Впускное устройство для текучей среды

Авторы патента:

ЗАЙЦЕВ Николай Яковлевич (RU)

ГЕБЛЕР Анзор (DE)

B01D3/00 - Перегонка или родственные обменные процессы, в которых жидкости контактируют с газовой средой, например отгонка легких фракций (газовая хроматография B01D 15/08; деструктивная перегонка C10B; производство алкогольных напитков перегонкой C12G 3/12)

Владельцы патента RU 2553287:

ЗУЛЬЦЕР ХЕМТЕХ АГ (CH)

Изобретение предназначено для распределения текучей среды. Устройство для ввода и распределения текучей среды во внутреннее пространство (4) емкости (3) включает впускной канал (5) и распределительный канал (6). Впускной канал (5) открыт в распределительный канал (6) с обеспечением возможности направления текучей среды из впускного канала (5) в распределительный канал (6). Распределительный канал (6) имеет оболочку (10) по меньшей мере с одним выпускным отверстием (11, 12). Впускной канал (5) сообщается с распределительным каналом (6) по меньшей мере через одно отверстие (8), выполненное в оболочке (10) распределительного канала (6) и расположенное таким образом, что текучая среда входит в распределительный канал (6) по касательной к отверстию (8) с обеспечением возможности создания вращающегося потока во внутреннем пространстве распределительного канала (6). Технический результат: равномерное распределение текучей среды. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к устройству и способу ввода и распределения текучей среды, в частности газа, содержащего жидкость, в емкость согласно преамбуле п.1 формулы изобретения. Емкость может быть выполнена как устройство или как разделительное устройство. Изобретение также относится к емкости, имеющей такое устройство.

Самую простую возможность ввода текучей среды в емкость представляет впускной патрубок, прикрепленный к стенке емкости. Текучая среда является газом, содержащим жидкость, распределенную в нем в форме мелких капель. На распределение текучей среды в емкости нельзя влиять ниже по потоку от впускного патрубка. Текучая среда не распределяется равномерно во внутреннем пространстве емкости. Впускное устройство для текучей среды с улучшенным распределением текучей среды известно, например, из публикации WO 06122940. Устройство включает в себя вертикальный канал, примыкающий к впускному патрубку и проходящий, по существу, по всему диаметру емкости. Данный распределительный канал имеет множество направляющих пластин. Каждая из направляющих пластин центрирует одну часть потока первой текучей среды и отклоняет первую текучую среду, по существу на 90°. Текучая среда, при этом, вводится в емкость на левой стороне и на правой стороне емкости. Одновременно имеет место отделение жидкости от текучей среды, уходящей от направляющих пластин в виде газа с частью остаточной жидкости.

Газ проходит через емкость и доходит до контактной поверхности, на которой газ и остаточная жидкость разделяются вследствие отличающейся плотности. Жидкость отделяется на контактную поверхность, а газ проходит сквозь контактную поверхность. Контактная поверхность может, например, быть выполнена в виде плетеного разделительного устройства.

Устройство согласно публикации WO 06122940 представляет усовершенствование по сравнению с впускным патрубком, поскольку газ более равномерно распределяется в емкости. Вместе с тем, обнаружено, что отделение жидкости происходит в неудовлетворительном режиме, и жидкость забирается в часть емкости, расположенную ниже по потоку от контактной поверхности.

Более того, обнаружено, что площадь поперечного сечения емкости, находящаяся ниже по потоку от устройства согласно WO 06122940, имеет две соответствующих зоны, в которых скорость потока газа больше, чем в остальной части поверхности поперечного сечения.

Это означает, что устройство согласно WO 06122940 следует признать представляющим улучшение обычного впускного патрубка на стенке емкости, но оно оказывается неудовлетворительным вследствие неравномерного распределения газа в емкости, так называемое нарушенное распределение остается, и жидкость забирается в часть емкости, расположенную ниже по потоку от устройства.

Поэтому задачей изобретения является создание устройства для распределения текучей среды в емкости, посредством которого получается улучшенное разделение текучей среды на газ и жидкость и равномерное распределение газа в емкости.

Данную задачу решает устройство для ввода и распределения текучей среды во внутреннее пространство емкости. Устройство включает в себя впускной канал и распределительный канал. Впускной канал открыт в распределительный канал с обеспечением возможности направления текучей среды из впускного канала в распределительный канал. Распределительный канал имеет оболочку, имеющую по меньшей мере одно выпускное отверстие. Впускной канал соединен с распределительным каналом по меньшей мере одним отверстием, расположенным в оболочке распределительного канала. Отверстие расположено так, что текучая среда входит в распределительный канал по касательной к отверстию с обеспечением возможности создания вращающегося потока во внутреннем пространстве распределительного канала. Распределительный канал предпочтительно выполнен в виде трубного элемента, имеющего, в частности, осесимметричное поперечное сечение, предпочтительно круглое поперечное сечение. Отверстие расположено в оболочке, в частности трубной оболочке распределительного канала, выполненной в виде трубного элемента, таким образом, текучая среда проходит через отверстие по касательной относительно трубной оболочки.

Текучая среда в данном случае является сжимаемой текучей средой, обычно газом, содержащим жидкость, распределенную в газе в форме капель. Газ, приходящий из впускного канала, таким образом направляется через отверстие по меньшей мере в один распределительный канал, предпочтительно во множество распределительных каналов. Распределительный канал находится под углом больше 0° и меньше 180° к впускному каналу, в частности углом больше 60° и меньше 120° к впускному каналу. Согласно частному предпочтительному варианту осуществления угол между впускным каналом и распределительным каналом составляет приблизительно 90°.

