Контактная тарелка для взаимодействия газа (пара) с жидкостью

 

Изобретение относится к конструкции тарелки, позволяющей интенсифицировать массообменные процессы, протекающие в системах газ (пар) - жидкость и может найти применение в химической, нефтехимической , нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Цель изобретения - увеличение производительности и повыщение чистоты целевых продуктов. Контактная тарелка состоит из основания 1 со щелями 2, снабженными с обеих сторон отбортовками 3, с образованием продольного канала 4 для сбора и перемещения жидкости. Над щелями 2 с зазором 5 к отбортовке 3 установлены перевернутые овальные желоба 6, примыкающие к основанию 1. Желоба 6 расположены в ряд, причем желоба каждого последующего ряда расположены по отношению к желобам предыдущего ряда в шахматном порядке. Отбортовки 3 основания 1 снабжены продольными прорезями 9 с кромками 10, отогнутыми внутрь щелей 2, а торцы желобов 6 снабжены кромками 11. направленными к основанию 1. В результате газ многократно контактирует со свежими порциями жидкости, увеличивается время межфазного контакта, количество жидкости, подвергающейся межфазному взаимодействию, и движущая сила массопереноса. 2 ил., 1 табл. 1C (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0ÄÄ 1466774

4 В 01 Р 3/20, 3/22.:-::.".ЙАЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1269799 (21) 4269502/31-26 (22) 29.06.87 (46) 23.03.89. Бюл. № 11 (71) Казанский химико-технологический ин ститут им. С. М. Кирова (72) Б. М. Азизов, M. Г. Гайнуллин, И. И. Поникаров, С. P. Шамилов, Ф. Б. Мамедов и И. С. Бабаев (53) 66.048.375 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 762902, кл. В Ol D 3/26, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 1264957, кл. В 01 D 3/20, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1269799, кл. В Ol D 3/22, 1985. (54) КОНТАКТНАЯ ТАРЕЛКА ДЛЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГАЗА (ПАРА) С ЖИДКОСТЬЮ (57) Изобретение относится к конструкции тарелки, позволяющей интенсифицировать массообменные процессы, протекающие в системах газ (пар) — жидкость и может найти применение в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Цель изобретения — увеличение производительности и повышение чистоты целевых продуктов, Контактная тарелка состоит из основания 1 со щелями 2, снабженными с обеих сторон отбортовками 3, с образованием продольного канала 4 для сбора и перемещения жидкости. Над щелями 2 с зазором 5 к отбортовке 3 установлены перевернутые овальные желоба 6, примыкающие к основанию 1. Желоба 6 расположены в ряд, причем желоба каждого последующего ряда расположены по отношению к желобам предыдущего ряда в шахматном порядке. Отбортовки 3 основания 1 снабжены продольными прорезями 9 с кромками 10, отогнутыми внутрь щелей 2, а торцы weлооов

6 снабжены кромками 11. направленными к основанию !. В результате газ многократно контактирует со свежими порциями жидкости, увеличивается время межфазного контакта, количество жидкости, подвергающейся межфазному взаимодействию, и движущая сила массопереноса. 2 ил., 1 табл.

1466774

Изобретение относится к контактным тарелкам для осуществления процессов массо- и теплообмена между газовой и жидкой фазами, может найти применение в процессах абсорбции, десорбции, хемосорбции и ректификации, предназначено преимущественно для проведения абсорбционных и ректификационных процессов при наличии небольшого располагаемого напора и повышенных нагрузках по жидкой фазе и является усовершенствованием изобретения по авт. св. М0 1269799.

Целью изобретения является увеличение производительности и повышение чистоты целевых продуктов за счет вовлечения в массообмен нижних слоев жидкости и улучшения сепарации фаз после их контактирования путем изменения гидродинамики потоков на выходе из зоны соударения.

1О

15 ными стрелками), поступая по переливному устройству с вышележащей тарелки, растекается по продольным каналам 4 и переме щается вдоль основания 1 от приемной планки к сливному порогу.

На фиг. 1 представлена предлагаемая контактная тарелка, фронтальная проекция; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1.

Контактная тарелка состоит из основания ! со щелями 2, снабженными с обеих сторон отбортовками 3. Основание 1 между щелями 2 выполнено вогнутым с выпуклостью вниз с образованием продольного 5 канала 4 овальной формы для сбора и перемещения жидкости от приемной планки переливного устройства к сливному порогу.

Над щелями 2 с зазором 5 к отбортовке 3 установлены перевернутые овальные желоба 6, примыкающие к основанию 1 и образующие между соседними желобами полости 7.

Желоба 6, перекрывая две соседние щели 2, расположены в ряд как в продольном направлении на расстоянии друг от друга, равном длине желоба, так и в поперечном направлении. Желоба б предыдущих и последующих рядов своими торцами 8 примыкают друг к другу. При этом желоба б каждого последующего поперечного ряда расположены по отношению к желобам предыдущего ряда в шахматном порядке, 40 т.е. каждый желоб 6 последующего ряда перекрывает одну щель, расположенную под одним желобом, и одну щель, расположенную под другим желобом из предыдущего ряда. Отбортовки 3 основания 1 снабжены продольными прорезями 9 с кром- 45 ками 10, отогнутыми внутрь щелей 2, причем длина прорезей 9 не превышает ширины желобов 6, торцы 8 которых снабжены кромками 11, направленными к основанию

1, При этом кромки 10 размегцены на той части торцов 8, которая расположена выше верхнего края отбортовки 3.

