Масообменная тарелка

 

Союз Советских

Социалистических

Республик ю725682

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 051-1.74 (21) 2072609 j23-26с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Опубликовано 050480. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 08.0480

К„г

В 01 0 3/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.048 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.К. Молоканов, Т.П. Кораблина, Н.И. Мазурина, В.Б. Исаев и Н.И. Агафоно (,г з; "; Д1."т) ь Щ (71) Заявитель (5 4 ) МАСС ОТМЕННА Я ТАРЕЛКА

Изобретение относится к массообменной аппаратуре, применяемой в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности в процессах ректификации и абсорбции.

Известна контактная тарелка, содержацая про ольные перегородки, установленные на перфорированное отверстиями основание тарелки и разделяющие ее на несколько каналов. В каждом канале направляющие элементы, расположенные около отверстий, установлены поперек потока жидкости дви15 жуцейся от приемного кармана к сливнсму fl) .

Недостатком известной тарелки является нарушение равномерного распределения жидкости и пара по основанию тарелки.

За счет направленности газовых струй к продольным перегородкам создается пониженный жидкостной слой в середине каждого потока и высокий слой у перегородок, что вызывает неравномерное распределение пара bio основанию тарелки и вследствие этого снижение эффективности, при этом за- трудняется транспорт жидкости в сто30 — 1 рону слива и повышается обцее гидравлическое сопротивление.

Известна струйная прямоточная тарелка, в которой прямоточные направляющие элементы, размеценные около отверстий основания тарелки, установлены в направлении движения жидкости от приемного кармана к сливному (2).

Недостатком указанной тарелки является низкая эффективность вследст-. вие того, что жидкость сдувается к сливному карману без достаточно.тесного взаимодействия с паром.

Известна также массообменная тарелка, содержацая горизонтальное перфорированное основание с отверстиями, расположенными в виде параллельных рядов, и направляюцие прямоточные элементы, размещенные около отверстий (31 .

Недостаток известной тарелки заключается в том, что при больших нагрузках по пару (газу) нарушается равномерное распределение парожидкостного (пенного) слоя на тарелке вследствие того, что жидкость начинает отдуваться потоком пара от основания (особенно при малых жидкостных нагрузках) и перебрасываться от при72 5682 ейного кармана к сливному без тесного взаимодействия с парсм. В результате снижается эффективность массооб мена.

С целью интенсификации массообмена за счет соударения потоков пара направляющие элементы в соседних рядах установлены взаимно перпендикулярно друг другу.

На фиг. 1 - изображен участок аппарата с двумя тарелками, вертикальный разрез; на фиг. 2 и 3 — конструкция основания тарелки с направляющими элементами; на фиг. 4 и 5 — различные сочетания направляющйх элементов с установленными на основании тарелки вертикальными перегородками.

В корпусе колонны 1 установлены масообменные струйные тарелки 2. Тарелки имеют перфорированное основание с отверстиями, pàñïoëoæåííûìè параллельными рядами 3.. Около отверстий установлены вертикальные перегород1 ки 4, направляющие элементы 5 в виде отогнутых лепестков или подвижных клапанов, а также направляющйе эле менты 6, которые установлены по отношению к элементу 5 под углом, равным 90 . Соседние ряды направляющих элементов 6, которые установлены перпендикулярно потоку жидкости, чередуйт направление на взаимно-обратное.

Соотношение между числом рядов, направляющих элементов, установленных параллельно и перпендикулярно потоку жидкости, а также углы раскрытия вза4 Ъимно перпендикулярных направляющих элементов (о - и у ), могут быть равны или различны в зависимости от нагрузки тарелки по пару и жидкости.

Тарелка работает следующим образсм.

Жидкость (ж) из перелив ного кармана поступает на тарелку 2, где вступает в контакт со струями пара (г), выходящими из-под направляющих элементов 5 и 6. Направляющие элементы

5 формируют поток пара (газа), направленный в сторону движения жидкос ти на тарелке к сливной планке 7.

Струи пара, выходящие из-под направляющьж элементов 6, направлены поперек потока жидкости и при соударении подтормаживают парожидкостной поток, не давая жидкости отдуваться от основания тарелки при высоких нагрузках по пару, сохраняя тем самьм равномерный стабильный пенный (газожидкостный) слой на всей плоскости тарелки. При взаиМном соударении потоков пара образуются зоны (ж) повышенной интенсивности массообмена, от-" сутствующие на других, известных та © релках .

Благодаря такой конструкции поток жидкости сохраняет направление в сторону слива, а продолжительность его пребывания на тарелке увеличивается, что ведет к росту эффективности тарелки.

Наличие в соседних рядах взаимно перпендикулярных по отношению друг к другу направляющих элементов позволяет повысить эффе тивность тарелки

29 в работе при сохранении высокой производительности за счет интенсификации взаимодействия потоков пара и жидкости, сохранении стабильного слоя пены на тарелке в рабочем диапазоне р нагрузок по пару, при этом сохраняется преимущество струйных тарелок (транспорт жидкости в сторону сливного ка1мана).

ЗО

Формула изобретения

Массообменная тарелка, содержащая горизонтальное перфорированное основание с отверстиями, расположенными в виде параллельных рядов, и направляющие элементы, размещенные около отверстий, отличающа яс я . тем, что, с целью интенсификации массообмена за счет соударения потоков пара, направляющие элементы в сосед® них рядах установлены взаимно перпендикулярно друг другу.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 291718, кл. В 01 D 3/32, 1969.

2. Forgrieve P . g nternationaI

s impos Шщ on Dist Ш at ion, Brighton, London, 1960, р. 185-189, рис . 1 °

3. Авторское свидетельство СССР

gg 9 1 60502, кл. В 01 D 3/32, 1 963 (прототип).

725682

Я

Фиг. 2

Фиг. Л г фиг цниипи Заказ 505/5

Тираж 809 Подписное

Фиг. 5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4