Важным является отличающееся от уровня техники расположение отверстия в распределительном канале. Отверстие может, в частности, быть расположено в верхней половине и/или нижней половине оболочки. Поток к распределительному каналу, при этом, проходит по касательной. Преимущество состоит в том, что часть потока может ответвляться в следующий распределительный канал, с одной стороны, и текучая среда входит через отверстие в распределительный канал по касательной, с другой стороны. В данном случае “по касательной” означает, что текучая среда проходит через отверстие по существу параллельно касательной в точке распределительного канала, ближайшей к вершине или основанию впускного канала. Если текучая среда находится в распределительном канале, текучая среда отклоняется внутренней стенкой распределительного канала. Текучая среда при этом приводится во вращение, и капли жидкости в газе ускоряются в направлении к стенке трубы и затем отделяются на внутренней поверхности оболочки и выводятся через элемент сбора жидкости. Эффективность отделения жидкости от газа, при этом, увеличивается посредством более интенсивного контакта с внутренней стенкой распределительного канала. Жидкость при этом отделяется и выводится перед впуском в емкость и, таким образом, не достигает основного потока газа. Согласно предпочтительному варианту осуществления, множество отверстий расположено в частности в верхней половине оболочки; согласно частному предпочтительному варианту осуществления имеется два отверстия, расположенных в верхней половине оболочки.

Отверстие может, дополнительно к этому, иметь направляющий элемент. Направляющий элемент, в частности, выполнен в виде язычка, выполненного штамповкой в стенке распределительного канала и затем загнутого. Альтернативно или дополнительно к этому, может также быть создано множество направляющих элементов. Направляющий элемент может выступать во внутренний объем распределительного канала, но может также выступать наружу из распределительного канала в направлении впуска текучей среды. Направляющий элемент может, в частности, выступать в направлении внутреннего пространства распределительного канала и находиться на кромке отверстия, которая достигается первой потоком текучей среды, и может быть сориентирована вверх по потоку на кромке отверстия, которого поток текучей среды достигает последним. При этом для придания текучей среде более точно определенного направления потока может быть выполнен приточный канал, так что меньше граничных вихревых потоков создаются во вращающемся потоке, которые могут иметь вредное воздействие на отделение жидкости. Направляющие элементы могут также быть приварены отдельно к трубному элементу, образующему распределительный канал.

Предпочтительно, предусмотрен элемент сбора жидкости, которым может являться сам впускной канал или элемент канала, размещенный на стенке распределительного канала или распределительного элемента, и соединенный с выпускным отверстием жидкости в стенке распределительного канала или распределительного элемента. Жидкость, отделенная на внутренней поверхности стенки оболочки, может выводиться за пределы оболочки распределительного элемента или распределительного канала посредством элемента направления жидкости. Элемент сбора жидкости может содержать по меньшей мере одно отверстие, предусмотренное для выпуска жидкости.

В области элемента сбора жидкости или выше по потоку от элемента сбора жидкости может быть расположен элемент предварительного разделения. Отделение жидкости можно дополнительно улучшить посредством элемента предварительного разделения. Если элемент предварительного разделения выполнен в виде структуры, содержащей пустоты, такой как фильтр, плетеный материал, тканый материал или войлок, капли могут улавливаться в структуру, могут соединяться с ней и направляться к отверстию выпуска жидкости. Альтернативно, элемент предварительного разделения может быть выполнен как блокирующий элемент, о который текучая среда ударяется и претерпевает принудительное отклонение. Блокирующий элемент может также иметь дроссельное действие. Блокирующий элемент может дополнительно к этому быть расположен так, что отделенная жидкость направляется непосредственно к выпускному отверстию жидкости. Чем меньше длина отверстия при неизменной ширине отверстия, тем более значительным является вращающийся поток, длина пути от отверстия до выпускного отверстия увеличивается для более короткого отверстия и число циклов вращения повышается до достижения текучей среды выпускного отверстия. Отверстие можно, в частности, выполнить в виде щели, причем расстояние между первым концом щели и вторым концом щели отверстия является длиной отверстия. Расстояние между первой стенкой и второй стенкой отверстия является шириной отверстия. Первая стенка и вторая стенка, в данном случае, проходят между первым и вторым концом щели.

Согласно предпочтительному варианту осуществления к распределительному каналу может примыкать распределительный элемент, причем распределительный канал и распределительный элемент соединены выпускным отверстием так, что текучая среда может направляться из распределительного канала в распределительный элемент.

Распределительный элемент имеет оболочку с прорезью, выполненной в ней, через которую текучую среду можно направлять во внутреннее пространство емкости. Прорезь расположена на распределительном элементе так, что поток газа по существу имеет место в направлении продольной оси емкости. Это означает, что газ, отделенный от жидкости, выходит из прорезей, которые можно, в частности, выполнить в виде щелевых отверстий, в направлении продольной оси емкости. В частности, распределительный элемент может иметь конфигурацию трубного элемента.

Оболочка распределительного элемента имеет первый конец оболочки и второй конец оболочки, так что оболочка проходит между первым и вторым концами оболочки. Оболочка может быть направлена через впускной канал так, что оболочка образует распределительный канал во впускном элементе. Альтернативно этому, распределительный элемент может быть направлен через распределительный канал и может содержать вырез из внутреннего объема распределительного канала. Альтернативно этому, первый конец оболочки распределительного элемента может примыкать к распределительному каналу или выступать в распределительный канал.

Прорезь можно выполнять в виде щели, имеющей продольный размер, проходящую от первого до второго конца щели. Первая стенка и вторая стенка проходят между первым и вторым концами щели. Среднее расстояние между первой стенкой и второй стенкой щели является шириной щели. Продольный размер по меньшей мере в два раза больше, предпочтительно в три раза больше, особенно предпочтительно по меньшей мере в пять раз больше ширины щели для достижения насколько возможно равномерного распределения газа по площади поперечного сечения емкости.

Ширина отверстия в распределительном канале, предпочтительно, больше ширины щели, в частности, когда продольный размер прорези больше ширины отверстия или если множество прорезей выполнено одна рядом с другой.

