Тепломассообменная насадочная колонна

 

COIO8 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕа1УЬЛИК

„.SU„„1044319 з(я) В 01 D 53/20

1:ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3455581/23"26 (22} 22.06.82 (46} 30.09.83.Бюл. Ю 36 (72} M.Н.Ииннуллин, Г.Г.Теляшев, А.Ф.Махов, Б.К.Иарушкин, В.Г-;Чекме- нев, В.И.Шейнман, IO,Í.Ëåáåäåâ и Г.В.Мамонтов (71) Ново-Уфимский нефтеперерабатывающий завод (53) 66.074.513(088.8) (56) 1. Патент ФРГ II 1243143, кл. 12а, 5, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

II 731984, кл. В 01 D 3/20, 1980 (прототип). (54)(57) ТЕПЛОИАССООБИЕННАЯ НАСАДОЧ"

НАЯ КОЛОННА для контактирования газа с жидкостью, содержащая корпус, внут.ри которого размещена насадка, ограниченная двумя вертикальными газо-. проницаемыми перегородками и разде" ленная на слои горизонтальными перегородками, переливные устройства с гидрозатворами и окна для прохода газа, расположенные на противоположных сторонах соседних по высоте перегородок, отличающаяся тем, что, с целью повывения эффективности и снижения перепада давления путем более равномерного распределения Фаз и увеличения сечения для прохода газа, колонна снабжена двумя сплошными боковыми хордовыми перегородками и симметрично расположенными относительно них двумя взаимно перпендикулярными диаметральными перегородками, разделяю1цими всю колонну на четыре сектора, причем на каждом g слое насадки иа одной из диаметральных перегородок и s двух противоположных секторах горизонтальных ïåрегородок выполнены окна для прохода газа, смещенные в каждом последующем слое насадки на 90в .

1044319

Изобретение относится к аппаратам для проведения процессов тепломассообмена в системах гаэ-жидкость например ректификации и абсорбции, и может быть использовано s химической нефтереперабатывающей, нефтехимической и газовой промышленности.

Известна тепломассообменная колонна для контактирования газа и жидкости, содержащая корпус, внутри ко- 0 торого размещена насадка, ограниченная двумя кольцевыми, газопроницаемыми стенками, образующими в колонне внутреннюю и внешнюю зоны для прохода газа, и разделенная на слои горизонтальными перегородками, имеющими распределители жидкости и сплошные участ ки, перекрывающие на соседних по высоте перегородках поочередно одну иэ эон для прохода газа 1g.

Недостатком известной колонны является то, что цилиндрическая форма слоя насадки приводит к снижению эффективности работы колонны вслед.ствие неравномерности распределе- 25 ния газа и жидкости.

Известна также тепломассообменная насадочная колонна, содержащая корпус, внутри которого размещена насадка, ограниченная корпусом ко" лонны и двумя вертикальными хордовыми газопроницаемыми перегородками и разделенная на слои горизонтальными перегородками, имеющими переливные устройства с гидрозатвором и окна сегментйого. типа для прохода газа, расположенные на противоположных сторонах соседних по высоте перегородок 2 1.

Недостатком известной конструкции является неравномерное распреде40 ление газа и жидкости по сечению слоя насадки. Основной поток газа проходит по кратчайшему пути от входной газопроницаемой перегородки к выходной, плохо заполняя боковые эоны 45 насадки, прилегающие к корпусу колонны, и тем самым создавая благоприятные условия для стекания в этих зонах жидкости без достаточного контакта с-газом, Таким образом, две боковые сегментные зоны, заполненные слоем насадки, не только практически не участвуют в процессе тепломассообмена, но и снижают его эффективность. 55

Кроме того, в известной колонне наблюдается повышенный перепад давления вследствие последовательного расширения и сужения потока при прохождении слоя насадки, резких поворотов газа и малого сечения канала при переходах на следующую ступеньконтакта со сменной направления движения на противоположное. Увеличение сечения для перехода газа в следующий по высоте алой возможно только эа счет уменьшения полезного объема слоя насадки, что приведет к снижению эффективноати тепломассопередачи.

