Клапанная тарелка

 

Изобретение относится к устройствам для контактирования веще^ств типа газ(пар)- жидкость вмассообменных аппаратах и может быть использовано в различных прюцессах; ректификации преимущественно расслаивающихся смесей. вбсорбции. десорбц№4 и др. Цель изобретения - повышение эффективности разделения расслаивающихся смесей и обеспечение надежной работы тарелки. Клапанная тарелка дополнительно снабжена стаканами 8. охватываюсцимй с зазором поверхности кониче* ских патрубков 3 и выполненными высотой, меньше высоты верхней кромки переливных па1|»убков 9. Стаканы 8 закреплены на rio/кггне 1. Конические патрубки 3 снабжены отбортовкой 7. выполненной с уклоном в сторону полотна 1. а диаметр ее периферийных кромок больше диаметра стаканов 8. 2 ил.№г/О 4^ СЬ

(Ю) Оц

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з —.В 01 0 3/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4818861/26

{22) 19.03,90 (46) 15.02.92. Бюл. N. 6 (71) Институт ядерной энергетики АН БССР (72) Л.А; Бида (53) 66.048.3?5{088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1225590, кл. В 01 0 3/30. 1984. (54) КЛАПАННАЯ ТАРЕЛКА (57) Изобретение относится к устройствам для контактирования веществ типа газ(пар) — жидкость в массообменных аппаратах и может быть использовано в различных процессах: ректификации преимущественно расслаивающихся смесей, абсорбции, десорбции и др. Цель изобретения — повышение эффективности разделения

- расслаиваощихся смесей и обеспечение надежной работы тарелки. Клапанная тарелка дополнительно снабжена стаканами 8, охватывающими с зазором поверхности конических патрубков 3 и выполненными высотой, меньше высоты верхней кромки перелив-. ных атрубков 9. Стаканы 8 закреплены на пелотне 1. Конические патрубки 3 снабжены отбортоакой 7, выполненной с уклоном в сторону полотна 1. а диаметр ее периферийных кромок больше диаметра стаканов 8.

2 ил.

171 194б

15

25

40 емого количества жидкости верхнего слоя в зазор между стаканом 8 и коническим пат45 рубком 3, что также обеспечивает требуе мую эффективность разделения смеси, Высоту стакана 8 определяют из условия

Н =h ——

50

Изобретение относится к устройствам для массообменных процессов в системах газ (пар) — жидкость и может быть использовано в процессах ректификации преимущественно расслаивающихся смесей, 5 абсорбции, десорбции и других процессах химических технологий, Известна клапаннзя тарелка для массообменных процессов в системах газ (пар)— жидкость, включающая полотно с отверсти ями, конические патрубки, в которых уста- новлены конические клат1зны с наружными и внутренними завихрителями потока, сепараторы пара и переливные устройства.

Недостатком известной тарелки является то. что при ее применении для разделения расслаивающихся смесей, например смеси четырехокись азота — азотная кислота, в перфорацию конического патрубка поступает в основном нижний слой смеси с максимальным содержанием "тяжелого" компонента. Это ухудшает эффективность разделения расслаиаающихся смесей, так как в целевой продукт на верхнем выходе из зйпарата уносится часть компонента, выпавшего-в нижний слой на тарелке. Кроме того, при увеличении высоты нижнего слоя такая тарелка становится неприемлемой для разделения расслаивающихся смесей, т.е. работает ненадежно с такими смесями, так как в контакт вступает максимально обогащенная жидкость нижнего слоя.

Цель изобретения — повышение эффективности разделения расслзивающихся смесей и обеспечение надежной работы тарелки.

Поставленная цель достигается тем, что клапанная тарелка, преимущественно для расслаивающихся смесей, включающая полотно с отверстиями. конические патрубки с установленными в них клапанами и сепараторами, переливные патрубки, снабжена стаканами, охватывающими с зазором конические пзтрубки и закрепленными íà полотне, а конические пзтрубки снабжены отбортовкой в их верхней части. При этом отбортовка выполнена с уклоном в сторону полотна, кромки стаканов размещены ниже верхних кромок переливных патрубков, а диаметр периферийной кромки отбортовки больше диаметра стзкана.

