинами ромбов и соединенными с их опорно-распределительными устройствами, и уравнительными трубами, соединяющими стаканы между собой, а опорно-распределительные устройства верхних вершин ромбов, расположенных ниже распределительной тарелки помещены внутрь (Л сборных стаканов. 2. Аппарат по п. 1,отличающ и й-с я тем, что боковые стороны ромбов выполнены в виде пакетов.

СОЮЗ СОНЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„su„„>o>»

g(50 В 01 О 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3331772/23-26 (22) 21. 08. 81 (46) 15.04.83. Бюл. Н 14 (72) А.К, Мановян, В.В. Лозин и В.А. Морозов (53) 66.048{088;8) (56) 1. Сб. Эффективные и техноло-.гичные конструкции тарелок для рек,тификационных колонн, М., изд-во

ЦНИИТЭнефтехим, 1968, с. 21.

2. Патент Франции 11 2079454, кл. В 01 0 3/00, опублик. 1971. (54)(57) I ТЕПЛО-МАССООБМЕННЫй АППАРАТ, содержащий вертикальный корпус, насадочные элементы, выполненные в виде вертикально расположенных ромбов из мелкоячеистой сетки, и опорно-распределительные устройства, размещенные в вершинах и средних частях ромбов, отличающийся тем, что; с целью интенсификации процесса за счет улучшения распределения жидкости по насадочным элементам и снижения их гидравлического сопротивления, он снабжен установленными в корпусе между ромбами горизонтальными распределительными тарелками с окнами, выполненными в них соосно средним частям ромбов, сборными стаканами, закрепленными на распределительных тарелках под нижними вершинами ромбов и соединенными с их опорно-распределительными устройствами, и уравнительными трубами, соединяюцими стаканы между собой, а опорно-распределительные устройства верхних-вершин ромбов, расположенных ниже распре- Е

Р делительной тарелки помещены внутрь сборных стаканов.

2, Аппарат по и. .1, о т л и ч а ю - С шийся тем, что боковые стороны ромбов выполнены в виде пакетов. Я

М.

1011142

Изобретение относится к внутренним контактным устройствам вакуумных ректификационных колонн и может найти применение в нефтеперерабатываю-, щей, нефтехимической, коксохимической и химической промышленности.

Известны вакуумные колонны с та-, рельчатыми контактными устройствами, в которых контакт паров и жидкости осуществляется в барботажном слое по схеме перекрестного тока (пар движется вверх, жидкость - горизон" тально), причем на каждом таком устройстве пар преодолевает гидравлическое сопротивление слоя жидкости и

/ самого устройства 1 1).

Недостатком таких вакуумных колонн является то, что барботажные .устройства имеют большое гидравли», : ческое сопротивление (0,4-0,6 кПа каждая) и создают большой (1015 кПа) перепад давлений между зо ной ввода сырья и верхом колонны. Это заметно снижает эффективность колонны по отбору дистиллятных продуктов. Другим недостатком (для .всех перекрестно-поточных контактных устройств) является трудность, а для колонн диаметром свыше 4 м - невозможность равномерного распределения потоков пара и жидкости по площади барботажа, и, как следствие, ухудшение разделительной способности колонны, Наиболее близким к предлагаемому 35 по конструкции и достигаемому эффекту является тепло-массообменный аппарат„ содержащий вертикальный корпус, насадачные элементы, выполненные в виде вертикально расположенных .40 ромбов из мелкоячеистой сетки, и опорно-распределительные устройства, размещенные в вершинах и средних час" тях ромбов 32).

Недостатками известного аппарата 45 являются низкая разделительная способность вследствие отсутствия противоточного контакта массообмениваю" щихся фаз, имеющего место в ректификационных контактных устройствах, и gp невозможность его использования при разделении нефтепродуктов в одной колонне с выводом нескольких боковых погонов.

Цель изобретения - интенсификация процесса за счет улучшения рас пределения жидкости по насадочным элементам и снижения их гидравлического сопротивления, Поставленная цель достигается тем, что известный. тепло-массообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус; насадочные элементы, выполненные

Ь Виде вертикально расположенных ромбов из мелкоячеистой сетки, и опорнораспределительные устройства, размещенные в вершинах и средних. частях ромбов, снабжен установленными в корпусе между ромбами горизонтальными распределительными тарелками с окнами, выполненными в них соосно среднйм частям ромбов, сборными стаканами, закрепленными на распределительных тарелках под нижними вершинами ромбов и соединенными с их опорно-распределительными устройствами, и уравнительными трубами, соединяю-. щими стаканы между собой, а опорнораспределительные устройства верхних вершин ромбов, расположенных ниже распределительной тарелки, помещены внутрь сборных стаканов.

