Контактное устройство для тепломассообменных колонн

 

О П И С А3 И- -Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11997709

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 27.11.81 (21) 3359371/23-26 (ф ) М К 3 с присоединением заявки ¹ (23) Г3риоритет

В 01 D 3/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) Y4R 66,015 ° . 23.05 (088. 8) Опубликовано 2302.83. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 23.02.83

"Щ,мам 1т й.:Л Ц 5 п),(Р -Г ="" (72) Авторы изобретения

A.È.Åðøîâ и Д.Г.Калишук

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им, С.М.Кирова (71) Заявитель (5 4 ) КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ TEIIJIONACCOOBNEHHblX

КОЛОНН

Изобретение относится к Хнмической технике, в частности к контактным устройствам, предназначенным для тепломассообменных процессов абсорбции и ректификации в колонных аппаратах.

Известно контактное устройство для тепломассообменных колонн, включающее патрубок, снабженный в верхней части узлом сепарации ив нижней части узлом закрутки потока и узлом подвода жидкости, выполненным в виде отверстий в стенке патрубка (1 ).

Недостатком его является невысокая эффективность тепломассообмена, обусловленная тем, что жидкость в зоне контакта движется по стенке патрубка в виде пленки и поверхность контакта фаэ невелика.

Известно контактное устройство . массообменного аппарата, включающее патрубок с узлом сепарации в верхней части и узлом закрутки в нижней и узлом подвода жидкости, выполненным в виде трубок, расположенных на разном уровне контактного патрубка, при этом верхняя трубка установлена в средней части патрубка для подачи жидкости с вышележащей ступени (2 ).

Недостатком известного устройства является невозможность саморегулирования жидкостной нагрузки, поступающей в контактный патрубок.

Наиболее близким к изобретению является контактное устройство для тепломассообменных колонн, включающее патрубок, выполненный в верхней части с узлом сепарации, а в нижней части — с узлом закрутки потока и узлом подвода жидкости, представляющим собой трубки, по которым жидкость поступает с полотна тарелки в осевую зону патрубка (31.

Недостатками его являются повышен. ное гидравлическое сопротивление и большой унос капель жидкости при высоких нагрузках по жидкости, обусловленная большим уносом капель, невысокая эффективность тепломассообмена, небольшой диапазон устойчивой работы вследствие захлебывания ступени, наступающего при высоких нагрузках по жидкости, так как в связи с низкой пропускной способностью каналов по жидкости значительно растет уровень ее на тарелке.

997709

Целью изобретения является увеличение эффективности процесса за счет развитой поверхности контакта, увеличение диапазона устойчивой работы при саморегулировании жидкостной нагрузки, снижение гидравлического сопротивления и уноса капель.

Цель достигается тем, что контактное устройство, включающее патрубок, снабженный в верхней части узлом сепарации и в нижней — узлом закрутки потока и узлом подвода жидкости, выполиенным в виде трубок для подвода ее в осевую зону патрубка, оно снабжено дополнительным узлом подвода жидкости, установленным над основным и выполненным в виде отверстий в стенке патрубка.

На чертеже изображено контактное устройство.

Устройство включает патрубок 1, снабженный в верхней части узлом 2 сепарации, а в нижней - узлом Э закрутки потока и узлом подвода жидкости, выполненным в виде трубок 4 для подвода жидкости в осевую зону. патрубка, и дополнительного узла в виде отверстий 5 на стенке патрубка, при этом дополнительный узел установлен над основным. Патрубок установлен в полотне тарелки 6.

Газ поступает в контактное устройство снизу, проходя узел Э закрутки потока, приобретает вращательнопоступательное движение и направляется по патрубку 1 к узлу 2 сепарации. Жидкость с полотна тарелки 6 поступает в патрубок 1 через узел подво да жидкости в виде пленки на стенку патрубка через отверстия. 5 и в виде капель - в осевую зону патрубка из трубок 4, увлекается потоком газа и движется вместе с ним к узлу 2 сепарации. За счет центробежных сил капли жидкости отбрасываются из ядра потока на стенку патрубка 1 и растекаются по ней. Пленка жидкости, достигнув узла сепарации, отделяется от газа.

При низких нагрузках по жидкости, когда уровень ее иа тарелке невелик и ие достигает отверстий в стенке патрубка, жидкость поступает в патрубок в осевую зону его в капельном виде, чем достигается большая поверхность контакта фаэ и обеспечиваются хорошие условия протекания процесса тепломассообмена. Укос капель жидкости со ступени при этом невелик.

При увеличении нагрузки по жидкости уровень ее на тарелке возрастает и достигает отверстий в стенке патрубка, через которые жидкость начинает поступать на стенки в виде

5 пленки. При дальнейшем увеличении нагрузки по жидкости уровень ее на тарелке растет незначительно, так как периферийный подвод жидкости через отверстия в стенке патрубка обеспечивает благоприятные условия поступления ее в патрубок и поэтому захлебывание ступени наступает при значительно больших нагрузках по жидкости

Использование предлагаемого конта. ктного устройства позволяет увели чить диапазон устойчивой работы его в 1,5-2 раза. Вследствие того, что уровень на тарелке при больших нагрузках по жидкости остается небольшим, через каналы в осевую зону патрубка жидкости поступает не намного больше, унос капель ее и гидравлическое сопротивление контактного устройства возрастают незначительно. 3а

25 счет того, что часть жидкости поступает в зону контакта в виде капель, обеспечивается развитая поверхность контакта фаз и эффективность тепломассообмена возрастает на 10-15%. за

Формула изобретения

Контактное устройство для тепломассообменных колонн, включающее патрубок, снабженный в верхней части узлом сепарации и в нижней части узлом закрутки потока и узлом подвода жидкости, выполненным в виде трубки для подвода ее в осевую зону патрубка, отличающееся тем, что, с целью увеличения эффективности процесса за счет развитой поверхности контакта, увеличения диапазона устойчивой работы при саморегулировании жидкостной нагрузки, снижения гидравлического сопротивления и уноса капель, оно снабжено дополнительным узлом подвода жидкости, установленным над основным и выполненным в энде отверстий в стенке патрубка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 257439, кл. В 01 D Э/26, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

М 583807, кл. В 01 D 3/26, 1975.

3. Патент СшА Р 3498028, кл. 26 1-114, 19 70 (прототип) .

997709

Составитель A.Сондор

Редактор Н.Гунько Техред Т.Фанта Корректор И, Шулла

Заказ 991/5 Тираж б86 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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