Контактная тарелка работает следующим образом.

Жидкость (ее движение показано сплошПроведены сравнительные лабораторные испытания предлагаемой контактной тарелки и тарелки по прототипу. Размеры исследованных тарелок следующие, мм:

Диаметр тарелки 300

Диаметр перевернутых желобов !80

Длина перевернутых желобов

Ширина щелей в основании 20

Радиус вогнутого основания между щелями 40

Кроме этого, каждая отбортовка вогнутого основания на предлагаемой тарелке снабжена двумя продольными щелями шириной 5 мм с кромками, отогнутыми внутрь щелей в основании, а перевернутые желоба с торцов перекрыты кромками шириной 15 мм.

Исследования работы тарелок проводились на примере десорбции СО из воды воздухом. Полученные результаты приведены в таблице, где 1/G-массовое соотношение потоков газа и жидкости, кг/кг: W„, — скорость газа, отнесенная к сечению аппарата, м/с; Х„ — начальная концентрация СО в жидкости, г/л; Х вЂ” конечная концентрация СО в жидкости; т! — эффективность тарелки по МЕРФРИ.

Высота слоя жидкости при этом обусловливается высотой сливного порога. Газ или пар (его движение показано пунктирными стрелками), поступая снизу, проходит в щели 2 между отбортовками 3 и увлекает за собой жидкость, поступающую из прорезей 9, зазора 5 и верхней части каналов

4. В результате по мере прохождения газа (пара) по щелям 2 он многократно контактирует со свежими порциями жидкой фазы, поступающими как из верхних, так и из нижних слоев, находящихся в каналах 4.

Это, в свою очередь, увеличивает время межфазного контакта, количество жидкой фазы, подвергающейся межфазному взаимодействию, и движущую силу массопереноса.

Образовавшиеся газо(паро) жидкостные потоки на выходе из щелей 2 движутся по внутренним сторонам (стенкам) перевернутых желобов 6 навстречу друг другу и соударяются. При этом развивается весьма активная гидродинамическая обстановка и создаются благоприятные условия для интенсивного межфазного обмена. После соударения благодаря наличию кромок 11 потоки направляются вниз, в результате чего жидкость отбрасывается в продольные каналы 4 в основании 1, а газ, расширяясь и теряя скорость, выходит из полостей 7 между перевернутыми желобами 6 и устремляется на вышележащую тарелку. Такое распределение потоков улучшает их сепарацию, позволяя увеличить пропускную способность тарелки при сохранении высокой эффективности массообмена.

1466774 увеличения производительности и повышения чистоты целевых продуктов за счет вовлечения в массообмен нижних слоев жидкости и улучшения сепарации фаз после их контактирования путем изменения гидродинамики потоков на выходе из зоны соударения, отбортовки выполнены с продольными прорезями, кромки которых отогнуты. внутрь щелей основания тарелки, при этом прорези выполнены с длиной не превышающей ширины перевернутых овальных желобов, часть торцов желобов, расположенная выше верхнего края отбортовок основания, снабжена кромками, направленными к основанию тарелки.

Анализируя данные таблицы, можно сделать вывод, что предлагаемая конструкция контактной тарелки за счет вовлечения в контактирование большего объема жидкости и изменения гидродинамики потоков после их соударения обладает лучшей разделительной способностью, увеличенной производительностью и диапазоном устойчивой работы.

Формула изобретения

Контактная тарелка для взаимодействия газа (пара) с жидкостью по авт. св. № 1269799, отличающаяся тем, что, с целью

L/С, кг/кг извест33ая тарелка

Предлагаемая тарелка

Ыа кг/кг

X f(9 г/:(Xl(, г/и г/л

1,47

4,3

П р и м е ч а н и е При использовании известной тарелки происходит сильный j330c .

Составитель С. Баранова

Реда кто р С. 1!е ка рь Техред И. Верес Корректор, l. 11ил носик

Заказ 973 6 Тираж 500 По дн не но(ВНИИПИ Государственного комитета ио изобретениям и открытиям при 1(l l Г (.(.(I

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», (i Ужгород, i.(. 1 нгн1н ьi. 1 1

0,9

1,25

2,6

3,4

0,86

1,27

2,54

3,41

0,91

1,3

2,6

3 4

1,300

1,255

1,070

1,191

1,300

1,064

1,064

1,050

1,148

1,070

1,121

1,1оо

0,494

0,-416

0,310

0,264

0,543

0,384

0,342

0,296

0,585

0,440

0,411

0,402

0,62

0,67

0,71

0,77

0,58

0,64

0,68

0,72 ,049

0,49

0,63

0,66

1,220

1,237

1,207

1,180

1,050

1,,70

1,241

1,312

1,150

1,041

1,012

1,090

0,390

0,291

0,253

0,201

0,367

0,339

0,310

0,266

0,506

0,395

0,313

0,283

0,68

0,76

0,79

0,83

0,65

0,71

0,75

0,78

0,56

0,62

0,69

0,74