Противоточная колонна с динамически управляемым распределителем жидкости



Противоточная колонна с динамически управляемым распределителем жидкости
Противоточная колонна с динамически управляемым распределителем жидкости
Противоточная колонна с динамически управляемым распределителем жидкости

 


Владельцы патента RU 2631701:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) (RU)

Изобретение относится к противоточной колонне с распределителем жидкости. Противоточная колонна содержит динамически управляемый распределитель жидкости, включающий в себя трубу для подачи жидкости и множество распределительных органов, которые расположены в колонне над набивкой с возможностью образования в протекающем вверх газе на высоте распределительных органов нескольких частичных потоков, причем между набивкой и распределительными органами имеются зоны подпора, при этом распределительные органы представляют собой накопительные объемы жидкости 3, расположенные на опорной плите, каждый из которых включает множество отверстий в днище для прохождения жидкости, соосных с множеством отверстий в опорной плите, уровнемер 11, трубу для подачи жидкости 9, содержащую насос 16, расходомер, состоящий из первичного преобразователя расходомера 12 и вычислителя расходомера 13, входной клапан 4, причем накопительные объемы жидкости разделены между собой окнами в опорной плите для протекающего вверх газа. Технический результат изобретения заключается в равномерном распределении жидкости по поверхности всего объема набивки даже при сильном газовом потоке и значительных отклонениях геометрических размеров текстурированной поверхности набивки от заданных параметров. 3 ил.

 

Изобретение относится к противоточной колонне с распределителем жидкости.

Известно устройство для равномерного распределения жидкости (патент ЕР №0282753, 1988 г., B01D 3/00; B01D 53/18; F28D 3/00; F28D 3/04; F28F 25/02; F28F 25/04), содержащее основной канал с множеством вторичных каналов, имеющих отводной канал с отверстием для жидкости.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является противоточная колонна с распределителем жидкости (патент РФ №2176148, 1999 г., B01D 3/00, B01D 53/18), включающим в себя множество трубчатых или желобообразных распределительных органов. Эти распределительные органы расположены в колонне над набивкой с возможностью образования в протекающем вверх газе на высоте распределительных органов нескольких частичных потоков. Между набивкой и распределительными органами имеются зоны подпора. За счет дополнительных, не требуемых сами по себе для выдачи жидкости средств на зоны подпора и/или потока распределяемой жидкости оказывают такое воздействие, что после выхода из распределительных органов и перед входом в набивку жидкость в свободном падении пересекает зоны подпора и при необходимости также другие области, где газовый поток, в основном, свободен от горизонтальных составляющих скорости. На газовый поток может быть оказано воздействие также за счет подходящей формы распределительных органов.

Эффективность этих решений зависит от равномерности распределения потока жидкости по всей текстурированной поверхности набивки рабочего объема противоточной колонны. Локальное смачивание только части поверхности образуется от отрицательного воздействия встречного газового потока, разности в толщине листа текстурированной поверхности набивки колонны с гофрами, под действием кариолесовых и гравитационных сил, которые влияют на равномерное покрытие поверхности набивки жидкостью.

Задачей изобретения является создание противоточной колонны с динамически управляемым распределителем жидкости, в которой даже при сильном газовом потоке и значительных отклонениях геометрических размеров текстурированной поверхности набивки от заданных параметров распределение жидкости в набивке происходит равномерно по сечению и высоте.

Поставленная задача решается тем, что противоточная колонна с динамически управляемым распределителем жидкости, включающим в себя трубу для подачи жидкости, множество распределительных органов, которые расположены в колонне над набивкой с возможностью образования в протекающем вверх газе на высоте распределительных органов нескольких частичных потоков, причем между набивкой и распределительными органами имеются зоны подпора, согласно изобретению, распределительные органы представляют собой накопительные объемы жидкости, расположенные на опорной плите, каждый из которых включает множество отверстий в днище для прохождения жидкости, соосных с множеством отверстий в опорной плите, уровнемер, трубу для подачи жидкости, содержащую насос, расходомер, состоящий из первичного преобразователя расходомера и вычислителя расходомера, входной клапан, при этом накопительные объемы жидкости разделены между собой окнами в опорной плите для протекающего вверх газа.