Цель изобретения - повышение эф,фективности и снижение перепада давления путем более равномерного распре деления фаэ и увеличения сечения для прохода газа.

Поставленная цель достигается тем, что колонна, содержащая корпус, внутри которого размещена насадка, ограниченная двумя вертикальными газопроницаемыми перегородками и разде" ленная на слои горизонтальными перегородками, переливные устройства, снабжена двумя сплошными боковыми хордовыми перегородками и симметрично расположенными относительно них двумя взаимно перпендикулярными диаметральными перегородками, разделяющими всю колонну на четыре сектора, причем на каждом слое насадки на одной из диаметральных перегородок и в двух противоположных секторах горизонтальных перегородок выполнены окна для прохода газа,смещенные в каждом последующем слое насадки íà 900.

На фиг. 1 изображена предлагаемая колонна общий вид на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг. 4 - предлагаемая колонна, аксонометрия.

Тепломассообменная насадочная колонна содержит корпус 1, насадку 2, ограниченную двумя вертикальными газопроницаемыми перегородками 3 и двумя сплошными боковыми хордовыми перегородками 4 и разделенную на слои горизонтальными перегородками

5, имеющими переливные устройства

6 с гидроэатвором и окна 7 для прохода газа. Колонна разделена на четыре сектора двумя взаимно перпендикулярными диаметральными перегородками 8, каждая иэ которых поочередно имеет окно 9 для прохода газа.

Колонна работает следующим о6разом.

Кидкость подается на верхнюю горизонтальную перегородку в перелив3 1044З ное устройство 6 стекает по насадке вниз, равномерно перераспределяясь перед поступлением в каждый слой насадки.

Газ, поступающий на контакт с жидкостью, проходит через окна 7, расположенные в двух противоположных секторах горизонтальных перегородок

5, разделяясь тем самым на два потока,и через газопроницаемые перего- 10 родки 3 проходит двумя противонаправленныыи горизонтальными потоками через слои насадки 2 и окно 9 в одной из диаметральных перегородок 8, контактируя с жидкостью, стекаюн ей по насадке в двух секциях, образованных сплошной диаметральной перегородкой 8 и расположенными по обе сто- роны от нее сплошными боковыми перегородками 4, 20

Жидкость из обеих секций после контакта с газом поступает в переливное устройство 6, перемешивается и через гидрозатворы равномерно распределяется по обеим секциям нижележащего слоя насадки, а каждый иэ ïîтоков газа через газопроницаемые перегородки выходит из слоя и через смещенные на 90в относительно нижеле" жащей горизонтальной перегородки окна, также расположенные.в двух про19 4 тивоположных секторах колонны, поступает на следующую ступень контакта.

При этом оба газовых. потока меняют направление движения на перпендику" лярное и опять таки противонаправленными потоками проходят очередной слой насадки, но уже в перпендикулярном направлении, определяемом поло жением окна 9 на одной из диамет-. ральных перегородок 8.

Предлагаемая колонна может быть применена в процессах тепломассообмена, протекающих при больших наг" рузках по жидкости и сравнительно малых расходах газа и жестких требованиях к допустимому перепаду давления в аппарате, например в абСорберах с подачей газа ниэконапорными газодувками, так как ее конструк" ция позволяет обеспечить любое независимое друг от друга соотношение площадей сечений для прохода газа и жидкости при обеспечении малого перепада давления в аппарате.

В стабилизаторах бензинов каталитических процессов применение предлагаемой конструкции повволит улучшить качество бензинов, сократить расход содощелочных реагентов или же полностью -устранить защелачиваI ние бензинов. (Puc. 2 фа З

1044319

Составитель А. Сондор

Техред М.Надь Корректор И.Эрдейи

Редактор Л.Филь филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7407/5 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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