Предпочтительно распределительный элемент имеет элемент сбора жидкости для направления жидкости, отделенной на внутренней стенки оболочки от наружной поверхности оболочки распределительного элемента.

Предпочтительно во впускном канале расположено множество распределительных каналов.

Устройство предпочтительно используют согласно одному из вышеупомянутых вариантов осуществления в разделительном устройстве или в массообменном устройстве.

Способ распределения текучей среды во внутреннем пространстве массообменного устройства с устройством по любому из предыдущих пунктов, при этом способ включает в себя следующие этапы: направляют текучую среду через впускной канал в распределительный канал и множество распределительных элементов; отклоняют текучую среду из распределительного канала в распределительные элементы; выпускают текучую среду, по меньшей мере через одно соответствующее щелевое отверстие каждого распределительного элемента во внутреннее пространство массообменного устройства, при этом щелевое отверстие расположено так, что направление потока первой текучей среды по существу параллельно продольной оси емкости.

Изобретение будет подробно описано ниже со ссылками на чертежи, где:

На Фиг. 1 показан вид части емкости и устройства согласно изобретению.

На Фиг. 2 показан вид сверху устройства согласно изобретению Фиг. 1.

На Фиг. 3 показан вид устройства согласно второму варианту осуществления изобретения по направлению впускного канала.

На Фиг. 4 показан вид устройства согласно третьему варианту осуществления изобретения по направлению впускного канала.

На Фиг. 5 показан вид в плане устройства согласно четвертому варианту осуществления изобретения.

На Фиг. 6 показан вид сбоку устройства согласно пятому варианту осуществления изобретения.

На Фиг. 7а показано сечение устройства Фиг. 1.

На Фиг. 7b показано сечение по линии А-А устройства Фиг. 7а.

На Фиг. 8а показано сечение устройства согласно шестому варианту осуществления изобретения.

На Фиг. 8b показано сечение по линии А-А устройства Фиг. 8а.

Устройство 1 для ввода и распределения текучей среды 2 во внутреннее пространство 4 емкости 3 согласно первому варианту осуществления изобретения, показанное на Фиг. 1, включает в себя впускной канал 5 и множество распределительных каналов 6. Впускной канал 5 соединен за пределами емкости с каналом, не показанным, для подачи текучей среды 2. Альтернативно этому, канал может также проходить во внутреннее пространство емкости 3. Впускной канал 5 открыт в распределительный канал 6 так, что текучая среда может направляться из впускного канала 5 в распределительный канал 6. Распределительный канал 6 имеет оболочку 10 по меньшей мере с одним выпускным отверстием 11, 12. Впускной канал 5 соединен с распределительным каналом 6 по меньшей мере через одно отверстие 8, расположенное в оболочке 10 распределительного канала 6. Распределительные каналы 6 служат для распределения текучей среды в емкости. Текучая среда перемещается по впускному каналу 5 через отверстия 8 в распределительные каналы 6. Каждый из распределительных каналов 6 содержит по меньшей мере одно такое отверстие 8. Текучая среда является, как правило, газом, в котором жидкость распределена в форме капель. Отверстие 8 расположено так, что текучая среда входит в распределительный канал по касательной к отверстию так, что может создавать вращающийся поток во внутреннем пространстве распределительного канала 6. Текучая среда проходит во внутреннем пространстве распределительного канала 6 до выпускных отверстий 11, 12, расположенных на Фиг. 1 симметрично плоскости, проходящей через ось емкости и продольную ось центрально расположенного впускного канала 5. Выпускные отверстия 11, 12 выполнены в виде прорезей 15 в оболочке 10 распределительного канала 6.

Распределительный канал 6 имеет головной конец 18 и нижний конец 19, которые по меньшей мере частично закрыты, так что текучая среда 2 может выходить только через выпускные отверстия 11, 12.

На Фиг. 1 показано множество распределительных каналов 6, проходящих параллельно распределительному каналу, обозначенному позицией. Данные распределительные каналы 6 отличаются друг от друга по длине и могут также иметь различные диаметры, как показано на Фиг. 3. Распределительные каналы в емкости расположены так, что максимально возможная площадь поперечного сечения емкости покрыта распределительными каналами 6.

На Фиг. 2 показан вид сверху устройства Фиг. 1 согласно изобретению. На Фиг. 2 показано расположение отверстий 8, размещенных в верхней половине распределительных каналов 6. Оболочка распределительных каналов также содержит соответствующие выпускные отверстия 11, 12. Вертикальные каналы 6 расположены вплотную друг к другу согласно Фиг. 2, т.е. между соседними распределительными каналами нет расстояния. Согласно альтернативному варианту осуществления соседние вертикальные каналы могут быть расположены на расстоянии друг от друга. На Фиг. 3 показан вид устройства согласно второму варианту осуществления изобретения по направлению впускного канала. Впускной канал 5 имеет цилиндрическое поперечное сечение. Диаметр впускного канала 5 больше диаметра распределительных каналов, так что текучая среда в полости может проходить над распределительным каналом и под ним. При этом обеспечивается достижение текучей средой всех распределительных каналов. Второй вариант осуществления отличается от первого варианта осуществления только диаметром распределительных каналов 6. Отверстие 8, кроме того, расположено в нижней половине оболочки 10.

На Фиг. 4 показан вид устройства согласно третьему варианту осуществления изобретения по направлению впускного канала. В отличие от показанного на Фиг. 3, впускной канал 5 имеет коробчатую форму. Отверстие 8 дополнительно расположено в нижней половине оболочки 10. Также возможно расположение отверстий 8 над оболочкой 10 и под ним, что не показано графически.

На Фиг. 5 показан вид в плане устройства согласно четвертому варианту осуществления изобретения. В отличие от предыдущих вариантов осуществления, множество выпускных отверстий 11, 12 расположены с каждой стороны каждого распределительного канала 6. Выпускные отверстия естественно могут иметь различное расположение, например быть расположены со смещением друг от друга, их также можно выполнять в виде отверстий так, что верхняя сторона оболочки 10 становится перфорированным металлическим листом, что не показано графически. Выпускные отверстия, дополнительно к этому, также не обязательно располагать параллельно друг другу. Длина и/или ширина каждого выпускного отверстия может также изменяться.

