Способ осуществления ректификации и абсорбции в многоступенчатых прямоточных аппаратах

 

Изобретение может быть использовано при осуществлении ректификации или абсорбции в .многоступенчатых высокоскоростных аппаратах и позволяет увеличить производительность, повысить эффективность, уменьшить габариты аппарата. После контактирования жидкости с паром (газом) в контактных устройствах жидкость с лежащей ступени сливается поочередно не менее чем в две буферные емкости и затем из буферных емкостей также поочередно сливается на нижележащую ступень. При этом в заполненной буферной емкости создают давление, равное давлению пара (газа) на вышележащей ступени, а в опорожненной буферной емкости создают давление,рав ное давлению пара (газа) на нижележащей ступени. 1 з,п. ф-лы, 1 ил. с (О (Л со СП (Х) о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1357030 А1 (бц 4 Б 01 D 3/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ВСЕСЮЛ ЗЙ Н

13 „",,„.,13

БНЯЛИ OТЕ! . А

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (?1) 4018370/31-26 (2?) 04 ° 02.86 (46) 07.1?.87. Бюл. Ь - 45 (71) Сибирский технологический институт и Ярославский политехнический институт (72) Н).Г.Звездин, Н.А,Войнов, Б.Н.Басаргин, Н.А,Николаев и В.А.Марков (53) 66.048.3(()88.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 874056, кл. В 01 11 3/?6, 1979. ции или абсорбции в .многоступенчатых высокоскоростных аппаратах и позволяет увеличить производительность, повысить эффективность, уменьпить габариты аппарата. После контактирования жидкости с паром (газом) в контактных устройствах жидкость с вьш ележащей ступени сливается поочередно не менее чем в две буферные емкости и затем из буферных емкостей также поочередно сливается на нижележащую ступень. При этом в заполненной буферной емкости создают давление, равное давлению пара (газа) на выиележащей ступени, а в опорожненной бу ферной емкости создают давление, раню ное давлению пара (газа) на нижележащей ступени. 1 з,п. ф-лы, 1 ил. (54) СПОСОБ ОСУЦ ЕСТК)!ЕНИЯ РЕКТИФИКАЦИИ И АБСОРБЦИИ В МНОГОСТУПЕНЧАТЫХ

ПРЯМОТОЧНЫХ АППАРАТАХ (57) Изобретение может быть использовано при осуществлении ректификаОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

13

Изобретение относится к проведению тепло- и массообменных процессов для системы пар (газ) — жидкость в колоннах многоступенчатых аппаратах и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промьппленности.

Целью изобретения является увеличение производительности, повынение эффективности и уменьщение габаритов аппарата.

На чертеже представлена установка для осуществления способа, общий вид.

Установка состоит из корпуса 1, который разделен горизонтальными перегородками ? на секции 3 и 4, куба

5, дефлегмяторя 6 и двух буферных емкостей 7 и 8. Ня перегородках 2 ус" тановлены контактные устройства 9, выполненные в виде контактной трубки

10, сепяряционного устройства 11, узла 1? ввода жидкости, в котором выполнены отверстия 13 для жидкости, Для подачи жидкости из дефлегматора 6 в секции 3 установлен обогреваемый снаружи патрубок 14, а для слива жидкости из секции 4 в куб 5 используют сливной патрубок 15.

Для поступления жидкости иэ секции 3 в секцию 4 используются буферные емкости 7 и 8. Для подачи жидкости из секции 3 в емкости 7 и 8 установлены переточные патрубки 16 и

17, на которых размещены запорные клапаны 18 и 19, Для слива жидкости из емкостей 7 и 8 на секцию 4 также установлены. сливные трубопроводы 20 и 21, на которых установлены запорные клапаны 22 и 23. Для создания одинакового давления в емкостях 7 и 8 при подаче жидкости с выщележащей секции 3 используются патрубки 24 и

25 с установленными на них запорными клапанами 26 и 27, а при сливе жидкости из буферных емкостей для создания одинакового давления используются патрубки 28 и 29, на которых размещены клапаны 30 и 31.

Установка работает следующим образом, Пары смеси этанол — вода из куба 5 поднимаются вверх по корпусу 1 установки и поступают в контактные устройства 9, размещенные на секции 4.

Пары смеси, проходя через узел 12 вводя жидкости, засасывают через отверстия 13 жидкость, размещенную на

57030

10 !