Распределение жидкости в набивке происходит равномерно за счет регулярного изменения места локального смачивания верхней набивки, что в свою очередь происходит за счет наличия множества накопительных объемов жидкости с множеством отверстий в днище и с входными клапанами для управления подачей жидкости в заданный объем.

На фиг. 1 представлен общий вид противоточной колонны с динамически управляемым распределителем жидкости, где:

1 - противоточная колонна;

2 - динамически управляемый распределитель жидкости;

3 - накопительные объемы жидкости;

4 - входной клапан;

5 - набивка;

6 - опорная плита;

7 - зона подпора;

14 - вытяжная труба.

На фиг. 2 представлен динамически управляемый распределитель жидкости, содержащий четыре накопительных объема жидкости, где:

8 - отверстия в днище для прохождения жидкости;

9 - труба для подачи жидкости;

10 - окна в опорной плите для протекающего вверх газа;

11 - уровнемер.

На фиг. 3 показана схема и график управления наполнением накопительных объемов жидкости динамически управляемого распределителя жидкости, где:

12 - первичный преобразователь расходомера;

13 - вычислитель расходомера;

15 - микропроцессорный контроллер;

16 - насос;

g1 - расход первого накопительного объема жидкости;

g2 - расход следующего накопительного объема жидкости;

t1 - начало заполнения первого накопительного объема жидкости;

t3 - конец заполнения первого накопительного объема жидкости;

t2 - начало заполнения следующего накопительного объема жидкости;

t4 - конец заполнения следующего накопительного объема жидкости.

Устройство работает следующим образом. Противоточная колонна 1 содержит динамически управляемый распределитель жидкости 2, который включает в себя множество (два и более) накопительных объемов жидкости 3. Эти накопительные объемы жидкости 3 расположены в противоточной колонне 1 на опорной плите 6 над набивкой 5 и разделены между собой окнами 10 в опорной плите 6 для нескольких частичных потоков газа, которые протекают вверх к вытяжной трубе 14. Жидкость подается по трубе для подачи жидкости 9 в один из накопительных объемов 3 под управлением соответствующего клапана 4. Порядок и режим наполнения накопительных объемов жидкости 3 определяется при тестировании колонны на эффективность. Через время, определяемое параметрами, полученными в режиме тестирования, по программе (порядок заполнения накопительных объемов, расход, высота столба жидкости, время перехода от одного объема к другому), срабатывает входной клапан 4 и под контролем уровнемера 11 и расходомера, состоящего из первичного преобразователя 12 и вычислителя 13, с помощью насоса 16 заполняется один из множества свободных накопительных объемов жидкости 3 под контролем микропроцессорного контроллера 15, который поддерживает заданный расход, а подача жидкости в предыдущий накопительный объем прекращается. Протекающий вверх газ, прошедший через набивку, разделяется в области накопительных объемов 3 на частичные потоки через окна 10 в опорной плите 6. Соответственно в области между верхней набивкой 5 и динамически управляемым распределителем жидкости образуются зоны подпора 7. За счет напора от высоты столба жидкости в заполненном накопительном объеме жидкости 3, через множество отверстий 8 происходит подача жидкости в локальную зону подпора 7, которая затем попадает в заданную зону верхнего слоя набивки. Смена зоны подачи жидкости выполняется циклично по заданной программе, обеспечивающей необходимый усредненный расход жидкости.

Таким образом, создается условие равномерного распределения жидкости по поверхности всего объема набивки. За счет регулярных воздействий на выдачу жидкости из накопительного объема в локальную зону подпора, поток распределяемой жидкости после выхода из динамически управляемого распределителя жидкости оказывается в заданной области входа в набивку и в свободном падении пересекает зоны подпора, где газовый поток, в основном, свободен от горизонтальных составляющих скорости.

