Массообменная тарелка

 

Изобретение относится к массообменной технике для систем газ (пар) - жидкость, может использоваться в химической и нефтехимической промышленности и позволяет интенсифицировать процесс массообмена, увеличить производительность и стабилизировать работу массообменной колонны при колебаниях нагрузки по газу (пару) и жидкости за счет интенсификации перемешивания фаз и саморегуляции сопротивления слоя жидкости. С этой целью в массообменной тарелке, состоящей из горизонтального полотна, на котором установлены барботажные элементы колпачкового типа, перемешивающих и переливных устройств, включающих сливные элементы и переливные пороги, корпус колпачка снабжен пустотелым герметичным карманом и направляющей, жестко закрепленной на корпусе колпачка, горизонтальное полотно снабжено неподвижным штоком, колпачок выполнен с возможностью перемещения на штоке и снабжен сквозными прорезями с отогнутыми стенками, выполненными по периметру корпуса, направляющая снабжена лопастями, а шток снабжен ограничителем подъема колпачка. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,,1) 4 В 01 D 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АатОРСНОЬгк СвидЕткпьСтв в)) )

С,Л ! г ) .;1!

) а .а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ H0MHTFT

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4211809/31-26 (22) 17.03.87 (46) 23.08.89 Бюл. № 31 (71) Волгоградский политехнический институт (72) А. Б. Голованчиков, Н. В. Тябин, Н. С. Шибитов, М. А. Магницкая, Г. Л. Дахина, F. В. Богач и А. И. Шептухин (53) 66.048.375 (088.8) (56) Патент Японии № 57--34002, кл. В 01 D 3/22, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1187833, кл. В 01 D 3/30, 1984, Авторское свидетельство СССР № 194056, кл. В 01 D 3/32, 1967.

Авторское свидетельство СССР

¹ 986442, кл. В 01 D 3/20, 1983. (54) МАССООБМЕННАЯ ТАРЕЛКА (57) Изобретение относится к массообменной технике для систем газ (пар) — жидкость, может использоваться в химической и нефтехимической промышленности и позИзобретение етносится к массообменной технике для систем гыз (пар) жидкость и може) быть )3(ll()ëüçol)à)le н химической и нефтехимической про.;) llilëåHH(3ñòè.

Цель изобретения интенсификация процесса массообмена, повышение производительности и стабилизация работы массообменной колонны при колебаниях нагрузки по газу (пару) и жидкости за счет интенсификации перемешивания фаз и саморегуляции сопротивления слоя жидкости.

Ны фи(. 1 изображена массообменная тарелка, вертикальный разрез; на фиг. 2 то же, горизонтальный разрез; на фиг. 3 колпачок, разрез.

На плоском г()ризонтальном полотне 1, являющемся 0(. II()))IIIII(. I массоо(о)виной тарелки, закреп a(II»l и)аровые пзтрубки 2, по которы м п()с гуп;)е г пар с пи.кележ а„„SU„„1502039 A 1

2 воляет интенсифицировать процесс массообмена, увеличить производительнîcTü и стабилизировать работi массообмснной колонны при колебаниях нагрузки Ilo газу (пару), . жидкости за счет )11)тенсификыции перемешивания фаз и сыморсгуляции сопротивленияя слоя жидкости. С этой целькз в мыссообменной тарелке, состоящей из гори:)онтыльного полотна, на котором установлены барботажные элементы колпычковогo типы, перемешиваюших и переливных устройс. в, включающих сливные элементы и II(ðoëин ные пороги, корпус колпачка снабжен пуст()телым герметичным кармачоM и напрывлHIoщей, жестко закреплен.ioi на корпусе к()лпачка, горизонтальное полотно снабжен неподвижным штоком, колпачок выполнен с возможностьк) перемещения на штоке и снабжен сквозными прорезями и отогнуты)((и стенками, выполненными по периметр) корпуса, направляющая снабжены лопастями, а шток снабжен ограничите.l(м и од.ье м а колпачка. 3 и л. шей таре.)ки под Iopll (. колпачка 3, сн,i()же нного в вер. ней его ч;1(ги пустоте.)ым кырм;)ном 4, образованным верхней чы«тьк) корпусы и герметичной заглушкой 5. К,)pll o колпачка 3 жестко соединен с ныпрыв,)я)ошеи 6. выполненной в виде трубки, ны(.а жеHHoH на неподвижный шток 7 н им(ю шей возм()ж ность вертикыльн() го сиплые(I)if)i по штоку своей внутреннеи поверхнос)ьl(), а также вращения вокруг своей оси, прин(ч шток 7 снабжен ()граничителем 8 полис м;1 колпычк,i при его всплытии. На корпус(к().1пачка 3 IIo его окружности выполнены сквоз:II)l(. прорези с отогнутыми в виде ребер перпендикулярно поверхности k() f)II% (ы

cT(IIê;I÷II 9, а на н; )ры13лянзп1ей !) усг; 11)н л (llы ) о!1 асти 1 1!. () 3. lы к) III II(. в в()ох(),(я цем, )токе пы ры )пик)1111111 момен);1,1я нор)1) .. I..().lï;I Ih 1 !срс,п(вн(н усгройсTH(), 1502039 включающее сливной элемент 1 и переливной порог 12, представляет собой цилиндрические секции разной высоты, установленные концентрически корпусу колонны с зазором, величина которого определяется расходом разделяемой системы.