На фиг. 1 показана схема предлагаемой тарелки; на фиг. 2 — принцип работы тарелки, Полотно 1 имеет отверстия 2 для прохода газа (парз) в конический патрубок 3, в котором размещен клапан 4 с наружными и 55

- внутренними завихрителями и укреплен сепаратор 5. Конический патрубок 3 в нижней части у полотна 1 имеет перфорацию 6, а в верхней части — отбортовку 7. выполненную с уклоном в сторону полотна 1. Наружную поверхность конического патрубка 3 охватывает стакан 8, установленный с зазором по отношению к патрубку 3 и закрепленный на полотне 1. B этом полотне закреплен и переливной патрубок 9. Верхняя кромка стакана 8 размещена ниже верхней кромки переливного патрубка 9, Диаметр периферийной кромки отбортовки 7 больше диаметра стакана 8, При появлении на полотне 1 расслаивающейся смеси. например, поступающей с вышерасположенной тарелки аппарата, уровень жидкости поднимается до верхнего среза стакана 8 и переливного патрубка 9.

При этом смесь расслаивается и при подаче газа (пара) в отверстия 2 клапан 4 поднимается нз определенную высоту, а жидкость поступает через верхнюю кромку стакана 8 и перфорацию 6 (фиг. 2, движение жидкости и газа показано стрелками). Как видно из фиг. 2, в контакт с газом (паром) вступает только жидкость верхнего слоя, Жидкость нижнего слоя через отверстие 10 в переливном патрубке 9 стекает на следующую .тарелку, не контактируя с газом (паром). После контакта фаз в коническом патрубке 3 жидкость отделяется от газа (пара) в полуторовом сепараторе 5 и попадает на отбортовку

7, по которой стекает и снова попадает в верхний слой на тарелке. При этом отбортовка 7 имеет диаметр периферийных кромок больше диаметра стаканов 8 и предотвращает попадание проконтактировавшей жидкости снова в зазор между стаканом 8 и коническим патрубком 3. Эта жидкость по отбортовке 7 направляется на периферию, что дает воэможность вступать в контакт "свежим" порциям жидкости и получать требуемую эффективность разделения, Размещение верхних кромок стаканов 8 и ниже верхних кромок переливных патрубков обеспечивает поступление требугде Н вЂ” высота стакана, мм;

h — высота переливного патрубка, мм;

0 — внутренний диаметр верхней кромки стакана мм

d — внутренний диаметр переливного патрубка, мм.

Если значение Н принято больше вычисленного по зависимости (1). тарелка работает с дефицитом жидкости в зоне

1711946

Формула изобретения

Составитель Л.,Бида

Редактор М.Недолуженко Техред M.Moðãåíòàë

Корректор Л. Бескид

Заказ 487 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 контакта фаз, что ухудшает эффективность разделения компонентов смеси. Нижний предел значения Н ограничивается ожидаемой высотой нижнего слоя жидкости на полотне 1 для конкретной смеси и конкретных параметров разделения фаз в массообменном аппарате с такими тарелками. В этом случае высота Н стакана должна быть не ниже линии раздела верхнего и нижнего слоев жидкости на полотне тарелки. Это дает возможность получить необходимую эффективность разделения фаз, При этом, как видно из принципа работы тарелки, надежная ее работа по сравнению с известной обеспечивается за счет того, что предотвращается контакт жидкости нижнего слоя (очень обогащенного тяжелой фракцией) с газом (паром), Таким образом, по сравнению с известным использование предлагаемого изобретения дает возможность повысить эффективность разделения фаз и обеспечить надежную работу тарелки при использовании расслаивающихся смесей для их разделения за счет наличия в предлагаемой тарелке существенных отличительных признаков, позволяющих использовать при контакте фаз только жидкость верхнего слоя на тарелке. Достоинством такой тарелки является также то, что эта тарелка может быть использована и для других традициОнных

5 или загрязненных механическими включениями жидкостей.

10 Клапанная тарелка. преимущественно для расслаивающихся смесей. включающая полотно с отверстиями, конические патрубки с установленными в них клапанами и сепараторами, переливные патрубки, о т л и-

15 ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения расслаивающихся смесей и обеспечения надежности работы тарелки, она снабжена стаканами, охватывающими с зазором конические пат20 рубки, и закрепленными на полотне, а конические патрубки снабжены отбортовкой в их верхней части, при этом отбортовка выполнена с уклоном в сторону полотна тарелки, . диаметр ее периферийных кромок больше

25 диаметра стаканов, в верхние кромки стаканов размещены ниже верхних кромок переливных патрубков.