Массообменная тарелка для эпюрационных колонн

 

Изобретение касается получения этилового спирта методом ректификации и может найти применение при очистке этанола от примесей в системе брагоректификационных колонн, а именно в эпюрационных колоннах. Целью изобретения является повышение степени разделения за счет стабилизации высоты статического слоя жидкости, а также обеспечение равномерного распределения жидкости в переливном кармане тарелки. Массообменная тарелка содержит горизонтальное основание 1 с контактными элементами 2 и переливной карман 3 с наклонной сливной перегородкой 4, имеющей перфорированную отбортовку 5. Отбортовка может иметь также симметрично расположенные направляющие пластины 6. Последние расположены под углом к оси симметрии отбортовки 5. Шарнирное соединение сливной перегородки 4 с основанием 1 стабилизирует высоту статического слоя жидкости в широком диапазоне нагрузок по пару, т.к. при скачкообразном увеличении скорости пара в колонне имеет место подъем сливной перегородки 4, сопровождающийся частичным байпасом паровой фазы, предотвращающим интенсивный унос жидкости на вышележащую ступень контакта. В то же время подъем перегородки приводит к увеличению запаса жидкости на тарелке, что компенсирует воздействие потока пара в колонне. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 D 3/16 С 12 F 1/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4368041/31-13 (22) 25.01.88 (46) 23.05.90. Бюл. № 19 (7I) Московский институт химического машиностроения (72) В. А. Тарасов, Д. Г. Тарасова и Г. П. Соломаха (53) 66.015.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 993971, кл. В 01 D 3/16, 1980. (54) МАССООБМЕННАЯ ТАРЕЛКА ДЛЯ

ЭПЮРАЦИОННЫХ КОЛОНН (57) Изобретение касается получения этилового спирта методом ректификации и может найти применение при очистке этанола от примесей в системе брагоректификационных колонн, а именно в эпюрационных колоннах. Целью изобретения является повышение степени разделения за счет стабилизации высоты статического слоя жидкости а также обеспечение равномерного распределения жидкости в переливном кармане

„„Я0„„1565493 д 1

2 тарелки. Массообманная тар, лка содержит горизонтальное основание 1 с контактны i:. элементами 2 и переливной карман 3 . наклонной сливной перегородкой 4, н.",еюгцей перфорированную отбортовку 5. Отбортовка может иметь также-. симметрично расо зоможет иметь также симметрично располо. женные направляющие пластины 6. Последние расположены под углом K оси симметрии отбортовки 5. Шарнирное соединение сливной перегородки 4 с основанием 1 стабилизирует высоту статического слоя жидкости в широком диапазоне нагрузок по пару, т. с. при скачкообразном увеличении скорости пара в колонне имеет место подьем сливной перегородки 4, сопровождающийся час-.пчным байпасом паровой фазы, предотвращающим интенсивный унос жидкости на вышележащую ступень контакта. В то же время под.ьем перегородки приводит к увеличению запаса жидкости на тарелке, что компенсирует воздействие потока пара в кол ине. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.

1 654Щ

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процесса получения этилового спирта методом ректификации и мджет найти применение в пищевой промыц1ленности лри очистке этанола от примесей в системе брагоректификационных колонн, а именно в эпюрационных колоннах.

Цель изобретения — повышение степени разделения за счет стабилизации высоты статического слоя жидкости, а также обеспечение равномерного распределения жидкости в переливном кармане.

Шарнирное соединение сливной пере;ородки с основанием лри частичном ve!>= ;,<ðûтии переливного устройс ва обеспечивает стабилизацию высоты статического слоя жидкости в широком диапазоне нагрузок по пару, поскольку при скачкообразном увеличении скорости пара в колонне имеет место подъем сливной перегородки, сопровождающийся частичным байпасом паровой фазы, предотвращающим интенсивный унос жидкости на вышележащую ступень контакта.

В то же время увеличение высоты сливной перегородки, обусловленное ее подъемом, приводит к увеличению запаса жидкости на тарелке, что позволяет компенсировать возмущающее воздействие со стороны потока пара в колонне. Увеличение плотности перфорации отбортовки и угла, образованного направляющими пластинами и увеличивающегося от центра переливного кармана к периферии, активизирует транспорт ЗО жидкой фазы в боковые секции тарелки, способствуя тем самым выравниванию локальных скоростей жидкости в поперечных сечениях тарелок и улучшению общей структуры жидкостного потока.

