Регулярная насадка для тепломассообменных и реакционных процессов

 

1. РЕГУЛЯРНАЯ НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ И РЕАКЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, состоящая из чередующихся сплошных вертикальных и наклонных просечных пластин с отверстиями для перетока жидкой фазы, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности изготовления и интенсификации процесса массообмена путем уменьшения задержки жидкой фазы, в сплошных вертикальных пластинах выполнены треугольные выступы и прямоугольные пазы, сопряженные между собой встык, а продольные кромки наклонных просечных пластин отогнуты с образованием горизонтальных уступов. 2. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что выступы и пазы в сплошных вертикальных пластинах сопряжены между собой по криволинейной поверхности с радиусом кривизны , равным ширине просечных пластин. (Л О) со СХ) 4 ас

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ1 069848 зов В 01 D 53/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3453930/23-26 (22) 18.06.82. (46) 30.01.84. Бюл. № 4 (72) Б. К. Марушкин, Н. А. Самойлов, К. Ф. Богатых, И. А. Мнушкин и P. P. Хабибуллин (71) Уфимский нефтяной институт (53) 66.023.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 394068, кл. В 01 D 53/18, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 865312, кл. В 01 D 53/20, 1980 (прототигг) (54) (57) 1. РЕГУЛЯРНАЯ НАСАДКА ДЛЯ

ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ И РЕАКЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, состоящая из чередуюшихся сплошных вертикальных и наклонных просечных пластин с отверстиями для перетока жидкой фазы, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности изготовления и интенсификации процесса массообмена путем уменьшения задержки жидкой фазы, в сплошных вертикальных пластинах выполнены треугольные выступы и прямоугольные пазы, сопряженные между собой встык, а продольные кромки наклонных просечных пластин отогнуты с образованием горизонтальных уступов.

2. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что выступы и пазы в сплошных вертикальных пластинах сопряжены между собой по криволинейной поверхности с радиусом кривизны, равным ширине просечных пластин.

1069848

Изобретение относится к конструкциям регулярных насадок, которые применяются для реализации тепломассообменных и реакционных процессов в системах газ-жидкость и может быть использовано в нефтеперабатывающей, нефтехимической, химической, пищевой и других отраслях промышленности, в частности, при ректификации высококипящих углеводородов в вакуумных колоннах.

Известна конструкция массообмен ного аппарата, в котором контактное устройство выполнено в виде пакетов из вертикальных решеток, между которыми расположены сплошные перегородки с образованием зигзагообразного канала (1).

В такой конструкции при больших расходах жидкости плохой контакт между газовой и жидкой фазами, что снижает интенсивность массообмена.

Известен также массообменный аппарат с регулярной насадкой, состоящей из чередующихся вертикальных решеток и наклонных просечных пластин с отверстиями для перетока жидкой фазы (2).

Недостатками прототипа являются, вопервых, большая металлоемкость конструкции и сложность изготовления и монтажа, а, во-вторых, значительная по величине задержка жидкой фазы, т.е. велико количество жидкости, находящейся между гофрированной перегородкой и вертикальной решеткой.

Это приводиг к байпасному перетоку части жидкости через переточный канал на следующую ступень без контакта с паровой фазой, что ухудшает процесс массообмена.

Цель изобретения — повышение технологичности изготовления и интенсификация процесса массообмена путем уменьшения задержки жидкой фазы.

Указанная цель достигается тем, что в насадке, состоящей из чередующихся сплошных вертикалъных и наклонных просечных пластин, в сплошных вертикальных пластинах выполнены треугольные выступы и прямоугольные пазы, сопряженные между собой встык, а продольные кромки наклонных просечных пластин отогнуты с образованием горизонтальных уступов.

Целесообразно выступы и пазы выполнять в сплошных вертикальных пластинах сопряженными между собой по криволинейной поверхности с радиусом кривизны, равным ширине просечных пластин.

На фиг. 1 представлено схематически контактное устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 — узел соединения просечных и сплошных пластин при сопряжении треугольных выступов с прямоугольными пазами встык; на фиг. 3 — при сопряжении треугольных выступов с прямоугольными пазами по криволинейной поверхности.

Регулярная насадка состоит из наклонных просечных или просечно-вытяжных пластин 1 и сплошных вептцкадьных плаатин2.

Каждая просечная пластина имеет в нижней части сливные отверстия 3. В сплошных пластинах выполнены треугольные выступы 4, являющиеся гидравлическими отражателями, и прямоугольные пазы 5, предназначенные для крепления наклонных просечных пластин.

Насадка работает следующим образом.

Жидкость и газ через распределитель10 ные устройства (не. показаны) подаются соответственно на верхние и под нижние проницаемые пластины 1. Жидкость, стекая по наклонным зигзагообразным просечным пластинам 1, контактирует с газом, проходящим сквозь отверстия просечных пластин с образованием устойчивого пенного слоя с развитой поверхностью раздела фаз, интенсифицирующей массообмен.

Жидкость, стекающая по наклонной плоскости проницаемой пластины, через отверgp стия 3 перетекает на нижележащую пластину, при этом гидравлический удар жидкости о гидродинамический отражатель— внешнюю поверхность треугольного выступа — способствует дегазации жидкости и прохождению ее через сливные отверстия 3.

3а счет выполнения треугольного выступа навстречу стекающей жидкости уменьшается ее объем в переточном устройстве (задержка), т.е. уменьшается доля жидкости находящейся в аппарате вне зоны массообмена, что повышает удельную производительность массообменного аппарата. Одновременно с уменьшением задержки повышается высота столба жидкости в переточном устройстве, что, в свою очередь, стабилизирует работу переточного устройства, так как повышается движущая сила процесса перетока жидкости.

Благодаря треугольному выступу уменьшается поперечное сечение переточного устройства, следовательно, увеличивается скорость течения жидкости в переточном устрой40 стве, и соответственно, уменьшается время пребывания жидкости вне зоны массообмена, что также повышает эффективность массообменного аппарата с предлагаемой насадкой.

4> Прямоугольные пазы в вертикальной решетке в совокупности с отогнутыми кромками наклонных просечных пластин позволяют упростить монтаж насадок, сведя его к поочередному монтажу наклонных пла. стин снизу-вверх вводом кромок в прямоSp угольные пазы, исключив тем самым сварку, пайку и метизы.

Выполнение сопряжения между треугольным выступом и прямоугольным пазом криволинейным Позволяет расширить возможности конструктивного оформления вертикальной решетки. Радиус кривизны, равйый ширине просечной пластины, позволяет обеспечить монтаж наклонных пластин поворо1069848

3 том через свободное пространство между вертикальными пластинами до упора верхней кромкой наклонной пластины и нижний уступ паза без деформации пластины. Кроме того, криволинейная поверхность способствует ускорению перетока жидкости на нижележащую ступень через отверстия за счет создания центробежной силы как дополнительного гидродинамического фактора

4 личить поперечное сечение парового потока в смежно расположенной секции насадки и тем самым понизить скорость паров и унос жидкости; с нижележащей наклонной пластины на вышерасположенную, что бла5 гоприятно влияет на массообмен.

По сравнению с прототипом снижается металлоемкость конструкции, поскольку в прототипе зигзагообразные элементы выполнены сплошными и почти по всей длиВыполнение выступа треугольной формы 10 не двухслойными, а в предлагаемой констнавстречу движению жидкости помимо ука- рукции эти элементы выполнены либо прозанных выше достоинств позволяет уве- сечными, либо из просечно-вытяжного лист

Составитель А. Сондор

Редактор С. Пекарь Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 11317/11 Тираж 68Т Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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