Противоточная колонна с динамически управляемым распределителем жидкости, включающим в себя трубу для подачи жидкости, множество распределительных органов, которые расположены в колонне над набивкой с возможностью образования в протекающем вверх газе на высоте распределительных органов нескольких частичных потоков, причем между набивкой и распределительными органами имеются зоны подпора, отличающаяся тем, что распределительные органы представляют собой накопительные объемы жидкости, расположенные на опорной плите, каждый из которых включает множество отверстий в днище для прохождения жидкости, соосных с множеством отверстий в опорной плите, уровнемер, трубу для подачи жидкости, содержащую насос, расходомер, состоящий из первичного преобразователя расходомера и вычислителя расходомера, входной клапан, при этом накопительные объемы жидкости разделены между собой окнами в опорной плите для протекающего вверх газа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к синтезу сероводорода и может быть использовано в химической промышленности. Реактор (1) для непрерывного получения сероводорода содержит нижнюю часть (2) с расплавом (3) серы, одну или несколько не удерживающих давление первых ловушек (4), по меньшей мере по одному устройству (5, 5а), подводящему водород на каждую первую ловушку, газосборную часть (6), пригодную для вмещения газовой смеси, содержащей продукт, один или несколько не удерживающих давление встроенных элементов (7) для непрерывного перемещения всей содержащей продукт газовой смеси, образовавшейся в нижней части (2) реактора, в газосборную часть (6).

Изобретение относится к синтезу сероводорода и может быть использовано в химической промышленности. Реактор (1) для непрерывного получения сероводорода путем проведения экзотермической реакции серы и водорода содержит нижнюю часть (2) для размещения расплава (3) серы, одну или несколько не удерживающих давление первых ловушек (4), по меньшей мере по одному устройству (5, 5a), подводящему под давлением газообразный водород на каждую первую ловушку, одну или несколько не удерживающих давление вторых ловушек (8), расположенных над первой(-ыми) ловушкой(-ами) (4), газосборную часть (6) для размещения газовой смеси, содержащей продукт при повышенных температуре и давлении.

Изобретение относится к способам и устройствам улучшенного газораспределения в реакторе. Более конкретно, различные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к рассеивателям, обеспечивающим усовершенствованное газораспределение в барботажных колонных реакторах.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам, и может быть использовано для получения твердого противогололедного материала с пониженной коррозионной активностью.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной, кристаллического кальция хлористого, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества и кристаллического регулятора кислотности.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной, кристаллического кальция хлористого, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества и кристаллического регулятора кислотности.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной, кристаллического кальция хлористого, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества и кристаллического регулятора кислотности.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной, кристаллического кальция хлористого, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества и кристаллического регулятора кислотности.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной, кристаллического кальция хлористого, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества и кристаллического регулятора кислотности.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам с пониженной коррозионной активностью. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной первого сорта, кристаллического кальция хлористого технического кальцинированного первого сорта, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества, кристаллического регулятора кислотности.

Изобретение относится к устройствам для абсорбции отдельных компонентов в газах. Устройство для абсорбции отдельных компонентов, таких как загрязняющие или рециркулируемые материалы, в газах, в котором абсорбирующий раствор контактирует с газом в абсорбционной камере, причем абсорбирующий раствор подается разбрызгивающими форсунками в абсорбционную камеру, снабженную газораспределительной решеткой, вызывающей турбулентность потока втекающего газа над отверстием входа газа, отличающееся тем, что в газораспределительной решетке предусмотрены разбрызгивающие форсунки, через которые вводится абсорбирующий раствор, при этом газораспределительная решетка образована большим количеством труб, причем разбрызгивающие форсунки расположены на трубах, а абсорбирующий раствор может подаваться в абсорбционную камеру через трубы.