На фиг. 1 представлена массообменная 3g тарелка для эпюрационных колонн, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, план.

Тарелка включает горизонтальное основание 1 с контактными элементами 2 и переливной карман 3 с наклонной сливной перегородкой 4, шарнирно соединенной с основанием 1. Перегородка 4 выполнена с перфорированной отбортовкой 5, а плотность перфорации увеличивается в направлении от центра переливного кармана 3 к периферии.

Отбортовка 5 снабжена направляющими 4ч пластинами 6, симметрично расположенными под углом к горизонтальной оси тарелки, увеличивающимися от оси симметрии к периферии.

Тарелка работает следующим образом.

Погон спирта с примесями, выделенными 50 при эпюрации бражки, конденсируется и в виде водно-спиртового конденсата направляется на очистку в эпюрационную колонну, где поступает на горизонтальное основание 1 первой по ходу движения жидкости тарелки, снабженной контактными элементами 2, и взаимодействует с восходящим потоком паровой фазы. После прохождения рабочей части тарелки проконтактировавшая жидкость сбрасывается через наклонную сливную перегородку 4 в переливной карман 3.

При прохождении перфорированной отбортовки 5, снабженной направляющими пластинами 6, происходит перераспределение жидкой фазы и интенсифицируется ее приток в боковые зоны переливного кармана, следствием чего является активизация транспорта в пристенных участках проточной части тарелки. Этдму способствует также увеличение плотности перфорации отбортовки 5 от центра переливного кармана 3 к периферии. При резком увеличении скорости пара в колонне происходит поворот шарнирно соединенной с основанием 1 наклонной сливной перегородки 4. При этом часть газа проходит через образовавшееся отверстие на вышележащую ступень контакта, ие нарушая нормального режима работы тарелки.

В то >ке время увеличение высоты сливной перегородки 4, обусловленное ее отклонением, обеспечивает увеличение запаса жидкости на тарелке, стабилизируя работу контактной ступени за счет регулирования соотношения между паровой и жидкостной на- грузками. При уменьшении объемного расхода пара в колонне наклонная сливная перегородка 4 занимает первоначальной положение без нарушения нормального рабочего режима тарелки. Таким образом, на каждой единичной ступени контакта имеет место постоянство высоты статического слоя жидкости в достаточно широком диапазоне нагрузок по паровой фазе. Аналогичные процессы наблюдаются на всех тарелках эпюрационной колонны, что в конечном итоге позволяет достичь более высокой степени извлечения этилового спирта без дополнительных энергетических затрат. После последовательного прохождения всех массообменных тарелок эпюрационной колонны очищенный от головных и большей части промежуточных примесей эпюрат поступает на тарелку питания ректификационной колонны для укрепления этилового спирта.

Формула изобретения

1. Массообменная тарелка для эпюрационных колонн, включающая горизонтальное основание с контактными элементами и переливной карман с на клонной сливной перегородкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения, степени разделения за счет стабилизации высоты статического слоя жидкости, сливная перегородка . шарнирно соединена с основанием.

2. Тарелка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью равномерного распределения жидкости в переливном кармане, сливная перегородка снабжена горизонтальной перфорированной-отбортовкой.

1565493

Фиг. 2

Составитель Е. Новикова

Техред И. Верее Корректор Т. Мазеп

Тираж 553 Подо ис нос

Редакто з.г(Зайцева

Заказ 1179

ВНИИПИ Государств>н н»го комитета но изобретениям и откр>,п ня» ярн I I> . H (СС(P (13035, М»сква, Ж--35, Раугиская наб., д 1,5

Производственно-издательский комбинат «((атент», г. У>иго!н>д, тл (;>г;>рпна, !О!

3. Тарелка по п. 2, отличиющаяся тем, что плотность перфорации отбортовки увеличивается в направлении от центра переливного кармана к периферии.

4. Тарелка по пп. 2 и 3, отличающаяся тем, что отбортовка снабжена направляя)сними пластинами, симметрично расположеннь(ми под углом к горизонтальной Оси, при этом угол наклона пластин увеличивается от оси симметрии к периферии отбортовки