Контактное устройство массообменной колонны

 

Изобретение может быть использовано для разделения ректификационным способом термически нестойких смесей содержащих нелетучи - компоненты Цель изобретения улучшение качества продук тов разделения 3d счет адиабатической изоляции одного из контуров жидкости и устранения смолообразования Устройство содержит плато кал-дои тарелки устройства разделенное замкнутой перегородкой 2 на две мегообщгнощи -ся в пределах ее высоты барботажную 3 и д( енажную 4 зоны Причем на смежных тарелках дренажная зона расположена над (под) барботажной зоной Контактирование двух потоков жидкости с общим погоюм паря осуществляется в двух отдельнь контурах 2 з п | лы 2 ил fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st>с В 01 D 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ (21) 4712154/26 (2Щ27.06.89 (46) qg.09.91. Бюл. r+ 33 (71) Государственныи научно-исследовательский и проектный институт метанола и продуктов органического синтеза (72) Е.Т.Шепелев, Г,M.Øàïèðî и В.М.Олевский (53) 66.015.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1101243,,кл. В 01 D 3/00. 1984, Авторское свидетельство СССР

N.1124992. .кл. .В 01 D 3/32, 1977, Патент ГДР M 207337, кл. В 01 D 3/00, 1984. (54) КОНТАКТНОЕ УСТРОИСТВО МАССООБМЕННОЙ КОЛОННЫ

„„5U „„1674891 А1 (57) Изобретение можег быть использовано для разделения ректификационным способом термически нестойких смесей, содержащих нелетучи«компоненты. Цель изобретения улучшение качества продуктов раздел«ния за с <е1 адиабатической изоляции одного из контурон жидкости и устранения смолообразонания, Устройство содержит плато каждои тарелки устройства, разделеHíое замкнутой перегородкой 2 на дне неспобщагощиеся í пределах ее высоты барботажнун3 3 I1 дренажную 4 зоны. Причем на сл1ежн1лх тарелках дренажная зона расположена над (под) барботажной зонои.

Контактиронание двух погокон жидкости с общим гн1гоком пара осуществляется в двух отдельных контурах. 2 3 II ф лы. 2 ил.

1674891

Изобретение относится к конструкциям контактных устройств для тепломассообменных процессов, предполагающих поочередное взаимодействие общего парового потока с двумя несмешивающимися потоками жидкости.

Цель изобретения — улучшение качества продуктов разделения путем адиабатической изоляции одного иэ потоков жидкости, а также снижение металлоемкости контактIblx устройств и упрощение их конструкции.

На фиг.1 изображена колонна с контактными устройствами переливного типа, продольный разрез; на фиг.2 — то же с контактными устроиствами провального типа, Контактное устройство расположено в корпусе 1 колонны. Оно содержит размещенные одна над другой контактные тарелки, разделенные перегородками 2 на барботажную 3 и глухую (дренажную) 4 эоны. Сечение пространства над барботажной и глухой зонами, ограниченными перего.родкой (или перегородкой и корпусом), может быть постоянным по высоте перегородки (цилиндрическая перегородка, фиг,1) или переменным (перегородки выполнены в виде двух усеченных конусов 5 и б с общим основанием, фиг.2). Глухая зона каждой тарелки снабжена дренажным устройством, представляющим собой дренажный канал 7 с гидроэатвором 8, а барботажная представляет собой контактное плато провального (фиг.2) или переливного (фиг,1) типа. При использовании переливного контактного элемента барботажная зона снабжена переливным устройством, представляющим собой переливной канал 9 с гидрозатвором 10. Под барботажной зоной тарелки могут монтироваться направляющие элементы 11, а над ней брызгоулавливающие элементы 12.

