Ректификационная колонна
Использование: для контактирования жидкости и газа в химической, нефтехимической , фармацевтической, пищевой и смежных отраслях промышленности при проведении процессов абсорбции и ректификации . Ректификационная колонна состоит из корпуса 1 с расположенными в нем контактными тарелками колпачкового типа, переливными патрубками 6 и средством для слива жидкой фазы, которое выполнено в виде двух отверстий 5 в. полотне колонны 2. Расположение оси отверстий и конструктивных элементов колонны определяется соот- D-d ношением L , где L - расстояние от стенки колонны до оси отверстия; D - внутренний диаметр колонны; d - диаметр колпачка . 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з В 01 0 3/20
ГОСУДАРСТВЕННОЕ flA ГЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР
{ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ( (21) 4945611/26 (22) 14.06.91 (46) 23.04.93. Бюл..М 15 (71) Самостоятельное койструкторско-технологическое бюро по проектированию приборов и аппаратов из стекла (72) В.Л.Захаров (56) Авторское свидетельство СССР
М 207469, кл, 8 01 0 3/26, 1966. (54) РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА (57) Использование: для контактирования жидкости и газа в химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой и смежных отраслях промышленности при,„5U,, 1810075А1 проведении процессов абсорбции и ректификации. Ректификационная колонна состоит из корпуса 1 с расположенными в немконтактными тарелками колпачкового типа, переливными патрубками 6 и средством для слива жидкой фазы, которое выполнено в виде двух отверстий 5 в полотне колонны 2.
Расположение оси отверстий и конструктивных элементов колонны определяется саат0 — d ношением L - 4 где L - расстояние от стенки колонны до оси отверстия; 0 — внутренний диаметр колонны; d - диаметр колпачка. 4 ил, 1810075
0 — d обеспечивает положение осей отверстий 5 на равном удалении от колпачка 4 тарелки и от стен корпуса колонны. При
5 . таком расположении отверстий струя жидкости, стекающая с верхйей тарелки на нижнюю, попадает в центр кольцевого слоя ной стороны стенкой колонны, а с внутрен10 ней колпачком.4. Таким образом создается условия для равномерного растекания сли15
25
35 сопротивления для прохода восходящего газа). Таким образом значительно сокращарующих фаз, что приводит к уменьшению эффективности работы колонны.
40 Учитывая изложенной выше можно ся вся поверхность жидкости на тарелке.
Экспериментальная проверка предпо50 лагаемого изобретения была проведена на стый углерод в колонне внутренним диаметром 60 мм (0) и диаметром колпачка — 20 мм
D — d
55 (d). По соотношению L = — было рас4 считано расстояние от стенки колонны до оси отверстий, оно составило 10 мм, Анализ экспериментальных данных показал, что эффективность массопередачи у
Изобретение относится к устройствам для контактирования жидкости и газа и мо>кет быть использовано в химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой и смежных отраслях промышленности при проведении процессов абсорбции и ректификации.
Целью изобретения является повышение эффектйвности работы колонны, особенно при невысоких газожидкостных нагрузках.
На фиг.1 изображен продольный разрез ректификационной колонны; на фиг.2— расположение средств для слива жидкой
0 — d фазы при L < 4, на фиг.3 — расположение средств для слива жидкой фазы при
D — d °
> 4, на фиг.4 — расположение средств для слива жидкой фазы при L
Π— d
Колонна состоит из корпуса 1 с расположенными внутри контактными тарелками, содержащими полотно 2 с газопроводящим патрубком 3, колпачком 4, установленным над патрубком 3, и средством для слива жидкой фазы в виде двух отверстий 5; Снаружи колонны расположены переливные патрубки 6;
Ректификационная. колонна работает следующим образом, Газ (пар) поступает в колонну снизу вверх, противотоком движется жидкость.
Контакт между газом-жидкостью происходит на полотне каждой тарелки. Поток газа пройдя через патрубок 3 попадает в слой жидкости, расположенный на полотне 2. После барботажа через слой жидкости газ поступает через патрубок 3 на вышерасположенную тарелку. Таким образом осуществляется непрерывный контакт между взаимодействующими фазами в ко-. лонне, Через патрубки 6 жидкость перетекает 4 с вышележащих тарелок на нижележащие, обеспечивая одинаковый уровень жидкости на всех тарелках, В отверстия 5 при малых газожидкостных нагрузках перетекает часть жидкости с тарелки в кольцевой слой жидкости вокруг колпачка 4.
Наличие в полотне колонны в качестве средства для слива жидкости двух отверстий, а не одного, как у прототипа, обеспечивает равномерный уровень жидкости на тарелке при работе в режиме противотока.
Расположение отверстий на полотне тарелки в соответствии с соотношением жидкости на тарелке, ограничена с наружвающейся жидкости на полотне тарелки.
Одинаковый слой жидкости обеспечивает равномерный барботаж газа через всю кольцевую поверхность жидкости на полотне каждой тарелки в колонне, что приводит к повышению массопередачи между взаимодействующими газами за счет увеличения поверхности контакта фаз, а также скорости ее обновления, а, следовательно, к увеличению эффективности работы колонны. Указанный эффект предлагаемой конструкции наиболее ярко, проявляется при невысоких газо-жидкостных нагрузках, когда через отверстия истекает наибольшее i При расположении отверстий у стен колонны фиг.2 или у колпачка фиг.3 кольцевой слой жидкости на полотне тарелки не имеет равномерную высоту, Вследствие этого барботаж газа через слой жидкости происходит там, где глубина жидкости меньше (меньше ется поверхность взаимодействия контактиотметить, что эффективная работа колонны возможна только при располо>кении отверстий в соответствии с условием D — d L= фиг.4. При этом уровень жидкости 4 на полотне тарелки одинаков и для взаимодействия контактирующих фаз используетстандартной смеси бензол-четыреххлори5 1810075 ЛБЦГДЮ УЛОФ Фкюли pd0mapia. «а (лар) Фиг. 2 Составитель В,Захаров Техред М. Моргентал Корректор, ЛЯивринц Редактор Г.Бельская Заказ 1406 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 колонны с указанными выше параметрами оказалась выше чем у прототипа на 8.„12 . Формула изобретения Ректификационная колонна, содержащая корпус с расположенными B нем контактными тарелками колпачкового типа, переливными патрубками и средством для слива жйдкой фазы в полотне тарелки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности.в работе колонны, особенно при невысоких гаэожидкостных нагрузках, средство для слива жидкой фазы выполнено в виде двух отверстий. расположенных в полотне тарелки, при этом 5 расстояние L от стенки колонны До оси отверстия колонны удовлетворяет выражению. Π— d ( где 0 — внутренний диаметр колонны; 10 d — диаметр колпачка.
