Противоточная, барботажная, колпачковая колонна

 

Щ 126870

Класс 12е, 1о2

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. А. Степанов

П РОТ И ВОТОЧ НАЯ БАРБОТА)КНАЯ КОЛО Н НА С

КОЛПАЧКОВЪ|МИ ТАРЕЛКАМИ.заявлено )7 июня !959 г. за № 631579, 23 в Комитет по делам изобретений открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано н «Бюллетене «зобретений, ¹ 6 за 1960 г

Известны противоточные барботажные колонны с колпачковыми тарелками, служащие для разделения смесей жидкости на их составные части, а также и концентрации жидкости, работа которых основана на том, что газ поступает в горловину под колпак и, проходя через его зуоцы, барботирует жидкость, слой которой определяется разностью между плоскостью основания зубцов колпака и верхним обрезом переливыого стакана.

Описываемая противоточная барботажная колонна с колпачковыми тарелками по сравнению с известными колоннами этого типа обладает большей производительностью и повышает тепло- и массообмен.

Это достигается тем, что тарелка колонны снабжена направляющей цилиндрической формы с плоским бортиком вверху, нижняя часть которой опущена в кольцеобразную полость переливного стакана, образуя гидрозатвор, независимый от жидкости нижерасположенной тарелки, а верхняя часть служит основанием для барботажного колпачка, образуя независимый от верхнего обреза переливного стакана барботажный слой жидкости. Переливной стакан тарелки, имеющий в основании кольцеобразную полость, расположен под колпачком и в сборе с направляющ..й образует гидрозатвор.

На фиг. 1 изображена тарелка колонны в плане; на фиг, 2 — вид двух смежных тарелок колонны, причем в верхней части фигуры,показ»и разрез по А-А на фиг. 1, а в нижней части фигуры — разрез по Б-Б на фиг. 1; (пунктирными линиями со стрелкой изображен путь движения жидкости, в частности, кислоты; сплошными линиями со стрелкой — путь прохождения газа)

Каждая тарелка колонны состоит из царги 1, на днище которой опирается переливной стакан 2; направляющей о цилиндрической формы с плоским бортиком 4; клиньев 5; барботажного колпачка 6, установлен¹ 126870 ного на бортике 4 и подкладок 7 и 8. Переливной стакан 2, расположенный под колпачком,6. имеет в основании кольцеобразную полость 9, в которой расположена нижняя часть направляющей 8. Гидрозатвор, препятствующ ий прохождению газа мимо колпачка через переливной стакан, образован цилиндрической частью направляющей 8 и кольцеобразной полостью 9 переливного стакана.

Газ поступает снизу, проходит через гидрозатвор колпачок б, барбо тирует через слой кислоты и уходит в царгу между струями кислоты, и > ступающей с верхней тарелки. Кислота, стекая по поверхности колпачка

6, барботируется и переливается через бортик 4 направляющей 8. Газ и кислота движутся противоточно, причем, между ними соблюдается разновесие. Непосредственный контакт между газом и кислотой осуществляется не только в процессе барботажа, но и при движении их навстречу друг другу по поверхности колпачка б и,при сливе кислоты с верхней т»релки. Пена, образующаяся по периметру колпачка, газом перемегцается к центру тарелки, где разрушается кислотой, поступающей сверху.

Разрушение пены также происходит и снизу при движении ее к ценру кислотой, стекающей с поверхности колпачка в противоположную сторону, Таким образом, образуется развитая и непрерывно обновляющаяся межфазовая поверхность с большой подвижностью фаз. Выступающая часть гидрозатвора, а также струи кислоты, стекающие с верхней тарелки, выполняют роль заслона, задерживающего брызги, уносимые газом с нижней тарелки. По сравнению с известной тарелкой в данной конструкции тарелки при том же диаметре увеличены: периметр барботажа в 1,5 раза, периметр слива больше, чем в 2,5 раза; площадь слива больше чем в 3 раза и площадь сечения газохода (в горловине гидрозатвора) больше чем в 1,7 раза. Пропускная способность колонны по кислоте и газу с учетом необходимой большей скорости последнего, увеличивается более, чем в 2 раза при том же диаметре известной колонны.

Предмет изобретения

1. Противоточная барботажная колонна с колпачковыми тарелками, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности тепло- и массообмена, тарелка колонны снабжена направляющей цилиндрической формы с плоским бортиком вверху, нижняя часть которой опущена в кольцеобразную полость переливного стакана, образуя гидрозатвор, независимый от жидкости нижерасположенной тарелки, а верхняя часть служит основанием для барботажного колпачка, образуя независимый от верхнего обреза переливного стакана барботажный слой жидкости.

2. Колонна по п. 1, отличающаяся тем, что переливной стакан тарелки, имеющий в основании кольцеобразную полость, расположен под колпачком и в сборе с направляющей образует гидрозатвор.