Перекрестноточная регулярная насадка

 

Изобретение относится к конструкциям насадочных контактных устройств для проведения в перекрестном токе движения фаз, для проведения процессов ректификации, абсорбции в системе газ (пар) - жидкость и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Цель изобретения - повышение пропускной способности насадки по газу при перекрестном токе фаз за счет улучшения обтекаемости газовым потоком контактной поверхности элементов. Элементы насадки имеют в сечении профиль, подобный профилю падающей капли, и могут буть выполнены из сплошных или перфорированных листов, из гибкой проницаемой полосы. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 J 19/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А 8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4490204/31-26 (22) 10.10.88 (46) 15.10.90. Бюл, № 38 (71) Уфимский нефтяной институт (72) И.А.Мнушкин, К.Ф.Богатых, С.С.Мингараев и P.Ô.Ãèëÿçèåâ (53) 66.074.513 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 997762, кл . В Ol D 53/20, 1983.

Харисов M.À., Коган В.Б. Оборудование для разделения смесей под вакуумом. М.: Машиностроение, !976, с. 106.

Авторское свидетельство СССР № 837351, кл. В 01 D 53/20, 1981. (54) ПЕРЕКРЕСТНОТОЧНАЯ РЕГУЛЯРНАЯ

НАСАДКА (57) Изобретение относится к конИзобретение относится к конструкциям контактных устройств насадочного типа для проведения процесса тепломассообмена в системе газ (пар)— жидкость в перекрестном токе движения фаз и может быть использовано в ректификации и абсорбции в химической технологии.

На фиг.l изображена предпагае-. мая насадка с капельным профилем полых элементов, на фиг.2 — элементы насадки с отсекателями потока газа, разрез по горизонтали; на фиг.3— элементы насадки, выполненные из гибкой проницаемой полосы с последовательным переходом от укладки друг к другу, затем внахлест и до укладки встык; на фиг.4 — вариант укладки

„„Я0„„159908 А 1 струкциям насадочных контактных устройств для проведения в перекрестном токе движения фаз, для проведе-.... ния процессов ректификации, абсорбции в системе газ (пар) — жидкость и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Цель изобретения— повышение пропускной способности насадки по газу при перекрестном токе фаз за счет улучшения обтекаемости газовым потоком контактной поверхности элементов. Элементы насадки имеют в сечении профиль, подобный профилю падающей капли, и могут быть выполнены из сплошных или перфори рованных листов, из гибкой проницаемой полосы. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. гибкой проницаемой полосы с переходом укладки от внахлеста до укладки встык и перегибом полосы по торцам элементов насадки.

Насадка состоит из элементов, образованных соединением двух симметричных контактных листов 1, имеющих в сечении профиль, подобный профилю падающей капли, с отверстиями 2 в боковых стенках, листы имеют перегородку 3 и отсекатели 4 потока.

Контактные листы могут быть выполнены сплошными (фиг.1) или образованы укладкой, проницаемой гибкой полосы (фиг. 3 4)i (например. рукавной сетки или просечно — вытяжной ленты).

Насадка работает следующим образом.

1599081

20

40

Газ проходит насадку в направлении оси симметрии элементов в зазорах между элементами, контактируя в перекрестном токе со стекающей по плоскости элементов .пленками жидкости.

Эффективность насадки с пленочным контактом пара и жидкости мало зависит от скорости газа и предопределена структурой контактной поверхности, Главным же фактором такой насадки является пропускная способность по газу, поскольку газ оказывает воздействие на жидкость, стремясь нарушить целостность пленки и вынести ее из насадки. Решению этой задачи посвящена предлагаемая конструкция насадки.

Повышение устойчивости пленочного течения жидкости при перекрестноточном обтекании потоком газа в предлагаемои насадке обеспечивается за счет расположения "капелькой" формы элементов острием в сторону выхода газа из насадки. Это позволяет достичь равномерной нагруженности смоченной контактной поверхности насадки па воздействию пара на пленку жидкости, что в конечном итоге приводит к повышению пропускной способности насадки по газу.