55 горизонтальных перегородках 2, и транспортируют жидкость в ниде тонкой жидкостной пленки по внутренней поверхности контактной трубки 10.При этом интенсивно осуществляется массообмен. На выходе из контактной трубки жидкостная пленка посредством сепарационного устройства ll отделяется от пара и сливается на перегородку, я паровая смесь движется вверх, поступая в контактные устройства 9 вынерасположенной секции 3.

После взаимодействия пара с жидкостью в секции 3 укрепленные пары смеси этянол - вода поступают в дефлегматор 6, где конденсируются. Образованная в дефлегмяторе жидкость через пятрубок 14 сливается на горизонтальную перегородку 2 секции 3, часть которой поступает в контактные устройства 9, другая часть поочередно сливается в буферные емкости 7 и

8, а оттуда поступает на секцию 4.

Слив жидкости с секции 3 в емкости 7 и Я производится следующим образом. При сливе жидкости в емкость 7 закрываются клапаны 22 и 30, что препятствует прорыву пара иэ секции

4, и открываются клапаны 18 и 26. В этом случае давление в емкости 7 над жидкостью становится равным давлению в секции 3 и жидкость из секции 3 под действием собственного давления сливается в емкость по трубопроводу (патрубку) 16, После заполнения емкости 7 производится слив жидкости из нее в секцию 4 и одновременно заполнение емкости 8, Заполнение емкости 8 производится аналогично заполнению емкости /, а именно, закрываются клапаны

23 и 31 и открываются клапаны 19 и

27.

Опорожнение жидкости (слив) из емкости 7 и 8 также производится поочередно следующим образа . При оп< р жнРнии емкости / закрываются клапаны 18 и 26, открываются клапаны 22 и 30, что обеспечивает одинаковое давление в емкости 7 и секции 4.

Вследствие этого жидкость под действием собственного давления по трубопроводу 20 стекает на перегородку 2 секции 4. Опорожнение емкости 8 аналогично: закрываются клапаны 19 и

27, а открываются клапаны ?3 и 31, Следовательно клапаны работают таким образом, что при заполнении ем1357030 кости 7 емкость 8 опорожняется, и наоборот, что обеспечивает непрерывную работу установки. Затем »едкость с секции 4, проконтактировав в контактных устройствах 9 с парами смеси этанол - вода, через патрубок 15 стекает в куб, т.е. ректификационная колонна работает при полном возврате флегмы.

Параметры установки, на которой 10 был реализован способ: внутренний диаметр корпуса 120 мм; внутренний диаметр контактной трубки 30 мм; длина контактной трубки 100 мм; 15 длина дырчатого сепарационного устройства 50 мм; диаметр переливных патрубков 30 мм; длина контактной трубки 100 мм; длина сепарационного устройства 20

50 мм; . диаметр переливных патрубков 30 мм; расстояние между двумя горизонтальными перегородками (межступенчатое расстояние) ?00 мм;

3 объем буферной емкости 0,5 м

При проведении процесса ректификации перелив жидкости с секции 3 на секцию 4 осуществляется через буферные емкости 7 и H.

Установка эффективно работает при скорости пара 7-50 м/с. При этом эффективность равна 0,45-0,54.

Осуществление предлагаемого способа позволяет улучшить сепарацию 35 жидкости (снизить унос жидкости на вышележащую ступень) без увеличения межступенчатого расстояния и снижения производительности и, соответственно, повысить эффективность процесса.

Таким образом, осуществление предлагаемого способа ректификации и абсорбции позволяет более чем в 3 раза увеличить производительность, уменьшить высоту аппарата и его диаметр, существенно повысить эффективность процесса массопередачи.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1 ° Способ осуществления ректификации и абсорбции в многоступенчатых прямоточных аппаратах, включающий контакт пара (газа) с жидкостью на ступени при движении пара (газа) снизу вверх и перетекании жидкости с вышележащей ступени на нижележащую ступень, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности, повышения эффективности и уменьшения габаритов аппарата,жидкость с вышележащей ступени сливают поочередно не менее чем в две буферные емкости и из буферных емкостей поочередно сливают на нижележащую ступень, при этом в заполняемой буферной емкости создают давление, равное давлению пара (газа) на нижележащей ступени.

?. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что давления в буферных емкостях создают путем поочередного подключения емкостей к ступеням аппарата.

1357030

7елтнаcumena

Составитель С,Трифонов

Техред М.Дндык Корректор С.Черни

Редактор А.Иандор

Тираж б57

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5917/3

Подписное

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