Контактное устройство для массообменного аппарата

 

Союэ Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 250978 (21) 2667073/23-26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 300980. Бюллетень ¹ 36 (51)М. Кл 3

В 01 D 3/30

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.048. . 375 (088. 8) Дата опубликования описания 30.09.80 (72) Авторы изобретения

В.И.Шейнман, Ю.Н.Лебедев и В.Г.Выборнов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт нефтяного машиностроения (71) Заявитель (5 4) КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАССООБМЕННОГО

АППАРАТА

Изобретение относится к химическому и нефтеперерабатывающему оборудованию и предназначено для процессов ректификации, абсорбции и очистки. 5 газов.

Известна контактная, тарелка для тепломассообменных аппаратов, принцип действия которой основан на центробежной сепарации фаз с закруткой га- 1О о эового потока внутри контактного патрубка. Контактный патрубок снабжен отбойным, устройством и устройством для циркуляции газа, обеспечивающим интенсификацию процесса и увеличение диапазона устойчивой работы fl).

Известно контактное устройство для массообменноro аппарата, работающее по принципу центробежной сепарации фаз и содержащее закрепленные на 20 полотне завихритель, расположенный по центру переливной трубки, и цилиндрическую обечайку, снабженную в верхней части отбойником и выполненную с вертикальными прорезями с направленными 25 внутрь пластинами. Вывод проконтактированной жидкости осуществляется через отбойник и вертикальные прорези, расположенные в верхней части обечайки (2) .

Недостатком известных устройств является то, что в нерабочем пространстве за счет скоростного напора газа на пластинах и отбойнике соэдаетсв зона повышенного давления, препятствующего перетоку жидкости в нерабочую зону, где расположены перетоки, и способствующего срыву жидкости с отбойника с образованием межтарельчатого уноса. Увеличение уноса жидкости снижает максимальнодопустимую скорость газа в устройстве, производительность и эффективность массообмена.

Целью изобретения является увеличение производительности и эффективности массообмена за счет улучшения условий сепарации фаз.

Улучшение условий сепарации фаз в предлагаемом аппарате обеспечивается снижением давления газа в нерабо-. чей зоне.

Сущность изобретения состоит в том, что нижняя часть цилиндрической обечайки выполнена с прорезями и снабжена пластинами, направленными в сторону наклона лопаток эавихрителя„ при- этом пластины прорезей в верхней

766610

5 !

О

26

Формула изобретения

1. Контактное устройство для массо39 обменного аппарата, включающее полотно, лопаточный завихритель, закрепленный в полотне и расположенный по центру переливной трубки, и цилиндрическую обечайку, снабженную в верхней

Я части отбойником и выполненную с вертикальными прорезями с направленными внутрь пластинами, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения производительности и эффективности массообмена за счет улучшей ния условий сепарации фаз, нижняя часть цилиндрической обечайки выполнена с прорезями и снабжена пластинами, направленными в сторону наклона лопаток завихрителя, при этом пла45 стины прорезей в верхней части обечайки направлены навстречу наклону лопаток завихрителя.

2. Контактное устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что про50 рези в обечайке выполнены с наклоном, противоположным наклону лопаток завихрителя, при этом угол наклона прорезей равен 1 — 45

3. Контактное устройство по п. 1, о о т л и ч а ю щ е е с я тем, что нижняя часть обечайки выполнена в виде трубы Вентури. части обечайки направлены навстречу наклону лопаток завихрителя.

Кроме того, прорези в обечайке выполнены с наклоном, противоположным наклону лопаток завихрителя, при этом угол наклона равен 1 — 45

Целесообразно выполнять нижнюю часть обечайки в виде трубы Вентури.

На фиг. 1 — изображен аппарат, в котором установлены контактные элементы, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг.3выполнение нижней части обечайки в виде трубы Вентури.

Контактное устройство устанавливается в корпусе 1 аппарата, содержит цилиндрическую обечайку 2, установленную на полотне 3 с отверстиями, переливную трубку 4 с радиальными перетоками 5 и завихрители 6. Цилиндрическая обечайка снабжена в верхней части кольцевым отбойником 7 и прорезями 8 с отогнутыми внутрь и навстречу наклону лопаток завихрителя пластинами 9.Пластины 10 прорезей в нижней части обечайки направлены в сторону наклона лопаток завихрителя.Нижняя часть обечайки может быть выполнена в виде трубы Вентури 11.

В обечайке могут быть прорези вЫполнены в виде недорезов с отгибкой кромок или в виде просечки, вертикаль ными или наклонными.

Контактное устройство работает следующим образом, Восходящий поток газа входит в цилиндрическую обечайку 2, установленную в отверстии полотна 3 тарелки. Пройдя завихритель 6, поток газа закручивается и распыляет жидкость, поступающую с вышележащей тарелки по переливным трубкам 4. Проконтактированная жидкость центробежной сило отбрасывается на стенку циЛиндрической обечайки и выводится через прорези 8 и кольцевую щель отбойника 7.

При этом перетоку жидкости из зоны контакта в нерабочую, зону будет способствовать разряжение, создаваемое эжекцией газа через прорези в нижней части обечайки.

Сужение цилиндрической обечайки в нижней части еще больше увеличит эффект эжекции и скорость перетока жид кости через прорези и отбойник.

Быстрый вывод жидкости из зоны контакта в нерабочую зону существенн

Улучшает работу отбойника и снижает унос жидкости. Улучшение условий сепарации фаз позволяет увеличить максимальнО допустимую скорость газа в контактном устройстве и тем самым увеличить производительность аппарата и эффективность процесса массообмена.

Испытания одиночного контактного устройства, проведенные на стенде диаметром 500 мм на системе вода воздух показали, что наличие прорезей в нижней части обечайки снижает давление газа в нерабочей зоне на 3 — 5 мм вод. ст. Это способствует более быстрому перетоку жидкости и устранению ее срыва с отбойника.

В результате существенно снижается межтарельчатый унос жидкости . Как показали замеры уноса„ при низких скоростях газа в обечайке (до 10 м/c) снижение уноса за счет эжекции незначительно. При скорости газа 10 м/с снижение уноса за счет эжекции достигает уже 10%, а при скорости

16 м/с - 34%. Примерно на ЗОВ увеличивается и максимально допустимая скорость газа в контактном устройстве. Соответственно увеличится и проИзводительность аппарата по сравнению с прототипом. Кроме того, если учесть, что снижение эффективности процесса массообмена, примерно, пропорционально величине уноса жидкости, то полученное в эксперименте снижение уноса приведет к увеличению КПД колонны на 30%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе о

1. Авторское свидетельство СССР

9 572272, кл. В 01 D 3/22, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 580868, кл. В 01 D 3/30, 1977.

766610 (Риг.1

Фив. 2

Составитель С. Баранова

Техред Н. Граб Корректор, Г. Назарова

Редактор Г. Пилипенко

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

Заказ 7039/3 Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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