В предлагаемой насадке распределение жидкости на контактную поверхность элементов может осуществляться как, за счет применения специальных распределителей жидкости, так и за счет рационального использования полости самих элементов. Последнее является преимущественным при применении сплошных контактных листов. .Из отверстий 2 под небольшим напором, созданным с помощью перегородки 3, жидкость поступает на контактную поверхность элементов, где непосредственно образуется пленочная структура жидкости.Для улучшения газодинамических характеристик предлагаемой перекрестноточной .насадки, от которых зависит пропускная способность насадки по газу, в зазоре между элементами насадки располагаются отсекатели 4 га зового потока. Отсекатели 4, выполненные, например, из просечно-вытяжного листа, соприкасаются с плоскостью элементов по касательной, обеспечивая тем самым отсечение потока газа от контактной поверхности, В результате использования отсекателей уменьшается воздействие газа. на, пленку жидкости, что позволяет повысить, пропускную способность насадки.

В предлагаемой насадке целесообразно для достижения наибольшей эффективности контакта и пропускной способности по газу выполнение элементов из гибкой проницаемой полосы.

Большая эффективность обеспечивается за счет развитости контактной поверхности гибкой проницаемой полосы и малой порозности насадки при рациональной укладке ее в объеме, а также за счет интенсивной турбулиэации жидкости о контактную поверхность, например, о проволочки рукавной сетки или об отогнутые кромки просечновытяжной ленты.

Повышение пропускной способности насадки из гибкой полосы обеспечивается при перекрестном, токе за счет способа укладки полосы в насадочном объеме, заключающийся в последовательном переходе от укладки полосы друг на друга, затем внахлест и до укладки встык. Возможен вариант при вкладке от нахлеста до укладки встык (фиг.4).

Применение предлагаемого cnocov ба укладки гибкой ленты позволяет обеспечить образование "капельной" формы элементов насадки и, следова". тельно, достичь малого воздействия высокоскоростного потока газа на пленочное течение жидкости, Кроме того, предлагаемый способ укладки позволяет обеспечить выполнение элементов различной геометрической структуры,(например, с внутренней полостью или сплошными). При этом могут быть созданы вариации элементов насадки в зависимости от выполнения нахлеста полосы по отношению к направлению движения потока газа в насадке. Так, за счет "встречного" нахлеста (фиг. 3) обеспечивается образование полого иасадочноro элемента, в котором в полости можно выполнить различные перераспределительные по жидкости,, повышающие устойчивость режима смачивания насадки от нагруженности по газу.

В другом варианте за счет выполнения нахлеста вдоль движения потока газа образуется сплошной насадочный элемент, который-можно охарактериэо5 15990 ,вать как элемент с "елочной" структурой укладки. При этом за счет компактного объема и улучшения обтекае-. мости газа вдоль обеспечивается наименьшее воздействие газа на пленочное течение жидкости, т.е. достигается наибольшая пропускная способность по газу. Кроме того, при таком варианте укладки полосы образуется уплотнение насадки сверху и снизу Элементов за счет перегиба полосы (фиг.4), а также происходит прирост вйсоты элемента с образованием .трапециевидной формы элемента.

Эти свойства насадочных элементов и «1! елочнои структуры позволяют до. стичь создание колонны без специальных распределителей жидкости и невысокой рабочей высотой при комбинации 20 элементов по высоте колонны со смещением на 180

Таким образом, выполнение в предлагаемой насадке элементов, имеющих в сечении профиль падающей капли, 25 обеспечивает бсльшую пропускную способность насадки .по газу эа счет улучщения обтекаемости формы насадочных

81 6 элементов и малого воздействия на пленочную структуру течения жидкости.

Кроме того, выполнение элементов из гибкой проницаемой полосы позволяет при больших скоростях газа достичь высокой эффективности контакта и обеспечить жпользование предлагаемой насадки в перекрестноточной насадочной колонне без специальных распределителей жидкости.

Формула изобретения

1. Перекрестноточная регулярная насадка, состоящая из полых. элементов, расположенных вертикально с зазором друг к другу, о т л и ч а ю щ а я а я тем, что, с целью повышения пропускной способности насадки по газу sa счет улучшения обтекаемости газовым потоком контактной поверхности элементов, элементы имеют в сечении профиль, подобный профилю падающей капли.

2. Насадка по п.1, о т л и ч à io —щ а я с я тем, что элементы выполнены из гибкой проницаемой полосы.

1599081

yq11C 1

Со ст ави тель А. С ондор

Редактор А.Ревин Техред М.Дидык

Корректор Л.Бескид

Заказ 3105 Тираж 417 Подписное щщНП11 Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101