На Фиг. 6 показан вид сбоку устройства согласно пятому варианту осуществления изобретения. Распределительные каналы показаны в виде сечений на данном виде сбоку. Впускной канал 5 показан только схематично; он разрезан в зоне распределительных каналов так, что видны отверстия 8 распределительных каналов 6. Распределительные каналы 6 смещены друг от друга, то есть расположены на разных высотах. Распределительный канал, наиболее близкий впускному отверстию 20, занимает самое нижнее положение; каждый последующий распределительный канал 6 находится выше предыдущего распределительного канала. Данное устройство является предпочтительным, когда отверстия 8 расположены в верхней половине оболочки 10. В данном варианте поток текучей среды к каждому из отверстий не имеет препятствий.

На Фиг. 7а показано сечение устройства Фиг. 1. Как впускной канал 5, так и один из распределительных каналов 6 показан в сечении. Сечение размещено так, что отверстие 8 лежит перед плоскостью сечения и поэтому его не видно. Распространение потока текучей среды 2 показано на Фиг. 7а. Текучая среда 2 проходит через отверстие 8 в режиме, показанном на Фиг. 7b, и отклоняется оболочкой 10 так, что возникает вращающийся поток. Вращающийся поток также имеет осевой компонент, так что текучая среда направляется от отверстия 8 в направлении выпускных отверстий 11, 12. Часть жидкости не может следовать вращательному перемещению и осаждается на внутренней поверхности стенки 27 оболочки 10. Жидкость проходит по внутренней 14 поверхности стенки к выпускному отверстию 21 жидкости, открывающемуся в элемент 13 сбора жидкости. Элемент сбора жидкости может также быть расположен во впускном канале 5. Элемент 13 сбора жидкости расположен за пределами оболочки 17.

Элемент 29 предварительного разделения дополнительно к этому может быть расположен выше по потоку от элемента 13 сбора жидкости. Данный элемент предварительного разделения может, в частности, быть расположен в распределительном канале 6. Согласно варианту осуществления, показанному на Фиг. 7а, он является структурой, содержащей пустоты, такой как фильтр, плетеный материал, тканый материал или структура по типу войлока, проходящей по меньшей мере по части площади сечения трубного элемента 9. На Фиг. 7b показано сечение по линии А-А устройства Фиг. 7а. Отверстие 8 показано в сечении. Данное отверстие размещено в верхней половине распределительного канала 6. Отверстие расположено насколько возможно близко к точке 22 распределительного канала 6, расположенной наиболее близко к верху 24 впускного канала 5. Направление потока текучей среды 2, при этом, соответствует на данной позиции, по существу, направлению касательной, являющейся горизонтальной в данном представлении. По данной причине текучая среда через отверстие 8 входит в распределительный канал 6 по касательной. Отверстие 8 может дополнительно к этому иметь направляющий элемент 28. Данный направляющий элемент 28 показан на Фиг. 7b. Направляющий элемент 28 может, в частности, быть выполнен в виде язычка. Направляющий элемент 28 выполнен из части стенки трубного элемента 9 которая вырезана или выбита штамповкой из трубного 15 элемента 9 при выполнении отверстия 8. Часть стенки соответственно только прорезана с 3 сторон, так что образуется язычок. Язычок загнут с четвертой стороны, так что получается отверстие 8.

На Фиг. 8а показано сечение устройства согласно шестому варианту осуществления изобретения. На Фиг. 8а показан распределительный канал 6, расположенный во впускном канале 5. Распределительный канал 6 становится частью распределительного элемента 7, выступающей значительно за пределы впускного канала 5. Распределительный элемент 7 имеет оболочку 14, содержащую по меньшей мере одну прорезь 15.

Распределительный канал, аналогично, имеет оболочку 10, содержащую головной конец 18 и нижний конец 19. Головной конец 18 в данном варианте содержит выпускное отверстие 21 и нижний конец 19 содержит выпускное отверстие 31. Диаметр распределительного элемента 7, соответственно, меньше диаметра распределительного канала 6. Соответствующие выпускные отверстия 21, 31 выполнены, в результате, каждое в виде кольцевого зазора. Также возможно расположение выпускных отверстий 21, 31 на боковой стенке впускного канала, что не показано графически.

Если выпускное отверстие 21, 31 расположено во впускном канале 5, то результатом является дополнительное преимущество, заключающееся по меньшей мере в том, что часть жидкости в газе, отделенная на внутренней поверхности стенки оболочки 10, может возвращаться через данное выпускное отверстие 21, 31 во впускной канал. Впускной канал 5, таким образом, берет на себя функцию элемента сбора жидкости.

На Фиг. 8b показано сечение по линии А-А устройства Фиг. 8а. Распространение потока текучей среды также показано на Фиг. 8b. Пунктирной линией показан поток жидкости. Из указанного становится ясно, что жидкость может иметь более низкую способность следовать вращению, чем поток газа. За счет этого жидкость выбрасывается через кольцевой зазор и перемещается к основанию 25 впускного канала 5.

1. Устройство (1) для ввода и распределения текучей среды (2) во внутреннее пространство (4) емкости (3), включающее в себя впускной канал (5) и распределительный канал (6), при этом впускной канал (5) открыт в распределительный канал (6) с обеспечением возможности направления текучей среды из впускного канала (5) в распределительный канал (6), при этом распределительный канал (6) имеет оболочку (10) по меньшей мере с одним выпускным отверстием (11, 12), отличающееся тем, что впускной канал (5) сообщается с распределительным каналом (6) по меньшей мере через одно отверстие (8), выполненное в оболочке (10) распределительного канала (6) и расположенное таким образом, что текучая среда входит в распределительный канал (6) по касательной к отверстию (8) с обеспечением возможности создания вращающегося потока во внутреннем пространстве распределительного канала (6).

