Колонна

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (5D 4 В О!,D 3/22, 53 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3876446/31-26 (22) 01.04.85 (46) 15.09.86. Бюл. !(34 (71) Уфимский нефтяной институт (72) К.Ф.Богатых, И.А.Мнушкин, О.Н.Логинов, В.Е.Федотов, В.А.Крылов, А.Д.Макаров и Н.П.Красильников (53) 66.048.375(088.8) (56) Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. - M.:

Химия, 1965, с. 247.

Авторское свидетельство СССР

У 1029998, кл. В 01 D 53/20, 1983. (54) (57) 1 . КОЛОННА, включающая корпус и каскадные тарелки с контактными зонами между ними, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена путем регулирования задержки жидкости в контактных зонах колонны за счет гашения скорости струй жидкости и направленного потока пара, она снабжена рядами перфорированных пластин, установленных под углом к плоскости тарелки с равным или переменным шагом.

2. Колонна по п. 1, о т л и ч а ищ а я с я тем, что шаг между перфорированными пластинами выполнен возрастающим или убывающим по длине . контактной зоны.

3. Колонна по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с:я тем, что пластины выполнены из сеток с равным или переменным размером ячеек.

Ж

4. Колонна по пп. 1-3, о т л и— чающая ся тем, чтокраяппастин отогнуты вверх или вниз. С

1 12

Изобретение относится к конструкциям ректификационных и абсорбционных колонн, предназначенных для разделения смесей газ (пар) — жидкость, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промьш ленности для конденсации паров при вакуумной ректификации термически нестойких смесей, например мазута.

Цель изобретения — интенсификация тепломассообмена путем регулирования задержки жидкости в контактных зонах колонны эа счет гашения скорости струй жидкости и направленного потока пара.

На фиг.1 изображена предлагаемая конструкция колонны с каскадными тарелками, снабженными равномерно расположенными рядами горизонтальных перфорированных пластин, разрез, на фиг.2 — характер возрастания шага между перфорированными пластинами по высоте контактной зоны; на фиг.3 — характер убывания шага по высоте; на фиг.4 — наклонное расположение рядов пластин и вариант выполнения переменного шага по длине контактной зоHbl, на фиг.5 — вариант выполйения рядов пластин с неравнозначными размерами ячеек как по высоте, так и по длине контактной зоны; на фиг.6 — конструкция каскадной тарелки с отогнутыми краями пластин; на фиг.7 — расположение перфорированных пластин в каскадной тарелке полочного типа.

Предлагаемая конструкция колонны с каскадными тарелками состоит из корпуса 1, горизонтальных перегородок 2 с переливными планками 3 и рядами отверстий 4 для слива жидкости.

В контактной зоне тарелок установлены ряды перфорированных пластин 5, выполненных, например, в виде сетки. Пластины установлены под углом к плоскости тарелки с равным или пе; ременным шагом, который может быть возрастающим или убывающим по длине контактной зоны. Сетки выполнены с разным или переменным размером ячеек. Края пластин отогнуты вверх или вниз.

Аппарат работает следующим образом.

Жидкость под действием небольшого напора, создаваемого на перегородке

2 с помощью переливной планки 3, 56760

5

40 стекает через отверстия 4 в виде струй на ряды пластин 5, установленных в контактной зоне. Поток пара (газа) попадает в контактную зону через отверстие 6 секторной формы, образованное переливной планкой 3 и корпусом колонны. В контактной зоне струи жидкости контактируют с паром (газом) в перекрестном токе. Стекающие струи жидкости соприкасаются с проволочками сеточных пластин, омывают и огибают их. При этом происходит торможение движения струи жидкости за счет гашения скорости течения жидкости по высоте контактной зоны, создаваемого в результате соприкосновения струй с проволочками сеточных пластин. Вследствие гашения скорости струй псток жидкости в контактной зоне задерживается и подвергается интенсивной обработке поперечно-движущимися потоком пара. Причем, задержка жидкости в контактной зоне тарелок, определяющая их эффективность, регулируется изменением гашения струй по высоте зоны контакта. Гашение скорости струй в контактной зоне связано с сопротивлением, оказываемым проволочками сеточных пластин истечению жидкости, а также с силами гравитации и статического напора, действующими на истечение жидкости по зоне контакта. Сопротивление истечению жидкости по контактной зоне зависит от числа сеточных пластин, просвета между ними, а также от характеристики структуры пластин и их пространственного положения в зоне контакта.

Выполнение шага между пластинами переменным позволяет достичь равновесия между силами, действующими на стекающие струи, и сопротивлением, оказываемым этому истечению. При с. этом местоположение этого равновесия по высоте контактной зоны может достигаться как за счет возрастающего характера изменения шага, так и за счет убывающего характера, Местоположение равновесия между силами истечения струи и сопротивлением определяет конкретную величину задержки жидкости в контактной зоне тарелки, следовательно, изменением местоположения равновесия возможно регулировать задержку жидкости на тарелке. Изменением шага между

12567

Л 5

ЯИР I

6 пластинами по высоте зоны контакта равновесие может быть достигнуто как на границах контактной зоны, так и в центральной части этой зоны.

Изменение пространственного положения пластин, точнее изменение угла наклона пластин к плоскости тарелки, позволяет изменять фронт соприкосновения струй жидкости с проволочками сеток. При этом дополнительно 10 к эффекту гашения скорости струй про60 4 исходит направленное отклонение движений: струй от вертикального. Последнее по""âîëÿåò повысить устойчивость истечения струй жидкости к сдуву их потоком пара, которое наблюдается при высоких скоростях пара. Повышение устойчивости истечения струй жидкости с помощью направленного отклонения ик навстречу движению потока пара позволяет повысить пропускную способность каскадных тарелок по пару.

1

Составитель А.Сондор

Редактор М.Товтин Текред,И.Верес Корректор Т.Колб

Заказ 4854/3 Тираж 663 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæroðoä, ул.Проектная, 4