Ректификационная колонна

заявкис присоединен ПриоритетГасударотееонмй кает Совета Иеннотроа ССС ао делам взооротенийи открытий новацо 05,07. Х 25 (53) УДК 66.023,06 УЬ) Дата ваиня описания 1 ч И. М, Аношин, Н, П, Рябченко н А. М. ТерещенкоО 2 Авторы изобретени П П Любченк Краснодарский политехнический инс от ИКАЦИОННАЯ КОЛОНН Изобретение относится к конструкциям массообменных аппаратов для взаимодействия нара (газа) с жидкостью и может быть примененов процессах ректификации и абсорбции,Известна конструкция массообменной колонны, представляющей собой вертикальный кор- бпус с поэтажно установленными внутри негоконтактными элементами, выполненными в видевеерных решеток, набранных из полых эжек-.ционных наклонных лопастей, открытых с торцов и верхней кромки 1.Известна колонна обладает рядом недос-.татков: эжекционные лопасти довольно сложныв изготовлении, внутренний объем колонны незаполнен жидкой фазой, т. е. внутренняя частьколонны используется не рационально, так какв ней не происходит процесс массообмена, по- дверхность контакта фаз не развита.Наиболее известна ректификационная колонна, снабженная поэтажно установленнымивнутри нее на центральной трубе веернымирешетками выполненными из плоских пластин,наклоненных к горизонтальной плоскости иимеющих между кромками пластин и корпусомколонны сливной зазор 21.Эта конструкция ректификацины обладает рядом недостатков.контакта фаз представляет собой М 2стекающей пленки жидкости по внутренней боковой стенке корпуса колонны, поэтому имеетсильно ограниченные размеры. Время контактафаз мало нз-эа большой скорости газового по.тока н в колонне не устанавливается равновесие между жидкой и газовой фазами, Внутренний объем колонны не используется, так какв нем нет жидкой фазы иследовательно, непроисходит процесса массообмена,Перечисленные выше недостатки отрнца.тельно сказываются на процессе массообмекав целом. Так, коэффициент полезного действияэтой ректификационной колонны колеблется поее высоте от 0,2 + 0,4,,Целью изобретения. является создание конструкции ректификационной колонны, котораяпозволит интенсифицировать процесс массо.переноса за снят-отжатий газового потока отцентра колонки к ее периферии с минимальными эиерГетическими затратами.Эта цель достигается тем, что колонна снаб.жена расположенными между веерными решетками прикрепленными к центральной трубевертикально размещенными направляющимипластинами, изогнутыми в горизонтальной плоскости по спирали Архимеда, имеющей направление, совпадающее с направлением угла наклона пластин веерных решеток, причем расстоя613761 Формула изобретения 1.1 НИИПИ Заказ 3570/4 Тираж 964 Г 1 одписное Филиал 1 П 1 11 атент,г. Ужгород, ул.Проектная, нне между направляющими пластинами и внутренней стенкой колонны равно 0,2 - 0,3 ее ра.диуса,На фнг, 1 изображена колонна, продольныйразрез;на фнг, 2 - разрез А - А фиг, 1.Колонна состоит из корпуса 1 кблонны,центральной трубы 2, ыерных решеток 3, направляющих пластин 4.Колонна работает следующим образом.Жидкую фазу подают в колонну вверху нстекает она пленкой . по внутренней боковой 4 Остенке корпуса 1 вниз. Газовый (паровой) поток поднимается по колонне снизу вверх сосредней осевой скоростью 5 - 6 м/с и имеетобщее винтовое движение сообщенное ему ве ерными решетками 3. При контакте фаэ происходит процесс массопереноса, интенсивностькоторого зависит (при прочих равных условиях) от скорости газовой и жидкой фаз, от ихтурбулиэации. Увеличение общераеходной скорости газового потоКа свыше Ь - 6 м/с приводит к нарушению противоточного движения фаз 2 Ов сливном зазоре между веерными решетками 3и корпусом 1, колонна захлебывается,Для увеличения скорости газового потока,.вблнэн поверхности контакта фаз и турбулмзации фаэ установлены направляющиеся пластины 4, которые отжимают газовый потокотцентра колонны к ее периферии с минимальнымй энергетическими затратамн,В эдэоре между направляющими пластинами 4 и корпусом колонны происходит увеличение окружной скорости в 1,5 - 2 раза по сравне- . зонню с окружной скоростью в веерной решетке 3.При этом, общераеходная скорость в колоннене увеличивается н не происходит нарушенияп ротивоточиого движения фаэ в сливном зазоремежду веерными решетками 3 и корпусом колонны 1;В зазоре между направляющимися -5пластинамн 4 я корпусом колбнны 1 на вертикальной Кромке направляющих пластин 4 про.исходит срыв газового потока с образованиемтурбулнэирующих вихрей, а в зоне с вогнутойстороной направляющих пластин 4 наблюдается циркуляция массы газовой фазы по контуру(периферия.центр колонны-нериферия)., Такимобразом осуществляется дополнительная турбулнэация газовой фазы в радиальном направленииКроме того, увеличение окружной скорости 4газовой фазы вблизи поверхности раздела фаэпрнводит к увеличению окружной скорости жнд. кости за счет сил поверхностного трения газового потока о жидкость, что вызывает дополнительную турбулизацню жидкой фазы.Таким образом, по сравнению с выбранным прототипом, в предлагаемой вихревой массо- обменной колонне скорость фаз, вблизи поверхности нх раздела больше, а также обе фазы получают дополнительную турбулизацию. Все это приводит к интенсификации процесса массопереноса, т. е. к увеличению коэффициента полезного действия в 1,5 - 1,8 раза,Форма направляющих пластин 4 в горизонтальной плоскости выбрана в виде спирали Архимеда, что позволяет отжимать газовый поток от центра колонны к ее периферии с минимальными энергетическими затратами,Преимущества предложенной ректифнкацнонной колонны перед выбранным прототипом состоят в следующем, Во-первых, увеличение ко, эффициента полезного действия колонны позволит уменьшить общую высоту установки, что приводит к уменьшению расхода металла н капитальных вложений на строительство цеховых помещений. Во-вторых, уменьшение наружной поверхности корпуса колонны приводит к уменьшению потерь тепла в окружающую среду, т, е, к экономии греющего пара. 1. Ректификационная колонна по авт. св. Ме 232189, отличающаясяф тем, что, с целью интенсификации процесса за счет отжатия газового потока от центра колонны к ее периферии с минимальными энергетическими затратами, она снабжена расположенными между веерными решетками прикрепленными к центральной трубе вертикально-размещенными направляющими пластинами изогнутымн в горизонтальной плоскости по спирали Архимеда, имеющей направление, совпадающее с направлением угла наклона пластин веерных решеток,2. Колонна по и, 1, отличающаяся тем, что расстояние между направляющими пластинами и внутренней стенкой колонны равно 0,2 - 0,3 ее радиуса.Источники информации, принятые во внимание нрн экспертизе.1, Авторское свидетельство СССР409720, кл. В 01 В 3/30, 1974,2. Авторское свидетельство СССР232189, кл. В 01 В 3/24, 1966.