2. Устройство по п. 1, в котором распределительный канал (6) расположен под углом больше 0° и меньше 180° к впускному каналу (5), в частности под углом больше 60° и меньше 120° к впускному каналу (5).

3. Устройство по п. 1, в котором распределительный канал (6) выполнен в виде трубного элемента (9).

4. Устройство по п. 1, в котором отверстие (8) имеет направляющий элемент (28).

5. Устройство по п. 1, в котором отверстие (8) расположено в верхней половине и/или в нижней половине оболочки (10).

6. Устройство по п. 1, в котором текучая среда включает в себя газ и жидкость, при этом жидкость распределена в газе в форме капель, при этом жидкость может по меньшей мере частично отделяться в оболочке (10).

7. Устройство по п. 6, в котором предусмотрен элемент (13) сбора жидкости.

8. Устройство по п. 7, в котором в области элемента (13) сбора жидкости или выше по потоку от него расположен элемент (29) предварительного разделения.

9. Устройство по п. 1, в котором к распределительному каналу (6) примыкает распределительный элемент (7), при этом распределительный канал (6) и распределительный элемент (7) соединены посредством выпускного отверстия (21, 31) с обеспечением возможности направления текучей среды из распределительного канала (6) в распределительный элемент (7).

10. Устройство по п. 9, в котором распределительный элемент (7) имеет оболочку (14), при этом в оболочке (14) выполнена прорезь (15), обеспечивающая возможность направления текучей среды во внутреннее пространство (4) емкости (3).

11. Устройство по п.9 или 10, в котором распределительный элемент (7) имеет элемент (13) сбора жидкости для направления жидкости, отделенной на внутренней стенки (27) оболочки (14) от наружной поверхности (17) оболочки (14) распределительного элемента (7).

12. Устройство по п. 1, в котором во впускном канале (5) расположено множество распределительных каналов (6).

13. Устройство по п. 12, в котором выполнены по меньшей мере один первый и один второй распределительный канал (6, 16), при этом первый распределительный канал (6) и второй распределительный канал (16) расположены на разной высоте относительно впускного отверстия.

14. Массообменное устройство, содержащее устройство по п. 1.

Изобретение относится к способам первичной перегонки нефти и может быть использовано для энергосберегающего фракционирования нефти в нефтеперерабатывающей промышленности.

Способ концентрирования водного раствора пероксида водорода // 2543177

Изобретение относится к способу концентрирования водного раствора пероксида водорода. Способ осуществляют в устройстве, включающем в себя предварительный выпарной аппарат, дистилляционную колонну и компрессор вторичного пара.

Распределительное устройство для орошения насадки // 2541031

Изобретение может быть использовано в ректификационных и абсорбционных колоннах в нефтегазоперерабатывающей, нефте- и газохимической и других отраслях промышленности.

Реактор для очистки или гидроочистки жидкой нагрузки, например для каталитической очистки дистиллятов сырой тяжелой нефти // 2500451

Изобретение относится к реактору для очистки или гидроочистки жидкой нагрузки, в частности для каталитической очистки дистиллятов сырой тяжелой нефти. Реактор содержит по меньшей мере один слой наполнителя, по существу, жидкую фазу (L) и, по существу, газовую фазу (G), находящиеся на дне реактора и разделенные поверхностью раздела (38), и распределительную тарелку, снабженную по меньшей мере одним основным патрубком, обеспечивающим циркуляцию жидкой фазы (L) в направлении слоя, и по меньшей мере одним каналом, предназначенным для подачи газовой фазы (G) в упомянутый слой.

Усовершенствованный тепловой насос для высокочистого кубового продукта // 2500450

Изобретение относится к разделению углеводородов. Установка для дистилляционного отделения первого компонента от смеси включает перегонную колонну, содержащую секцию ректификации с выходом для верхнего парового потока, выпарную секцию с выходом для кубового жидкого потока и сырьевую секцию со входом для сырья, расположенную между секцией ректификации и выпарной секцией, ребойлер кубового содержимого для повторного испарения кубового жидкого потока, поступающего из выпарной секции, верхнюю секцию конденсации для конденсации верхнего парового потока, выходящего из секции ректификации, боковой пароотвод из секции ректификации, тепловой насос-компрессор, имеющий вход, который сообщается по текучей среде с боковым пароотводом, и выход, и второй ребойлер-теплообменник, имеющий жидкостную сторону, сообщающуюся по текучей среде с кубовым потоком из выпарной секции, и паровую сторону, сообщающуюся по текучей среде с выходом из теплового насоса-компрессора.

Способ получения диарилкарбонатов или алкиларилкарбонатов из диалкилкарбонатов // 2490251

