Массообменная тарелка

 

Союз Советских

Соцналнстическнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5l)M. Кл. (22) Заявлено 22.03.78 (21 ) 2609727/23-26

В Ol З 3/30 с присоединеиие1и заявки Ю. Гасударстеаниь1й хаматат

СССР аа далаи азоаретанкй

1е атхрктхй (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.79., Бюллетень М 34

Дата опубликования описания 18.09.79 (53) УДК 66.048, . 375(088.8) B. В. Шерстобитов, Г, И. Голивец, Г, Г. Михайленко, A. П. Козак, B. Т. Пашедко и Ю. П. Шилов (72) Авторы изобретения

Одесский технологический институт пищевой промышленности имени М. B. Ломоносова (7l) Заявитель

Изобретение относится к области тепломассообменных процессов и может быть использовано в любых тарельчатых массообменных колонных аппаратах, Тарелки применяют в химической, пи5 шевой, гидролизной и других отраслях промышленности, а более конкретно тарелка может быть использована для осуществления процессов ректификацип, экстракции, абсорбции и др.

1О

Известна клапанная тарелка, содержащая основание с отверстиями и размещенные в отверстиях клапанов, которые под воздействием газового (парового) потока поднимаются (1).

Недостатками этих тарелок являются ограниченный диагазон нагрузок по газу; значительный унос при больших нагрузках по газу; невозможность осуществления режимов саморегулирования; недостаточная турбулизация барботажного слоя.

Известна клапанная тарелка, содержащая основание с отверстиями и клапаны в виде дисков, диаметр которых больше диаметров отверстий в тарелке (21.

Однако конструкция тарелки не позволяет клапану входить в отверстия тарелки, а только перекрывать его.

Толщина диска меньше толщины тарелки и, следовательно, не может обеспечить эффективного перемешивания в зоне массообмена, так как он захватывает только узкий слой жидкости.

Конструкция клапана способна работать только в колоннах с переточными тарелками и будет абсолютно неэффективна при использовании его для провальных тарелок, так как при малых расходах по газу он полностью перекроет отверстие тарелки, что приведет к "àëèâó аппарата.

Все это отрицательно сказывается на эффективности работы тарелки.

Цель изобретения — интенсификация процесса за счет увеличения нагрузки по жидкой фазе и увеличения производительности тарелки.

Указанная цель достигается тем, 1то

ОГIIОц!О1111е вьIСОТI» кла!!ан!7 к тол!ц!!! !7 тарелки равно 2-8, а огношение д7!и!1!! оси к .!в11соте клапана ран!!о 2-6.

На фиг. 1 изображена предлагаема» тарелка,!!(7одо11ьный ра 7рез; !а фпг. 2 то же,вид с17ерху.

Тарелка содержит основание 1, клапаны 2, посаженные па оси 3 с буртами

4, причем высота клапанов бо.п,ше т0:I10 шины Гаре71ки и О17(7еде7151е Гс» От1101пе1!!!Ом

2-8. Оси жестко укреплены на кронштейнах 5. В верхней части осп 3 и Ieerc;I паз для фиксации клапанов стопо(7ом 6.

Верхний предел подъема клапанов 2 при

3$ вращении ограничивается стопором 6, а нижний - буртом 4 на оси 3. Кронштейны 5 могут крепиться к нижней поверхности тарелки винтами, либо точечной сваркой. Длина оси 3 зависит от к.!а!!а20

1 а и находится из соотношения 2-6.

В случаях, когда тарелка имеет отверстия большого циаметра, количество лопастей клапана увеличивается от 3 до 8.

Указанные соотношения выбрани по результатам проведенных исследований различных типоразмеров клапанных тарелок при сопоставимых нагрузках по взаимодействующим фазам (вода-воздух) и живых сечениях тарелок. В качестве критерия оценки эффективносги работы тарелок применяли сульфитные числа, которые для выбранных соотношений находились в пределах 3,8-5,1 кг 0 м . ч, Г(р!! з других типоразмерах тарелок получены худшие результаты (3,2-2,5 кг 00/м .и.)

Массообменная тарелка работаег следутощим образом (для случая противопоказана).

Устанавливается заданный расход оро- @ шающей жидкости,, при этом все клапаны 2 начинают вращаться в одном направлении, удерживая незначительное количество жидкости на тарелке. После этого подается противотоком к жидкости д газ с заданной скоростью и устанавливаются такие взаимные скорости жидкости и газа, при которых обеспечивается направленное вращение клапана 2.

При работе тарелки положение вращаю- и щегося клапана на оси 3 по ее высоте зависит от уровня жидкости барботажно! о слоя в да1нн,1й л!Омент времени пад

,:!!!1и !м Отвспст!и м. (ак K Iv такой урОведь D период рабсты тарелки переменный, то положения вращающихся клапанов 1га оси постоя1гпо изменяюгся, что со,"дает стабильнук7 благ оприягную ! !!цродинамическую обстановку в рабог:тющом апг7арате.

Сохране!!по устой нивой работы тарелки достигается во всех режимах работы, в том числе и при максимальных расходах взаимодействую1цих фаз, Последнее

Обусловлено тем, что увеличение скорости газа, а, следовательно, и скорости вра!де клапанов вынуждает подниматься их максимально вверх до стопора 6, тем самым увеличивая свободное се !ение тарелки для прохода жидкости и обеспе !пвая устойчивый ее провал, т. е. компенсируется центробежный эффект вращения клапанов с повышенной скоростью.

Таким образом, с помощью предлагаемой массообменной тарелки создаются наиболее благоприятные условия для контакта взаимодействующих фаз и саморегули(7ования режимов.

Формула изобретения

Массообменная тарелка, содержащая

Основание с отверстиями, по центру которых расположены на осях клапаны в виде цилиндра с лопастями, установленные с возможностью возвратно-поступательного и вращательного цвижений, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет увеличения нагрузки по жидкой фазе, преимущественно в провальном режиме, и увеличения производительности, отношение высоты клапана к толщине тарелки равно 2-8, а отношение длины оси к высоте клапана равно 2-6.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Англии № 1231447, кл. В 1 Я, 1971, 2. Малежик И. Ф. Клапанные тарелки ректификационных и абсорбционных аппаратов. М., 1971, с. 10.

685302

Состави тель С. Баранова

Редактор H. Потапова Техред О. Андрейко Корректор Л. Криикая

Заказ 5343/8 Тираж 877 Подписное

IIHHHllH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4