Массообменный аппарат

 

МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, включающий корпус с жестко укрепленными внутри него по всей высоте горизонтальными тарелками и установленные на них инжекционные контактные устройства , состоящие из сопла, камеры смешения и диффузора, переливные трубки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работы аппарата при высоких перепадах давления по газовой фазе, тарелки соединены между собой последовательно инжекционными контактными устройствами в секции, при этом каждая тарелка нижг ней секции соединена газовьо4И канала .ми с соответствующей по высоте тарелкой вышерасположенной секции, a каждая верхняя тарелка вышележащей секции соединена переливной трубкой с нижней тарелкой нижележащей секции.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае 01) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕ

Н *ETOPCNOMV СВЮДВТВ1ЬСТВМ (21) 3579356/23-26 (22) 15.04.83 (46) 30.08.84. Бюл. И 32 (72) Х.С.Назаров, Н.И.Гольбрайх, Ю.Н.Опенышев, Я.С.Теплицкий, О.С.Чехов и С ° 3.умурзаков (53) 66.015.23(088.8) (56) 1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., 1950, с. 548-560.

2. Патент ФРГ У 1237067 кл. В 01 D 3/22, 1967.. (54) (57) ИАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, включающий корпус с жестко укрепленными внутри него по всей высоте горизонтальными тарелками и установленные на них инжекционные контактные устройства, состоящие иэ сопла, камеры смешения и диффузора, переливные трубки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работы аппарата при высоких перепадах давления по газовой фазе, тарелки соединены между собой последовательно инжекционными контактными устройствами в секции, при этом каждая тарелка ниж.— ней секции соединена газовыми каналами с соответствукицей по высоте тарелкой вышерасположенной секции, à каждая верхняя тарелка вышележащей секции соединена переливкой трубкой с нижней тарелкой нижележащей секции.

1 111О

Изобретение относится к конструкциям массообменных аппаратов и может быть использовано в химической, нефтехимической и смежных отраслях промышленности.

Известны многосекционные массообменные аппараты,,в которых тарелки расположены друг над другом на расстоянии, обеспечивающем тепло- и массообмен двух сред, направленных в

10 противотоке по высоте аппарата. В та— ких аппаратах, служащих для массообменных процессов, для подачи жидкой фазы от одной обменной тарелки к другой установлены переливные устройст t5 ва в виде труб, карманов и т.д.(1 ).

Недостатком известных аппаратов является то, что они могут работать при сравнительно малых скоростных режимах.

Наиболее близким к предлагаемому

20 является массообменный аппарат, представляющий собой колонну, в которой установлены инжекционные тарелки.

Инжекционная тарелка представляет со25 бой горизонтальную перегородку, на которой установлено сопло и соосно с ним камера смешения, диффузор и сепарационное устройство. Транспортировка жидкости происходит сверху вниз через колонну с помощью инжекционных З0 устройств, транспортные сопла которых установлены на соответствующих тарелках, которые соединены сливными трубами. Газ, проходящий через колонну вверх, служит в качестве рабо- 35 чего потока. В транспортном контактном устройстве давление газового потока снижается до давления жидкости, поступающей из тарелки, и затем в камере смешения и диффузоре идет увели-40 чение давления (восстановление) газожидкостного потока, который далее поступает в сепарационное устройство, где газовая фаза отделяется от жидкой фазы и поступает на сопла следу- 45 ющей тарелки. Каждая тарелка имеет в центре транспортное устройство, служащее для подачи жидкости с верхней тарелки на нижнюю, и несколько инжекционных устройств. расположенных по 50 периферии, которые предназначены для более сильного завихрения (циркуляции) тяжелой и легкой фаз на тарелках (2 ).

Недостатком известного устройства 55 является то, что вследствие соединения переливными трубами вышележащей тарелки с нижележащей аппарат не мо464 2 жет работать при высоких перепадах давления по газовой фазе, так как при этом прекращается переток жидкости с верхней тарелки на нижнюю.

Цель изобретения — обеспечение работы аппарата при высоких перепадах давления по газовой фазе.

Поставленная цель достигается тем, что в массообменном аппарате, представляющем собой корпус с жестко укрепленными внутри него по всей высоте горизонтальными тарелками с установленными на них инжекционными контактными устройствами, состоящими из сопла, камеры смешения и диффузора, переливными трубками, тарелки по несколько штук соединены между собой последовательно инжекционными контактными устройствами в секции, при этом каждая тарелка нижней секции соединена газовыми каналами с соответствующей по высоте тарелкой вышерасположенной секции, а каждая верхняя тарелка вышележащей секции соединена переливной трубкой с нижней тарелкой нижележащей секции.

На чертеже изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез.

Аппарат состоит из корпуса 1, разделенного по всей высоте горизонтальными перегородками 2, на которых установлены инжекционные контактные устройства, состоящие из соосно расположенных сопла 3 и камеры смешения с диффузором 4. Аппарат имеет дросселирующие устройства 5 и 6, установленные на коллекторе / на входе газового потока в аппарат и на коллекторе 8 на выходе газового потока из аппарата, переливные трубки 9 для перетока жидкости между секциями, каналы

10 для газовой фазы, соединяющие соответствующие тарелки каждой секции, штуцера 11 и 12 для входа жидкости в аппарат и для выхода жидкости из аппарата.

Аппарат работает следующим образом.

Газообразный рабочий поток поступает через коллектор 7 и разделяется на несколько равных частей. Так как сопротивления по каждому потоку равны между собой, то каждая часть потока, проходя через дросселирующее устрой" ство 5, получает необходимый сдвиг ло давлению и поступает в сопла 3 тарелок нижней секции, где потенциальная энергия потока преобразуется в кинетическую энергию струи, за счет

1110464 чего подсасывается жидкость. Газожидкостная смесь проходит через камеру смешения с диффузором 4 и распыливается в межтарельчатом пространстве, где происходит отделение капель жидкости от газовой фазы. Газ, освобожденный от капель жидкости, через газовые каналы 10 поступает в сопла следующих тарелок вышерасположенной секции. Жидкость из верхней тарелки каждой секции подсасывается контактной ступенью нижней тарелки нижележащей секции и проходит вместе с газовым потоком до следующей ступени и т.д. Аналогичный процесс происходит на всех секциях аппарата. Количество контактных элементов на тарелке, количество тарелок в секции и количество секции в аппарате определяется технологическими условиями процесса.

Экспериментами установлено, что

5 массообменный аппарат можер работает при повышенных перепадах давления лишь при степени восстановления давления газового потока больше или равной 0,5.

Предлагаемая конструкция позволяет путем смещения давления и секционирования газовых потоков перед поступлением в тарелки осуществлять

15 устойчивую работу колонны на повышенных перепадах давления при степени восстановления давления газового потока на тарелке ниже чем 0 5.

1110464

ВН36ШИ Заказ 62 17/4 Тираж б81 Подавсное

Фмиваа ШШ "Патент", г.Уагород, ув.Проектная, 4