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения по меньшей мере одного диарилкарбоната формулы (I) и/или алкиларилкарбоната формулы (IV) из по меньшей мере одного диалкилкарбоната и по меньшей мере одного ароматического гидроксисоединения формулы III, где R, R' и R'' независимо друг от друга означают атом водорода, линейный или разветвленный алкил с 1-34 атомами углерода, алкокси с 1-34 атомами углерода, циклоалкил с 5-34 атомами углерода, алкиларил с 7-34 атомами углерода, арил с 6-34 атомами углерода или галогенный остаток, причем R может означать также группу -COO-R''', в которой R''' может означать атом водорода, линейный или разветвленный алкил с 1-34 атомами углерода, алкокси с 1-34 атомами углерода, циклоалкил с 5-34 атомами углерода, алкиларил с 7-34 атомами углерода или арил с 6-34 атомами углерода, а R1 является линейным или разветвленным алкилом с 1-34 атомами углерода, в котором (a) диалкилкарбонат или диалкилкарбонаты в присутствии по меньшей мере одного катализатора переэтерификации подвергают взаимодействию с ароматическим гидроксисоединением или ароматическими гидроксисоединениями в первой реакционной колонне, содержащей по меньшей мере одну укрепляющую часть в головной части колонны и по меньшей мере одну реакционную зону под укрепляющей частью, которая содержит по меньшей мере две секции, (b) пар, отходящий в головной части первой реакционной колонны, полностью или частично конденсируют по меньшей мере в одном конденсаторе, (c) кубовый продукт первой реакционной колонны подают по меньшей мере в еще одну реакционную колонну, содержащую по меньшей мере одну укрепляющую часть в головной части колонны и по меньшей мере одну реакционную зону под укрепляющей частью, и подвергают его в этой колонне (в этих колоннах) последующему превращению, (d) не прошедший превращение в реакционных колоннах или образовавшийся во время реакции диалкилкарбонат полностью или частично отделяют от алкилового спирта, образовавшегося во время реакции, по меньшей мере еще на одном этапе способа, включающем в себя по меньшей мере одну дистилляционную колонну, и (e) отделенный на этапе (d) диалкилкарбонат, при необходимости, после последующей очистки, снова подают в первую реакционную колонну, где дополнительная реакционная колонна (дополнительные реакционные колонны) оснащена (оснащены) одним или несколькими конденсаторами, и теплоту конденсации, образующуюся при конденсации в этих конденсаторах, прямо или косвенно возвращают в процесс.

Способ сепарации низкокипящего компонента из смеси паров и устройство для его осуществления // 2488427

Изобретение относится к нефтяной, газовой отраслям промышленности и может быть использовано при разделении углеводородных смесей и сжиженных газов. .

Парожидкостное распределительное устройство для распределения прямоточного двухфазного потока в аппарате с нисходящим потоком и реактор, снабженный указанным устройством // 2481150

Изобретение относится к устройствам для распределения массовых потоков, используемых в гидропроцессорных реакторах. .

Массообменный аппарат с непрерывной подачей газовой среды // 2481140

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности в исследовательских и энергетических установках с жидкометаллическим свинецсодержащим теплоносителем. .

Способ и колонна для получения по меньшей мере одного диарилкарбоната и/или арилалкилкарбоната // 2480448

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения по меньшей мере одного диарилкарбоната формулы (I), где R, R' и R'' независимо друг от друга означают атом водорода, неразветвленный или разветвленный алкил с 1-34 атомами углерода, алкокси с 1-34 атомами углерода, циклоалкил с 5-34 атомами углерода, алкиларил с 7-34 атомами углерода, арил с 6-34 атомами углерода и атом галогена, причем R означает также группу -COO-R''', в которой R''' означает атом водорода, неразветвленный или разветвленный алкил с 1-34 атомами углерода, алкокси с 1-34 атомами углерода, циклоалкил с 5-34 атомами углерода, алкиларил с 7-34 атомами углерода и арил с 6-34 атомами углерода, и/или алкиларилкарбоната формулы (IV), где R, R' и R'' имеют вышеуказанное значение, R1 означает неразветвленный или разветвленный алкил с 1-34 атомами углерода из по меньшей мере одного диалкилкарбоната и по меньшей мере одного ароматического гидроксисоединения формулы (III), где R, R' и R'' имеют вышеуказанное значение, в котором (а) диалкилкарбонат в присутствии по меньшей мере одного катализатора переэтерификации подвергают взаимодействию с ароматическим гидроксисоединением формулы (III) по меньшей мере в одной колонне для переэтерификации, содержащей по меньшей мере одну обогащающую часть в верхней части колонны и по меньшей мере одну реакционную зону, находящуюся ниже обогащающей части, при этом обогащающая часть имеет по меньшей мере две секции, (b) пар, отбираемый из верхней части колонны для переэтерификации, полностью или частично конденсируют в по меньшей мере одном конденсаторе, где по меньшей мере одна обогащающая часть колонны для переэтерификации оснащена по меньшей мере одним промежуточным конденсатором, причем тепло, выделяемое при происходящей в нем конденсации, непосредственно или косвенно возвращают в процесс.

Устройство и способ для опреснения морской воды // 2553880

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам и оборудованию для опреснения морской воды, и может найти применение при проектировании и создании устройств для получения очищенной пресной воды и использования ее в сельском хозяйстве и других областях народного хозяйства. С помощью предлагаемых способа и устройства можно получать очищенную пресную воду за счет испарения и конденсации водяных паров в прибрежных районах и на морских платформах. Способ опреснения морской воды с использованием соответствующего устройства включает ее испарение и конденсацию водяного пара, морскую воду берут раздельно из верхних теплых и нижних холодных слоев, причем теплую воду направляют на испарение, а холодную воду используют для конденсации водяного пара, получаемого из нагретой морской воды и атмосферного воздуха. Изобретение обеспечивает сокращение энергоемкости, металлоемкости и повышение удельной производительности устройства для опреснения морской воды. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Способ получения чистой воды из морских и минерализованных вод, промышленных стоков и устройство для его осуществления. // 2565187

Изобретение относится к области разделения смесей жидкостей с различной температурой кипения, составляющих многокомпонентную смесь. Наиболее предпочтительная область применения - получение пресной воды из водного солевого раствора, например, морских и минерализованных вод и промышленных стоков. Способ включает нагрев, испарение, отвод пара из парового пространства на конденсацию, процессы испарение-конденсация проводят в термостате с температурой окружающей среды и выше, подвод солевого раствора на испарение и отвод конденсата чистой воды и солевого раствора с повышенной концентрацией солей осуществляют посредством противоточного теплообменника, а между процессами испарения чистой воды из водного солевого раствора и ее конденсацией включен процесс адиабатного сжатия пара, позволяющий возвратить в цикл (регенерировать) теплоту конденсации. Изобретение обеспечивает проведение процесса в испарителе-конденсаторе в широком диапазоне температур и давлений, включая испарение в вакууме при температуре, близкой к температуре окружающей среды, и давлениях более 1 атмосферы и температуре более 100 °С. 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ сепарации газа от примесей и устройство для его осуществления // 2567317

