Тарелка для контактирования газа с жидкостью

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 070780 (21) 2953495/23-26

Союз Советских

Социалистичесних

Республик

< >946575

f51) М. Кп.з с присоединением заявки № В 01 0 3/22 (23) Приоритет

Опубликовано 30.0782. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 300782

i осударствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК66. 048. 375 (088.8) В.Н.Белов, Ю.Н.Сапов, Н.М.Винников, A..Ф.Конашевский, В.А.Бакуров и Б.Г.Кривинский (72) Авторы изобретения (54) ТАРЕЛКА ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ ГАЗА

С ЖИДКОСТЬЮ

Изобретение относится к химической промышленности и предназначено для использования -в абсорбционных, .ректификационных и других массообменных аппаратах на химических, нефтеперерабатывающих, спиртовых и дру-: гих предприятиях.

Известна тарелка для контактирования газа с жидкостью, включакщая .две параллельные пластины с отверстиями 1).

Поток газа, проходя отверстия нижней пластины, ударяется о поверхность другой .верхней пластины, отбрасывается и по.искривленной траектории вы„ходит через отверстия верхней пластины, нри этом возникает увеличение сопротивления движейию потока и недостаточная степень распыленности. . гаэожндкостного потока, что приводит к уменьшению контактной поверхности

rasa и жидкости. Расположение пластин в тарелке с зазором менее 2 мм или отсутствие его приводит к увеличению сопротивления до бесконечности и тарелка становится неработоспособной, а с увЕличением зазора более 15 мм образуется сплошной канал с малой кривизной траектории потока газа и, соответственно, уменьшается контактная поверхность. Степень улавливания, как показывают опытные работы, составляет не более 95-97%, а сопротивление тарелки 180-185 ми вод.ст.

Цель изобретения - увеличение поверхности контактирования фаэ за счет тонкого распыла газожидкостной смеси и уменьшения сопротивления тарелки.

Поставленная цель достигается тем, что в тарелке для контактирования газа с жидкостью, включаквцей две параллельные пластины с отверстиями, отверстия в пластинах с наружных сторон выполнены с конусными фасками на глубину 0,4-0,5 толщины пластины и размещены соосно одно над другим, при этом угол конуса фаоки составляет

30-90 .

Целесообразно, чтобы пластины бы20 ли расположены на расстоянии, не превышающем диаметр отверстия.На фиг.1 изображена тарелка, продольный разрез; на фиг.2 и 3 — элементы тарелки.

25 Тарелка для контактирования газа с жидкостью содержит две параллельные перфорированные пластины 1 с отверстиями 2. Отверстия в пластинах расположены соосно друг другу, образуя

ЗО гидродинамический единый канал 3, 946575

45 отверстия с наружных сторон пластин имеют конусные фаски 4 (фиг.3) глубиной 0,4-0,5 толщины пластины, угол конуса фаски- составляет 30-90 ..Пластины расположены с зазором 5 (фиг.2), не превышакщим диаметра отверстия.

При изменении углов фасок менее

30" и более 90 сопротивление движению газожидкостной струи увеличивается. При изменении глубины фасок менее 0,4 толщины пластины нарушается 10 формирование струи. При глубине фасок более 0,5 толщины пластины наблюдается срыв струи с острых выходных кромок с образованием кавитационных зон. Зазор между пластинами не должен превышать диаметра отверстия для сохранения целостности газовой струи в. канале, образованном отверстиями пластин. При увеличении зазора между пластинами газовый поток расширяется, увеличивается давление в канале и уменьшается степень распыпа жидкости.

Тарелка работает следующим образом ..

Поток газа поступает под нижнюю пластину 1 тарелки, которая помещена над жидкОстью, и образует на поверхности жидкости впадину. Объем жидкости,. равный объему впадины; передавливается на поверхности пластин. Поток газа, проходящий через отверстия 2, захватывая жидкость с поверхности впадины и засасывая ее между пластинами, выбрасывается через отверстия верхней пластины 35 в слой жидкости, находящийся на ней. Каждая пара соосных отверстий, образующая гидродинамический единый канал 3, работает как форсунка и жидкость подвергается тон- 4р кому распылу, что резко увеличивает поверхность контакта фаэ, и следовательно, увеличивается эффективность работы аппарата, в котором расположена тарелка.

Были проведены опытно-промышленные испытания предлагаемой тарелки в абсорбере по улавливанию газообразного аммиака. В абсорбере бьша установлена тарелка, содержащая две параллельные перфорированные пластины толщиной 8 мм каждая с равномерно распределенными отверстиями на пластинах, диаметр отверстий 8 мм, конуоные фаски отверстий имели глубину .4 мм и угол наклона 45О .Абсорбер заполнялся водой.

РФзультаты испытаний приведены в таблице.

Зазор между пластинами

Расход

8%-ного газообразного аммиака ч, м

Эффективность (степень) улавливания аммиака, %

Гидравлическое сопротивление, ык вод. ст.

140

500

99,9

0,2

0,0

99,9

1000

0,4

142

99,9

135

0,0

98,9

Формула изобретения

1 ° Тарелка для контактирования газа с жидкостью, включающая две параллельные пластины с отверстиями, отличающаяся тем, что, с целью увеличения поверхности контактирования фаз за счет тонкого распыла газожидкостной смеси и уменьшения сопротивления тарелки, отверстия в пластинах с наружных сторон выполнены с конусными фасками на глубину

0,4-0,5 толщины пластины и размещены соосно одно над другим при этом угол конуса фаски составляет 30-90

2. Тарелка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что пластины расположены на расстоянии, не превышающем диаметр отверстия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Акцептованная заявка ФРГ

9 2617960, кл. В 01 0 3/22, 15.03.79.

Гидравлическое сопротивление тарелки 140-130 мм вод.ст.

Использование .предлагаемой тарелки позволяет эа счет тонкого распыла газожидкостной струи значительно увеличить поверхность контактирования фаз, что ведет к повышению эффективности работы аппаратов до 99,9% (по прототипу 97%) и позволяет улучшить экологические условия, предотвращая вредные выбросы. в атмооферу.

Снижается сопротивление тарелки (аппарата) на 15-20%, что ведет к снижению энергетических затрат на 5%.

9465 75 фиа8

Составитель 3.Александрова

Редактор Л.филь Техред A. Бабинец КОРРектоР Н.Король

Заказ 5392/8 Тираж 734 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