Пленочная тарелка для массообменных колонн

 

Союз Соватскнк

Соирюаанстичаскик

Распубпнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

«i>867389 (61} Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М. Кл (22) Заявлено 2409.79 (21) 2819448/23-26 с присоединением заявки No

{23) Приоритет

Опубликовано 300981 Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 3009.81

В 01 D 3/28

Государственный комнтет

СССР во кеавм нзобретеннй н открнтнй (53) УДК 66. 048. 375 (088.8) (72) Авторы изобретения

lO.Ã.Íe÷àåâ, Е,М.Михальчук, В.P.Pó÷èôêèé,,:,:,, Л.Е.Сум-Шик, В.К.Чубуков н Ю.А.Баск в

Краснодарский политехнический инсти а, (71) Заявитель (54) ПЛЕНОЧНАЯ ТАРЕЛКА ДЛЯ МАССООБМЕННМХ

КОЛОНН

Изобретение относится к технике,. где осуществляются тепломассообменные процессы, преимущественно под вакуумом, например, в химической, пищевой и нефтехимической промышленности

Известны тарелки, полотно которых состоит из плоской тонкой плиты с направленными вниз патрубками таким образом, чтобы они по отношению к патрубкам на нижерасположенной тарелке располагались в шахматном порядке (13 н (23 .

Эта тарелка обладает высоким сопротивлением и небольшим КПД который 15 не превышает 0,15-0,20, кроме того, .проход для контактирующих фаз в виде патрубков вызывает высокий на ней перепац давления (примерно до 50 н/м"); ввиде чисто пленочного течения жид- 20 кой фазы, низка ее эффективность.

Цель изобретения — повышение эффективности за счет увеличения поверхности контакта фаз и снижение гидрав- 25 лнческого сопротивления тарелкиЭта цель достигается тем, что контактные элементы выполнены в виде установленных днищами вверх желобов, при этом днища на наружной поверхнос- 30 ти имеют углубления в виде кольцевых русел.

На фиг. 1 схематично изображено расположение тарелок в колонне относительно друг друга; на фиг. 2 — тарелка, общий вид; на фиг. 3 — концентрические кольцевые элементы; на фиг. 4 — выполнение желоба цилиндрическим; на фиг. 5 — выполнение желоба овальным.

Пленочная тарелка содержит основание 1, набранное из кольцевых элементов, выполненных в виде установленных днищами вверх желобов 2. В профиле кольцевые элемеиты могут быть овальной, треугольной, трапецевидной и т.п. формы. Нижний край бортов 3 кольцевых элементов как по внешнему, так и по внутреннему диаметру может быть выполнен зубчатым, например треугольной формы, что лучше ориентирует движение потока жидкой фазы с верхней тарелки на нижерасположенную.

Все кольцевые элементы, образующие основание одной тарелки, жестко закреплены на радиальных перемычках

4 (спицах) с зазором 5 для прохода контактирующих фаз и набраны так, чтобы этот зазор на верхней тарелке располагался по вертикали против

867389 поверхности соответствующего кольца ниже расположенной тарелки; т.е. чтобы слив жидкой фазы с верхней тарелки приходился на середину поверх.ности кольцевого элемента нижерасположенной тарелки. Днища желобов на наружной поверхности имеют углубле;ния 6 в виде кольцевых русел.

Профиль желоба может быть различной формы: прямоугольной, цилиндрической или овальной. Борт тарелки, соприкасающийся с корпусом колонны может быть выполнен в виде воронки, прилегающей к корпусу настолько плотно, чтобы исключалось проникновение фаз вдоль стенки корпуса.

Тарелка работает следующим обра9OMi

Газ (пар) снизу проходит через зазоры 5 между кольцевыми элементами 2, затем движется горизонтально в межтарельчатом пространстве и вновь поступает в зазоры между кольцевыми элементами вышерасположенной тарелки. Жидкость по боковой части кольцевого элемента стекает сверху вниз в виде. тонких струй и капель на плоскость нижерасположенного элемента, распределяется по его поверхности в виде пленки и, дойдя до борта, по внутреннему и по внешнему диаметру кольцевого элемента стекает по нему на плоскость кольцевого элемента нижерасположенной тарелки. Такое движение жидкой фазы обеспечивает полное смачивание поверхности кольцевых элементов и многократное дробление и деформацию стекающей пленки, что способствует более быстрому обновлению межфазной поверхности,и, следовательно, росту эффективности массообмена. При этом большого периметра перелива гидравлическое сопротивление предлагаемой тарелки практически не зависит от плотности орошения. При проверке предлагаемой тарелки на опытном образце колонны

500 мм гидравлическое сопротивление при изменении плотности орошения от

1,7. м /м до 8,5 м /м возросло только на 8-10%. Перепад давления на одной тарелке при живом сечении зазоров для прохода контактирующих фаэ, составляющем 25% ее площади, соста-. вил 6-7 н/м, т.е. примерно в 6-7 раэ ниже, чем на известной тарелке.

КПД предлагаемой тарелки возрос на

8-12% и достиг 25-30%.

Наиболее эффективно изобретение

t5 может быть использовано для разделения термонестойких веществ, таких как продуктов окисления циклогексана, многоатомных спиртов и т.п.

Формула изобретения

Пленочная тарелка для массообменных колонн, содержащая основание, набранное из коаксйально расположенных кольцевых контактных элементов с отверстиями для крепления, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с це.— лью повышения эффективности за счет увеличения поверхности контакта фаз и снижения гидравлического сопротивления, контактные элементы выполнены в виде установленных днищами вверх желобов, при этом днища имеют углуб-. ления в виде кольцевых русел.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 597384, кл. В 01 D 3/28, 1972 °

2. Рамм В.М. Абсорбция газов. М., 49 1966, с. 506-507

867389

Составитель С.Баранова

Редактор И.Ковальчук Техред И,Астолош Корректор С.Щомак

Заказ 8148/3 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ 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