Группа изобретений относится к способу сепарации жидкости от газа и к устройству для его осуществления, например, перед процессом осушки газа от влаги или процессом его компримирования. Способ сепарации газа от примесей включает первичную центробежную сепарацию газа, контактирование его с жидкостью, например промывочной или метанольной водой, и последующую вторичную сепарацию от капельной жидкости с вертикальным и кольцевым отбором. При этом контактирование газа с жидкостью и последующую вторичную сепарацию осуществляют одновременно при прямоточном центробежном течении фаз, вначале закрученным газовым потоком всасывают жидкость, а после контакта газа с жидкостью ее вытесняют. Контактно-сепарационное устройство содержит тарелку с основанием, в котором расположен прямоточный центробежный элемент с завихрителем под основанием и патрубком над ним, с выполненными на образующих патрубка каналами выхода жидкости, которые направлены тангенциально относительно его радиуса в точке выхода над полотном. В нижней части прямоточного патрубка, установленного на основании тарелки, выполнен тангенциальный канал входа жидкости. Высота канала выхода газожидкостной смеси, расположенного на образующей прямоточного патрубка, определена по формуле: h=πd/n, где π=3,14159, d - диаметр патрубка, м, n - число щелей по диаметральному сечению патрубка. Техническим результатом группы изобретений является повышение эффективности сепарации, сокращение числа технологических секций или аппаратов при проведении процесса центробежной сепарации. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ получения обессоленной воды и устройство для его осуществления // 2567615

Изобретение относится к способам получения обессоленной воды, а также воды с низким (менее 1 г/л) содержанием солей. Более конкретно изобретение относится к способам очистки воды методом дистилляции с использованием тепла конденсации, за счет сжатия пара. Способ получения обессоленной воды включает ее нагревание в испарителе с образованием пара, конденсацию пара, сброс концентрированного раствора, сжатие пара до давления выше давления испарения компрессором, использование энергии пара на испарение воды. Проводят очистку пара центрифугированием, вращение компрессора осуществляют турбиной, которую вращают паром, получаемым в котле-парогенераторе из очищенной воды, несконденсированный пар сжимают компрессором и подают в инжектор, который эжектирует пар из испарителя, общий поток пара из инжектора направляют в газожидкостную центрифугу, нагревание воды и ее испарение в испарителе осуществляют паром, не только сжатым в компрессоре, но и отработанным паром из турбины. Устройство для получения обессоленной воды включает испаритель, компрессор, конденсатор, газожидкостную центрифугу, котел-парогенератор, компрессор соединен напрямую с паровой турбиной и включен в паровой контур, соединяющий газожидкостную центрифугу и нагревательные элементы испарителя, а также в паровой контур, соединяющий сборник конденсата, испаритель и газожидкостную центрифугу, паровая турбина соединена с котлом-парогенератором, нагревательными элементами испарителя, паровой инжектор соединен паропроводами с испарителем, сборником конденсата и газожидкостной центрифугой. Техническим результатом изобретения является достижение высокого качества получаемой обессоленной чистой воды, увеличение скорости испарения и снижение энергетических затрат. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Способ деэтанизации нестабильного газового конденсата с возможностью предварительного дегазирования и установка для его осуществления // 2573528

Изобретение относится к области газовой промышленности и является усовершенствованным способом промысловой подготовки продукции газоконденсатных залежей. Способ деэтанизации нестабильного газового конденсата (НГК) включает разделение НГК на два потока. Первый поток подают в первый трехфазный разделитель, где от него отделяют водометанольный раствор и часть газа деэтанизации. Второй поток подогревают в теплообменнике и подают во второй трехфазный разделитель для отделения водометанольного раствора с механическими примесями и отдувки газов деэтанизации. НГК из второго трехфазного разделителя поступает в теплообменник ребойлерного типа, где подогревается деэтанизированным газовым конденсатом до требуемой температуры, дополнительно разгазируется и направляется в качестве питания в колонну деэтанизации. Выходы для газов трехфазных разделителей и колонны деэтанизации соединены с линией отвода газов деэтанизации. Технический результат: снижение содержания метана и этана в НГК, подаваемом в колонну деэтанизации, что исключает нарушения в работе установки деэтанизации газового конденсата. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ получения органических соединений с помощью ферментации биомассы и катализа на цеолите // 2573926

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ получения органических соединений. Способ включает ферментативное превращение биомассы в биореакторе с образованием летучих органических соединений, удаление летучих органических соединений путем отгонки газа с помощью газа-носителя, адсорбцию летучих органических соединений из газового потока, десорбцию адсорбированных летучих органических соединений из адсорбента, каталитическую реакцию летучих органических соединений. При этом катализатором является цеолит, а летучими органическими соединениями являются спирты, и/или кетоны, и/или альдегиды, и/или органические кислоты. Изобретение обеспечивает высокий выход органических соединений при низких затратах в части оборудования. 13 з.п. ф-лы, 10 ил., 1 табл., 5 пр.