Изобретение относится к оборудованию для абсорбционной очистки газа и может быть использовано в различных отраслях промышленности для очистки газов от кислых компонентов водными растворами алканоламинов.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания. Насадочный скруббер, содержащий корпус с патрубками для запыленного и очищенного газа, опорные решетки, насадку и устройство для отвода шлама, оросительное устройство выполнено в виде форсунки, содержащей полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку, с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником, имеющим центральное отверстие и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, при этом кольцевой зазор соединен по крайней мере с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, к центральному сердечнику в его нижней части жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса, соосного центральному отверстию сердечника и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника, а к нижнему основанию усеченного конуса, посредством по крайней мере трех спиц, прикреплен рассекатель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, а на внешней боковой поверхности усеченного конуса имеются винтовые канавки, причем в рассекателе, осесимметрично центральному отверстию центрального сердечника, выполнено дроссельное отверстие, при этом к втулке, жестко связанной с корпусом, в ее нижней части, соосно прикреплен внешний диффузор, а к нижнему основанию усеченного конуса распылителя соосно прикреплен внутренний перфорированный диффузор.

Изобретение относится к массообменным устройствам роторной конструкции и может быть использовано в химической, нефтехимической, газовой, газоперерабатывающей и других отраслях промышленности для обработки газа жидкостью.

Изобретение относится к массообменным устройствам роторной конструкции и может быть использовано в химической, нефтехимической, газовой, газоперерабатывающей и других отраслях промышленности для обработки газа жидкостью.

Изобретение может быть использовано для очистки газовых потоков от примесей в широком диапазоне концентраций, а также для разделения газовых смесей на индивидуальные компоненты на предприятиях нефтяной, газовой, химической и других отраслей промышленности.

Абсорбер // 2623768
Изобретение относится к колонным массообменным аппаратам и предназначено для мокрой очистки воздуха от газообразных вредностей. В абсорбере, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками для газа, горизонтальные массообменные тарелки, ороситель и каплеуловитель в виде двух горизонтальных перегородок, между которыми концентрично размещены каплеосадительные обечайки, в центральной обечайке размещен подвешенный на пружине поршень, зазор между перегородками снабжен по крайней мере одной дополнительной горизонтальной перегородкой и вертикально установленной радиальной стенкой, образующей две камеры, ограниченные по высоте верхней и нижней перегородками, одна из которых сообщена с полостью центральной обечайки через окно, выполненное на всю высоту этой камеры, и снабжена входными окнами в каналы между обечайками, а вторая камера снабжена выходными окнами указанных каналов и центральным выходным окном, выполненным в верхней перегородке, согласно изобретению форсунка оросителя содержит полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником, имеющим центральное отверстие, и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, при этом кольцевой зазор соединен по крайней мере с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, к центральному сердечнику, в его нижней части, жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса, соосного центральному отверстию сердечника и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника, а к нижнему основанию усеченного конуса посредством по крайней мере трех спиц прикреплен рассекатель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, а на внешней боковой поверхности усеченного конуса имеются винтовые канавки, а в рассекателе, который прикреплен к нижнему основанию усеченного конуса посредством по крайней мере трех спиц и выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, осесимметрично центральному отверстию центрального сердечника выполнено дроссельное отверстие.

Изобретение предназначено для распределения жидкости в массообменной колонне. Распределитель жидкости имеет множество удлиненных основных желобов и множество вторичных желобов, которые располагают смежно с основными желобами в определенных местоположениях для того, чтобы принимать по меньшей мере некоторые из отдельных основных выпускаемых потоков из основных желобов.

Изобретение относится к способу промывки газа из гидропереработанного выходящего потока из зоны гидропереработки. Согласно предлагаемому способу добавляют первую часть потока промывочной воды в гидропереработанный выходящий поток с образованием объединенного потока и конденсируют объединенный поток.

Изобретение относится к контактному устройству для осуществления процессов тепло- и массообмена в системе газ-жидкость и может найти применение в технологических процессах нефтяной, газовой, химической и других смежных отраслей промышленности.

Устройство относится к системам автоматического управления процессом ректификации и может найти применение в химической, нефтеперерабатывающей и пищевой промышленности.
Наверх