Элемент насадки

 

Союз Советскик

Соцналнстмческнн

Республик

ОП ИСАНЙЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ 11 865366 (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 029 1,80 (21) 2861782/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 230981. Бюллетень J% 35

Дата опубликования описания 259981

{53)M. Кл.

В 01 0 53/20 тосударствснный квинтет

СССР

{5Ç) УЛK 66.074. .513(088.8) но делам нзабретеннй н отнрытнк

В.С. Мельников, С.Е. Глейкин, О.В. Мельникова, В.В. Андриканис, С.А. Круглов, 10.К. Молоканов, M,П. Фролов и О.Г. Осинина (, 1

Московский ордена Трудового Красного Зна ени институт

-з - И."! . .. нефтехимической и газовой промьппленности им. И.N. Губкина (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель

{ 54) ЭЛЕМЕНТ НАСАДКИ

Изобретение относится к конструкциям элементов насадки для газожидкостных массообменных аппаратов с внешним подводом тепла и может найти применение в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности.

Известна насадка, содержащая корпус и окна Hà его поверхности (1 ).

Однако при работе насадки из таких элементов внутри корпуса и между корпусами смежных элементов насадки образуются участки, которые не орошаются жидкостью, и участки, где отсутствует движение пара, что приво15 дит к уменьшению поверхности контакта фаз и неэффективной работе части объема аппарата. Особенно сильное снижение эффективности массопередачи имеет место при низких расходах одной из

М фаз, что существенно сужает рабочий диапазон насадки.

Цель изобретения — интенсификация процесса массопередачи за счет обегпечения направленного входа жидкости в корпус и выхода пара через окна и увеличение числа центров кипения жидкости.

Указанная цель достигается тем, что элемент насадки снабжен коническими воронками, установленными на торцах корпуса и направленными внутрь его, а корпус выполнен из элементов, образовантых боковой поверхностью тела вращения, смещенных относительно друг друга. Внутренняя поверхность корпуса выполнена пористой.

На фиг. 1 изображен элемент насадки, общий вид, на фиг. 2 — то же поперечный разрез.

Элемент насадки состоит иэ корпуса 1 окон 2 на поверхностте корпуса, конических воронок 3, устанрвленных на торцах корпуса и направленных внутрь его. Корпус .элемента насадки выполнен иэ ряда элементов 4, образо- ванных боковой поверхностью тела вра865360

1О

20

Формула изобретения

55 щения.и смещенных относительно друг друга с образованием окон 2.

Элементы насадки предлагаемой конструкции работают в газожидкостном массообменном аппарате с внешним подводом тепла при одном из трех способов размещения: в плотном слое насадки без возможности движения, в подвижном слое насадки с возможностью свободного движения и в аппарате с насадкой, установленной на осях с возможностью вращения элементов насадки вокруг оси. В аппарате жидкость и пар распределены по сечению слоя насадки. В результате подвода тепла к элементу насадки извне, например, токами высокой частоты или по устройству, служащему осью вращения элемента насадки, жидкость, заполняющая корпус элемента насадки, испаряется, и образующийся пар выходит из корпуса через окна.

Испарившаяся часть жидкости пополняется через конические воронки, установленные на торцах корпуса. Пар, выходящий из окон между элементами, образованными боковой поверхностью тела вращения и смещенными относительно друг друга, приводит к турбулизации потоков между смежными элементами насадки и к вращению элементов насадки в случае подвижного слоя.

Таким образом, снабжение элементов насадки коническими воронками, установленными на торцах корпуса и направленными внутрь его, и выполнение корпуса из ряда элементов, образованных боковой поверхностью тела вращения и смещенных относительно друг друга с образованием окон, обеспечивает направленный вход жидкости в корпус и выход пара через окна, предотвращает образование застойны.. зон внутри элемента насадки и между смежными элементами насадки, приводит к. вращению элемента насадки, турбулизации потоков и способствует равномерному распределению потоков по сечений аппарата.

Такая гидродинамическая структура потоков в насадке из элементов предлагаемой конструкции способствует увеличению поверхности контакта фаз и интенсификации процесса массопередачи в широком диапазоне нагрузок.

Выполнение внутренней поверхности корпуса пористой приводит к увеличению числа центров кипения жидкости, более интенсивному парообразованию внутри элемента насадки и увеличивает положительные эффекты, обеспечиваемые направленным движением фаз.

Испытание предлагаемой конструкции проведено на модели элемента насадки диаметром 0,03 м, высотой

0,04 м с шестью окнами на поверхности корпуса. Подвод тепла к элементу насадки осуществлялся через электроспираль, размещенную в корпусе. Элемент насадки при испытаниях был установлен в аппарате с кипящей жидкостью с возможностью вращения элемента -вокруг оси.

Испытания показали, что при кипении жидкости внутри элемента насадки пар выходит через окна, испарившаяся часть жидкости пополняется через конические воронки, что приводит к турбулизации потоков и интенсивному вращению элемента насадки. Направленное движение потоков предотвращает об- разование застойных зон, что установлено при наблюдении движения трассера (красителя) в аппарате, и приводит к интенсификации процес а массопередачи.

Применение предлагаемой конструкции элемента насадки в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности позволит интенсифицировать процесс массопередачи и улучшить качество получаемой продукции.

1. Элемент насадки для массообменных аппаратов с внешним подводом тепла, содержащий корпус с окнами на

его поверхности, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цепью интенсификации. процесса массопередачи за счет обеспечения направленного входа жидкости в корпус и выхода пара через окна и увеличения числа центров кипения жидкости, он снабжен коническими воронками, установленными на торцах корпуса и направленными внутрь его, а корпус выполнен иэ элементов, образованных боковой поверхностью тела вращения, смещенных относительно .друг друга.

2. Элемент по п. 1, о т л и ч а ющ и Й с я тем, что внутренняя поверхность корпуса выполнена пористой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США У 3.266. 787, кл. 261-94, 1962 (прототип).

8б5360

Составитехп А. Соидор

Редактор Н. Альшина Техред, А. Бабинец

Корректор М. Коста

Заказ 7918/11

Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

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

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