Производство дикарбоновой кислоты с минимальным образованием сточных вод // 2575927

Изобретение относится к способу получения ароматической дикарбоновой кислоты в оборудовании для производства ароматической дикарбоновой кислоты, в котором вода образуется в качестве побочного продукта и/или добавлена в окислительный аппарат, включающему (a) окисление ароматического соединения в по меньшей мере одном окислительном аппарате указанного производственного оборудования для получения тем самым отходящего газа окислительного аппарата и продукта окислительного аппарата, содержащего ароматическую дикарбоновую кислоту; и (b) вентилирование указанной воды в виде пара из производственного оборудования в окружающую внешнюю среду, где количество воды, выпущенной в виде пара из указанного производственного оборудования в окружающую внешнюю среду, по меньшей мере 0,3 кг/кг ароматического соединения, подаваемого в указанный окислительный аппарат. Изобретение также относится к способу, содержащему получение терефталевой кислоты (ТРА) в оборудовании производства ТРА, в котором вода образуется в качестве побочного продукта и/или добавлена в окислительный аппарат, включающему (a) окисление п-ксилола по меньшей мере в одном окислительном аппарате в указанном оборудовании производства, где во время работы в устойчивом режиме указанного оборудования производства ТРА п-ксилол подают в указанное оборудование производства ТРА со скоростью по меньшей мере 500 килограмм в час для получения тем самым отходящего газа окислительного аппарата и продукта окислительного аппарата, содержащего терефталевую кислоту; и (b) вентилирование указанной воды в виде пара из производственного оборудования в окружающую внешнюю среду, где количество воды, выпущенной в виде пара из указанного производственного оборудования в окружающую внешнюю среду, по меньшей мере 0,3 кг/кг пара-ксилола, подаваемого в указанный окислительный аппарат, и где во время работы в устойчивом режиме указанного оборудования производства ТРА жидкие отходы выходят из указанного оборудования ТРА в оборудование для обработки жидкой сточной воды при соотношении менее чем 0,4 кг/кг п-ксилола, подаваемого в указанное оборудование производства ТРА. Изобретение обеспечивает усовершенствованный запас энергии в извлечении мощности на валу из отходящего газа из реакций окисления ксилола, в то же время сводя к минимуму затраты на обработку сточных вод. Используя отходящий газ, получают большую мощность на валу, чем требуется для приведения в действие главного воздушного компрессора, даже с предпочтительными относительно низкими температурами окисления. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ контактного взаимодействия газа и жидкости и устройство для его осуществления // 2579084

Изобретение предназначено для контактного взаимодействия газа и жидкости, в частности для охлаждения и конденсации паров, проведения химических реакций, мокрой очистки газов от твердых, жидких и газообразных примесей, а также для осуществления процессов абсорбции, ректификации. Способ включает тангенциальную подачу газа в цилиндрический корпус (1), закручивание газового потока вокруг оси корпуса с образованием винтового вихревого потока газа по периферии упомянутого цилиндрического корпуса и подачу жидкости в вихревой поток газа по оси корпуса с обеспечением ее диспергирования потоком газа и тепломассообмена между газом и жидкостью за счет их динамического взаимодействия. Винтовой вихревой поток газа в концевой части цилиндрического корпуса ускоряют путем сужения упомянутого корпуса, разворачивают поток газа к оси корпуса, смешивают с подаваемой жидкостью и направляют газожидкостный поток в центральную область винтового вихревого потока в противоположном ему направлении. Устройство, реализующее этот способ, содержит тангенциально установленный патрубок (3) подвода газа, завихритель (2) газа, патрубок (4) подачи жидкости, расположенный в нижней части корпуса (1) по его оси, и патрубок (11) вывода отработанных фаз, расположенный в верхней части корпуса (1). Патрубок (3) подвода газа расположен в верхней части корпуса (1), а под корпусом (1) расположена емкость (5) с жидкостью, связанная по жидкой среде с патрубком (4) подачи жидкости. Корпус дополнительно снабжен отражателем (9), расположенным в нижней части корпуса и обеспечивающим поворот потока воздуха при его движении от периферии к центру. В результате контактное взаимодействие газа и жидкости осуществляется в многослойном вихревом потоке газа при противотоке слоев как в поперечном, так и в продольном сечениях, при этом диспергирование жидкости и тепломассобмен между средами производят за счет взаимной кинетической турбулизации слоев упомянутого вихревого потока по всему его объему. Технический результат: интенсифицирование массообменного процесса между фазами и повышение его эффективности. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ удаления циклического сложного диэфира 2-гидроксиалкановой кислоты из пара // 2582681

Изобретение относится к способу удаления циклического сложного диэфира 2-гидроксиалкановой кислоты из пара, содержащего указанный сложный диэфир, в котором пар приводят в контакт с водным раствором, так что сложный диэфир растворяется в указанном растворе. В способе по настоящему изобретению раствор является щелочным раствором, предпочтительно имеющим pH выше 10. Проблема образования суспензий сложного диэфира в водных растворах может быть предотвращена с помощью настоящего изобретения. Данный способ можно применять с большим преимуществом в производстве или конверсии лактида. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

Установка термической дистилляции // 2588618

Изобретение относится к устройствам для получения дистиллята и может быть использовано для выпаривания морской воды. Установка термической дистилляции содержит систему подвода соленой воды 3, испарительную камеру 1, распылитель 2, сепаратор 7 для отделения потока чистого пара от шлама, газодувку 10, компрессор 12, теплообменник-конденсатор 14. Испарительная камера 1 снабжена в нижней части диффузором 6. Распылитель 2 расположен в верхней части испарительной камеры 1. Вход распылителя соединен с системой подвода соленой воды 3. Сепаратор 7 соединен с верхней частью испарительной камеры 1 над распылителем 2 и снабжен выходом 8 для чистого пара и выходом 9 для шлама. Вход газодувки 10 соединен с выходом сепаратора для чистого пара. Газодувка 10 снабжена двумя выходами для пара. Вход компрессора 12 соединен с первым выходом газодувки 10. Верхний коллектор 13 теплообменника-конденсатора 14 соединен с выходом компрессора 12. Вход внешнего корпуса теплообменника-конденсатора 14 соединен со вторым выходом газодувки 10. Нижний коллектор 15 теплообменника-конденсатора 14 снабжен выходом 18 для дистиллята. Выход внешнего корпуса теплообменника-конденсатора 14 соединен со входом испарительной камеры 1. Изобретение позволяет обеспечить рекуперацию тепла и осуществить непрерывную продолжительную эксплуатацию. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.