Массообменная тарелка работает следующим образом.

Жидкая фаза поступает в вышестоя>цей тарелки по сливному элементу 11 и, переливаясь через переливной порог 12, движется вдоль горизонтального полотна 1. Паровой (газовый ) поток подни мае1 ся снизу, проходHT через паровыс патрубки 2 под корпус колпачка 3 и, барботируя жидкость, направляется вверх. При этом лопасти 10, установленные неподвижно на направляющей

6, попадая в струю восходящего парового потока, приводят во вращательное движение корпус колпачка 3, жестко связанный с направляющей 6. В это же время на врап>аюп>яйся в жидкости корпус колпачка 3 оказывают тормозящее действие отогнутые в виде ребер стенки 9 сквозных прорезей, срывая»ристенный слой жидкости с корпуса колпачка. В случае повышения нагрузки на колонну по жидкости ее уровень на тарелке повышается, при этом корпус колпачка

3, снабженный пустотелым карманом 4 с помо>цью герметичной заглушки 5, всплывает, центрируемый относительно парового патрубка 2 с помо>цыо направляющей 6 и неподви кного штока 7, имеющего ограничитель 8 высоты подъема корпуса колпачка

3. При понижении уровня жидкости на тарелке корпус колпачка 3 благодаря пустотелому карману 4 опускается вместе с уровнем подобно поплавку, осуществляя саморегулирование сопротивления слоя жидкой фазы >азообразной.

Конструкция корпуса колпачка, снабженного пустотелым карманом, выполняющим роль поплавка, позволяет осуществлять его работу в режиме саморегулирования при колебаниях нагрузки на тарелку по жидкости, так как перемещаясь вертикально вместе с уровнем жидкости на тарелке, корпус колпачка создает стабильное сопротивление жидкости барботируюшему пару, обеспечивая тем самым устойчивую работу

T rðåëêè и всей колонны.

Лопасти, установленные r>a»r>r>1>Äl;ля <>щей и жестко связанные с кори с»х> к»з>пачка, придают ему врашателыгое движение в обтекаю>цем их потоке жидкости, что

5 значительно усиливает эффект перемешивания взаимодействующих фаз и активизирует процесс массообмена.

Вертикальные ребра на корпусе колпачка, образованные отогнутыми стенками прорезей, при его вращении в жидкости срывают ламинарный пристеночный слой жидкости с корпуса колпачка, что также повышает эффективность перемешивания и, следовательно, массообмена.

Сливной элемент и переливной порог, 15 образующие переливное устройство, выполненное в форме цилиндрических секций, установленных с зазором друг к другу и концентрически к корпусу колонны, позволяют освободить значительную часть полезной площади тарелки, установить на ней дополнительные барботажные элементы и осуществлять на этой площади активный массообмен, что, в конечном счете, позволяет значительно повысить производительность колонны.

Формула изобретения

Массообмен на я та релка, состоя щая из горизонтального полотна, на котором установлены барботажные элементы колпачЗО кового типа, перемешивак>щих и переливных устройств, включающих ел ивные элементы и переливные пороги, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена, повышения производительности и стабилизации работы массообменной

35 колонны при колебаниях нагрузки по жидкости и газу (пару) за счет интенсификации перемешивания фаз и саморегуляции сопротивления слоя жидкости, корпус колпачка снабжен пустотелым герметичным

4р карманом и направляющей, жестко закрепленной на корпусе колпачка, горизонтальное полотно снабжено неподвижным штоком, кол пачок выпол нен с возможностью перемещения на штоке и снабжен сквозными вертикальными прорезями с отону45 тыми стенками, выполненными по периметру корпуса, направляющая снабжена лопастями, а шток — ограничи гелем подъема колпачка.

Составитель В Ге ни<.ll, Резактор О. Юркове<(к«н Техреду И. Верее Еорректор М Вн«иаьева

Заказ 4991, 6 Тираж 600 Г1о.1<<и«н<><

В11ИИПИ Го«улар«««I íî o комитета во изобрет< нинм и отир<ит н,; <<1>II ГЕНТ (.(:(.Р

11 1<< <5 Москва, Ж вЂ” 35, Раун «;>I наб, л

Произволственн<> II «I;IãåëüñêHé комбинат «Пат«и<к I. Ужг< р<>..; Г;II;Ik>II