Массообменное устройство

 

(i11724И6

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.07.78 (21) 2638122/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) М.К .

В 01D 3/32

Государственный комитет (53) УДК 66.048.375 (088.8) llD дедам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения H А. Шульга, В. А. Щелкунов, С. А. Круглов, 1О. К. Молоканов и Б. Н. Исаев

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Губкина (54) МАССООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к аппаратуре тепло- и массообмена и может найти применение в химической, нефтехимической и других смежных отраслях промышленности.

Известна струйная тарелка, снабженная вертикальными перегородками, расположенными перпендикулярно направлению движения жидкости на равном расстоянии друг от друга (1).

Недостатком известной, конструкции яв- ip ляется то, что при больших скоростях газовой (паровой) фазы происходит уплотнение газожидкостного потока в направлении к сливному карману, что ограничивает применение известной конструкции в аппаратах (и значительных диаметров при большой протяженности полотна тарелки.

Известна контактная тарелка, снабженная вертикальными перегородками, расположенными параллельно движению жидкостного потока, и прорезями для прохода газа (пара), причем прорези соседних рядов направлены в противоположные стороны и перпендикулярно потоку жидкости (2j.

Известно массообменное устройство, содержащее полотно с направленными элементами, приемные и сливные карманы, профилированные перегородки, образующие зигзагообразную форму (3).

Однако известной конструкции присущи следующие недостатки.

Расположение прорезей, через которые проходит газ, перпендикулярно перегородкам будет приводить при больших расходах газа (пара) к повышенному уносу жидкости на вышерасположенную тарелку. При больших расходах газовой (паровой) фазы будет наблюдаться также неравномерное распределение жидкости между перегородками в поперечном направлении, что будет снижать эффективность массообмена.

Целью изобретения является повышение эффективности массообмена за счет равномерного распределения жидкости между перегородками в поперечном направлении.

Поставленная цель достигается тем, что перегородки выполнены с гофрами, расположенными под углом к перегородкам, гофры имеют равную высоту и на соседних перегородках направлены в противоположные стороны.

На фиг. 1 схематично изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

Б — Б на фиг. 2.

Массообменное устройство состоит из полотна 1 с направленными просечками 2 для прохода газа, приемного кармана 3 и слив724156 ного кармана 4. В межтарельчатом пространстве при помощи дистанционных втулок 5 размещены зигзагообразные секционирующие перегородки 6. На каждой перегородке имеются гофры 7. Угол наклона гофр и изменяется в пределах 0

Гофры расположены на одинаковой высоте и на соседних перегородках обращены в противоположные стороны. Зигзагообразные перегородки через одну сдвинуты по отношению к соседней в направлении течения жидкости. B результате такого расположения гофрированных зигзагообразных перегородок в межтарельчатом пространстве образуются каналы переменного сечения 15 как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях.

Массообменное устройство работает следующим образом.

Газовые струи, поступающие на полотно

1 через направленные просечки 2, диспергируют жидкость, которая поступает из приемного кармана. Образовавшаяся газожидкостная смесь приобретает направление движения под некоторым углом к пло- 25 скости полотна. Газожидкостной поток разделяется на части, попадая в каналы переменного сечения, образованные зигзагообразнымии секционирующими перегородками, зигзаги которых расположены под углом к зо направлению его движения. При этом часть жидкости переходит в пленку и стекает по перегородкам вниз. Стекающая пленка попадает на полотно, где вновь дробится восходящим потоком газа. Получившаяся в результате этого газожидкостная смесь ударяется о следующий по ходу зигзаг перегородки.

Таким образом, достигается увеличение поверхности контакта фаз за счет повторяющегося совмещения струйного и пленочного режимов и их взаимодействия.

Стекающая пленка жидкости и газожидкостный поток турбулизируются в каналах переменного сечения за счет изменения ско- 4 рости и давлений, в результате чего повышается эффективность массообмена.

Отсепарированный при помощи гофр 7, а также за счет изменения скорости в каналах переменного сечения газ поступает на вышерасположенное массообменное устройство. Указанный процесс повторяется по мере прохождения жидкой фазы от приемного к сливному карману, В предлагаемом массообменном устройстве увеличивается по сравнению с прототипом эффективность массопередачи и производительность за счет секционирования газожидкостного потока и турбулизации его и пленки, стекающей по зигзагообразным секционирующим перегородкам, в результате изменения скоростей движущихся фаз в каналах переменного сечения; увеличение эффективности массообмена достигается также за счет повторяющегося (более полного) совмещения струйного и пленочного режимов их взаимодействия.

Формула изобретения

Массообменное устройство, содержащее полотно с направленными элементами, приемный и сливной карманы для жидкости и профилированные перегородки, расположенные над полотном, образующие зигзагообразную форму, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности массообмена и производительности за счет равномерного распределения жидкости между перегородками в поперечном направлении, перегородки выполнены с гофрами, р,"-.сположенн :.ми под углом к перегородкам, гофры имеют равную высоту и на соседних перегородках направлены в противоположные стороны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 160502, кл. В 01D 3/22, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР № 291718, кл. В 01D 3/32, 1971 (прототип).

3. Авторское свидетельство СССР № 466892, кл. В 01D 3/32, 1973.

724156 иг. 2

Составитель С, Баранова

Техред В. Серякова

Корректор В. Шашагин

Редактор Т, Пилипенко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 142/10 Изд. № 209 Тираж 810 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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