Кроме того, боковые стороны ромбов выполнены в виде пакетов.

На чертеже изображен тепло-массообменный аппарат, продольный разрез.

Тепло-массообменный аппарат состоит из вертикального корпуса 1, насадочных элементов 2, выполненных в виде вертикально расположенных ромбов из мелкоячеистой сетки, опорнораспределительных устройств 3, размещенных в вершинах и средних частях ромбов 2, установленных в корпусе между ромбами 2 горизонтальных распределительных тарелок 4 с окнами 5, выполненными соосно средним частям ром бов 2, сборных стаканов 6, закрепленных на распределительных тарелках

4 под нижними вершинами ромбов 2, и соединенных с их опорно-распределительными устройствами 3, и уравнительных труб 7, соединяющих стаканы

6 между собой.

Опорно-распределительные устройства 3 верхних вершин ромбов помещены внутрь сборных стаканов 6.

Боковые стороны ромбов 2 выполнены в виде пакетов.

Апппрат. работает следующим образом, Жидкая фаза, стекая по насадочным элементам 2, лишается легкокипящих фракций и в виде остатка выводится из корпуса 1. Паровая фаза, поднимаясь вверх, проходит сквозь наклонно установленные сетчатые пакеты ром3 10111tl бов 2. Пакеты вязаной сетки из проволоки диаметром 0,3-0,5 мм имеют толщи, ну 80-120 мм и служат капиллярнопленочным контактным устройством, где паровая фаза контактирует со сте- 5 кающим по ним потоком орошающей жидкости.

Верхний ряд пакетов каждой секции имеет устройства 3 для струйного распределенйя орошающей жидкости. Нижний 1в» ряд пакетов каждой секции опирается на стаканы 6 распределительной тарел. ки, имеющей окна 5 для прохода пара.

Паровая фаза, подвергаясь ректи.Фикации, конденсируется на насадочных элементах 2 за счет циркуляции на них охлажденного потока жидкой фазы, избыток которой отводится как легкий погон.

Для того, чтобы по сечению колон- 20 ны поток пара распределялся равномерно снизу до верха колонны направления укладки пакетов в смежных секциях (нижней, средней,. верхней и кон денсационной) повернуты на.90 .один 25 относительно другого;

Таким образом, предлагаемый аппарат позволяет получить, следующие преимущества. Сократить до 2-2,5 кП перепад давлений между зоной ввода ЗВ сырья и верхом колонны,-что приводит к углублению испарения сырья и повышеыию отбора и качества погонов.

Расширить диапазон нормальной работы колонны при колебаниях нагрузок по . пару и жидкости, так как предлагаемые контактные устройства практически не имеют ограничений по минимальной .на1

2 . 4 грузке,. а максимально допустимую имеют выше в 1,3-1,5 раза по сравнению с барботажными устройствами. При проектировании это дает возможность . до 303 уменьшить сечение вакуумной колонны и .сократить ее металлоемкость.

Повысить надежность работы конденсационной секции колонны (зоны верхнего циркуляционного орошения), где паро-. вая нагрузка изменяется от значений близких к нулю (верх колонны) до мак-симума (нижний ряд этой секции)..Для барботажных устройств приходится дифференциально перекрывать сечение тарелок этой секции, чтобы обеспечить нормальную их работу. За счет наклонного расположения пакетов и из взаимного примыкания верхними створами упорядочить движение орошающей жидкости в пленочно-капиллярном режиме и колоннах диаметром до 8-9-и и до" стичь равномерного ее распределения по сечению колонны. Обеспечить-сво- . бодный доступ в любую точку колонны при ее ревизии в период эксплуатации.

Эти преимущества позволяют по ориентировочным оценкам получить существенный экономический эффект..Yr" лубление отбора дистиллятов на 1,21,54 от мазута за счет сокращения перепада давлений и углубления испа" рения сырья при себестоимости дистиллятов как минимум 25 руб./т дает годовой эффект около 370 тыс. руб.

За,счет уменьшения металлоемкости колонны и улучшения ее эксплуатационной надежности годовой эффект составляет не менее 70 тыс. руб./r.

1011142

Составитель А. Тарасов

Редактор Т. Митрович Техред И.Гайду

Ю

Корректор В. Бутяга

Тираж 686 Подписное

8НИИПИ ГосударственноГо комитета СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 2617/5

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