Устроиство работает следующим образом

Поток жидкости, не требующий адиабатической изоляции, подают на верхнюю тарелку контактного устройства с периферийной барботажной зоной. Проконтактировав с паром в периферийной барбатажной зоне 3, этот поток жидкости попадает в периферийную глухую зону 4 нижележащей тарелки, стекая через контактные отверстия тарелки (фиг.2) или через переливной канал 9 с гидроэатвором 10 (фиг.1). Иэ периферийной глухой эоны 4 этот поток вновь подается на контакт с паром в периферийную барботажную зону 3 нижележащей тарелки по дренажному каналу 7 с гидрозатвором 8. Контакт потока жидкости на периферийных барботажных зонах происходит с паром поступающим иэ цент50

5

45 ральных барбо ажных эон. Поток жидкости, который необходимо адиабатически изолировать, подают на верхнюю тарелку контактного устройства с центральной барботажной зоной. Проконтактировав с паром в центральной барботажной зоне 3, этот поток попадает в глухую центральную зону 4 нижележащей тарелки, стекая через контактные отверстия тарелки (фиг,2) или через переливной канал 9 с гидроэатвором 10 (фиг.1). Иэ центральной глухой зоны 4 этот поток вновь подается на контакт с паром в центральную барботажную зону 3 нижележащей тарелки по дренажному каналу 7 с гидрозатвором 8. Контакт потока жидкости на центральных барботажных зонах происходит с паром, поступающим из периферийных барботажных зон. При этом благодаря применению направляющих элементов 11 и брызгоулавливающих элементов 12 (фиг,1) фактически исключается смешение потоков вследствие провала жидкости и ее уноса. С этой же целью пространство, ограниченное перегородкой 2 (фиг.2), выполняется с переменным сечением. Причем верхнии конус 6 служит в качестве направляющего элемента, а нижний конус 5 служит для увеличения сечения сепарационной области.

Устройство испытывалось на опытной установке, включающей колонну двухконтурной ректификации диаметром 400 мм, выполненную из нержавеющей стали. Барботажные зоны тарелок были выполнены в виде сита с диаметром отверстий в периферийной зоне 5 мм, а в центральной 10 мм.

Расстояние между тарелками 350 мм. Свободное сечение барботажных зон составляло в центральной части 4,2, в периферииной 4.7 . Исчерпывающая и укрепляющая части колонны диаметром 200 мм были снабжены тарелками провального типа. В колонне осушествляли выделение бутоксибутенина из циркулирующей реакционной смеси. Применение предлагаемого устройства позволило уменьшить остаточное содержание н-бутанола в готовом продукте с 18 до 10 мас., полимеров с 20 до

12 мас. .

Таким образом использование предложенного контактного устройства для проведения массообмена при поочередном взаимодействии двух несмешивающихся между собой потоков жидкости с общим паровым потоком обеспечивает по сравнению с существующими конструкциями адиабатическую изоляцию одного иэ потоков, снижение смолообраэования и, как следствие, улучшение качества получаемых продуктов.

Кроме того. значительно уменьшается ме1674891 таллоемкость устройства при одновременном его упрощении.

Формула изобретения

1. Контактное устройство массообменной колонны для поочередного взаимодействия двух несмешивающихся потоков жидкостей с общим паровым потоком, содержащее каскадно расположенные в корпусе колонны по его высоте тарелки, о т л ич а ю щ е е с я тем. что, с целью улучшения качества получаемых продуктов путем адиабатической изоляции одного из жидкостных потЬов, основание каждои тарелки снабжено замкнутой перегородкой и имеет глухую и барботажную эоны, при этом на вышележащем основании барботажная эона ограничена перегородкой и расположена в центральной ее части. а глухая зона расположена между корпусом и перегородкой и снабжена дренажным устройством, а на нижележащем основании глухая эона ограни5 чена перегородкой и расположена в центральной части под барботажной зоной вышележащей тарелки, а барботажная эона расположена под дренажным устройством глухой зоны вышележащей тарелки между

10 корпусом и перегородкой, 2. Устройство по п.1. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что барботажная эона снабжена контактными элементами провального или переливного типа.

15 3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ e eс я тем, что зона, ограниченная перегородкой, выполнена с переменным сечением по высоте.