Пленочная тарелка

 

ПЛЕНОЧНАЯ ТАРЕЛКА для массообменных колонн, включающая коаксиально расположенные контактные элементы в виде установленных днищами вверх желобов отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности разделения за счет увеличения поверхности контакта фаз и ликвидации проскока газа без контакта с жидкостью , контактные элементы в нижней части снабжены по внутреннему и наружному диаметру цилиндрами из сетчатого полотна.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩМЛИСтиЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 1039515 А

Э(51) В 01 D 328

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3437607/23-,26 (22) 17.05.82 (46) 07.09.83. Бюл. № 33 (72) Ю. Г. Нечаев (71) Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 66.048.375, (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 597384, кл. В 01 D 3/28, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР № 867389, кл. В 01 D 3/28, 1981. (54) (57) ПЛЕНОЧНАЯ ТАРЕЛКА для массообменных колонн, включающая коаксиально расположенные контактные элементы в виде установленных днищами вверх желобов отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности разделения за счет увеличения поверхности контакта фаз и ликвидации нроскока газа без контакта с жидкостью, контактные элементы в нижней части снабжены по внутреннему и наружному диаметру цилиндрами из сетчатого полотна

Изобретение относится к технике, где осуществляются массообменные процессы, преимущественно под вакуумом, например в фармацевтической, химической и нефтехимической промышленности.

Известны пленочные тарелки, полотно которых состоит из плоской тонкой плиты с направленными вниз патрубками таким образом, чтобы они по отношению к патрубкам на нижерасположенной тарелке располагались в шахматном порядке (1). 10

Известна пленочная тарелка для массообменных колонн, включающая коаксиально расположенные контактные элементы, выполненные в виде установленных днищами вве х желобов 2 .

P ()

Однако колонна, оборудованная такими тарелками, имеет незначительное гидравлическое сопротивление. При диаметре колонны 0,5 м 6Р одной тарелки при скорости газа 1 м/с и орошении 8 м /м ч составляет

10 — 12 Па при достаточно высокой эффективности (при описанных режимах на 1 м высоты колонны приходится 4 — 5 теоретических тарелок).

При работе колонны массообмен протекает в двух зонах и носит различный харак- 25 тер: пленочный массообмен на поверхности кольцевых элементов; капельный массообмен протекающий в момент срыва пленки с борта колец в виде капель и струй и их падения до следующих кольцевых элементов.

При этом во второй зоне массообмение эффективен вследствие крупного размера

35 струй и капель и малой длины пути их падения (расстояния между кольцами по высоте) ° Кроме того, между кольцами вообще возможен проскок пара (газа) без контакта с каплями, что снижает эффективность массообмена.

Цель изобретения — повышение эффективности разделения за счет увеличения поверхности контакта фаз в межтарельчатом пространстве и ликвидации проскока газа (пара) без контакта с жидкостью.

Цель достигается тем, что в пленочной тарелке для массообменных колонн, включающей коаксиально расположенные контактные элементы в виде установленных днищами вверх желобов, контактные элементы в нижней части снабжены по внутреннему и наружному диаметру цилиндрами из сетчатого полотна.

На фиг. 1 схематично изображено расположение тарелок с сетчатыми цилиндрами в колонне относительно друг друга; на фиг. 2 — кольцевой контактный элемент с сетчатыми цилиндрами.

Пленочная тарелка для массообменных колонн содержит коаксиально расположенные кольцевые контактные элементы 1, выполненные в виде установленных днищами вверх желобов, при этом днища имеют уг40

15 лубления в виде кольцевых русел. На ниже расположенной тарелке кольцевые элементы 2 установлены так, чтобы зазор 3 на верхней тарелке располагался по вертикали против поверхности соответствующего кольца ниже расположенной тарелки, т.е. чтобы слив жидкой фазы с верхней тарелки по сетчатому цилиндру 4 приходился на середину поверхности кольцевого элемента ниже расположенной тарелки. К нижнему краю бортов кольцевых элементов как по внешнему, так и по внутреннему диаметру крепятся сетчатые цилиндры 4, равные по высоте расстоянию между кольцами. Все кольцевые элементы могут собираться в пакеты с помощью стяжных болтов 5 и дистанционных трубок.

Пленочная тарелка работает следующим образом.

Газ (пар) снизу проходит через зазоры 3 между кольцевыми элементами 1 и 2, затем движется горизонтально и проходит через орошаемые сетчатые цилиндры 4, контактируя с пленкой жидкости, и далее вновь поступает в зазоры между кольцевыми элементами выше расположенной тарелки.

Жидкость вначале по верхней поверхности колец стекает к борту и далее по поверхности сетчатых цилиндров в виде пленки стекает на середину ниже расположенных колец, распределяеТся по поверхности в виде пленки и, дойдя до борта, по внутреннему и внешнему диаметру опять стекает по сетчатым цилиндрам. Такое движение жидкой фазы обеспечивает полное смачивание поверхности кольцевых элементов и поверхности сетчатых цилиндров и ликвидирует проскок газа (пара) без контакта с жидкостью, что приводит к увеличению поверхности контакта фаз и, следовательно, увеличению эффективности разделения.

Установка сетчатых цилиндров повышает гидравлическое сопротивление незначительно. Так при установке сетчатого полотна с живым сечением 40Р/р гидравлическое сопротивление возрастает на 5 — 7Р/р, при этом эффективность разделения повышается по сравнению с прототипом на 10 /р. В основном пленочная тарелка рекомендуется для ректификации в среднетоннажном производстве под вакуумом.

По сравнению с применяемыми в промышлейности пленочными тарелками Лева, принятыми за базовый объект, предлагаемое изобретение обладает большей эффективностью разделения (примерно на 20Р/o) меньшим гидравлическим сопротивлением (в несколько раз) и меньшей металлоемкостью.

Наиболее целесообразно изготавливать колонны с предлагаемыми пленочными тарелками диаметром до 600 мм.

1039515

При применении изобретения в фармацевтической промышленности, в лакокрасочной при производстве новых лаков экономический эффект от внедрения одной колонны диаметром 300 мм составляет в зависимости от стоимости продукта 20 — 40 тыс. руб.

Составитель 3. Александрова

Редактор А. Гулько Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 6559/4 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4