Тарелка массообменного аппарата

 

Изобретение относится к оборудованию массообменных процессов и предназначено для тарельчатых массообменных колонн, а также для устройств разделения жидких и твердых фаз. Устройство позволяет повысить эффективность разделения смесей. Устройство состоит из перфорированного диска 1, имеющего форму конуса, обращенного вершиной вниз. В центре диска 1 выполнено переливное отверстие 2. Над диском 1 расположен переливной патрубок 3, а под диском 1 установлена кольцевая пневмокамера 4. Вдоль по периферии диска располагается кольцевой коллектор 5. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию массообменных процессов и предназначено для тарельчатых массообменных колонн, а также может быть использовано в устройствах разделения жидких и твердых фаз.

В настоящее время известны различные устройства для проведения массообменных процессов в аппаратах, снабженных мешалками, установленными между неподвижными конусами, обращенными вершинами вниз [1] Однако эти устройства обладают существенными недостатками, а именно; конусы выполнены неподвижными, значительная высота аппаратов, наличие перемешивающего устройства.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является тарелка тарельчатой колонны, включающая наливную поверхность и переливные патрубки [2] Недостатком известного устройства является низкая эффективность разделения смеси, что вынуждает устанавливать в колоннах большое число тарелок.

Задачей изобретения является повышение эффективности разделения смесей.

Это достигается тем, что тарелка содержит наливную поверхность, переливные патрубки, причем наливная поверхность выполнена в виде перфорированного конуса с возможностью вращения вокруг своей оси симметрии, обращенного вниз вершиной, в которой выполнено центральное переливное отверстие. По периферии конуса установлен кольцевой коллектор, а под тарелкой выполнена пневмокамера.

Технический результат от применения заявляемого устройства обусловлен тем, что разделение смеси на составляющие компоненты происходит в центробежном поле на конической перфорированной поверхности. При этом легкие компоненты смеси интенсивно стягиваются к центру диска, а более тяжелые движутся к его периферии. Выбирая соответствующую частоту вращения диска, угол конусности, высоту и температуру слоя смеси на наливной поверхности можно получить необходимую степень разделения на одной тарелке.

На фиг.1 показана тарелка, вертикальный разрез; на фиг.2 то же, вид сверху.

Тарелка массообменного аппарата состоит из перфорированного диска 1, имеющего форму конуса, обращенного вершиной вниз. В центре диска выполнено переливное отверстие 2. Диск 1 выполнен с возможностью вращения вокруг оси симметрии. Над диском 1 расположен переливной патрубок 3 для подачи исходной смеси. Под диском 1 располагается кольцевая пневмокамера 4 с уплотнением 5 и кольцевой коллектор 6.

Тарелка массообменного аппарата работает следующим образом.

Перфорированный диск 1 приводится во вращательное движение, а в кольцевую камеру 4 подается пар, который затем проходит через перфорированную поверхность диска 1. На поверхность диска 1 поступает исходная смесь через переливной патрубок 3. Смесь растекается по поверхности диска 1 и за счет вязкостных сил трения вовлекается во вращательное движение, формируется вихревой поток, в котором проявляются особенности вихревого движения (см. Косенков В. Н. Вихревая труба и ее применение в технике разделения газовых смесей. Обзорная информация. М. ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1983, c. 37). Поток пара, проходя через перфорированную поверхность диска 1, попадает во вращающийся слой смеси и нагревает его. При этом уменьшается вязкость компонентов смеси, благодаря вихревому движению происходит процесс разделения смеси на составляющие компоненты. Компоненты с большим удельным весом или обладающие большей энергией перемещаются к периферии диска 1, переливаются через его край, собираясь в кольцевом коллекторе 6, а компоненты с меньшим удельным весом попадают в переливное отверстие 2. Эффективность разделения смесей определяется частотой вращения и диаметром диска, высотой слоя смеси, углом конусности и количеством подаваемого пара.

Предлагаемое устройство позволяет уменьшить число тарелок в массообменных аппаратах за счет увеличения степени разделения.

Формула изобретения

ТАРЕЛКА МАССООБМЕННОГО АППАРАТА, содержащая наливную поверхность, переливные патрубки, отличающаяся тем, что наливная поверхность выполнена в виде перфорированного конуса с возможностью вращения вокруг своей оси симметрии и обращенного вниз вершиной, в которой выполнено центральное переливное отверстие, а по периферии конуса установлен кольцевой коллектор, причем тарелка установлена над пневмокамерой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2