Аппарат для фракционной конденсации

ОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ЛИН СА ЭОБРЕТ ВТОРСНОМУ СВ ЛЬСТ юл. Р 45 н, Г.П. Фил В И Кузин н й ордена Тр политехни Куйбышев 5(088,8) е свидетел 01 Р 53/18дово ский ство СССР 1974. етельство СС53/20, 1973 2. Авторское с 38647, кл, В 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(54)(57) АППАРАТ ДЛЯ ФРАКЦИОННОЙ КОНДЕНСАЦИИ, включающий корпус с патрубками ввода и вывода взаимодействующих фаз, внутри которого по его высоте размещены контактные элементы и теплообменные трубки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена за счет удара диспергированного потока жидкости о поверхность трубок при ее рециркуляции, каждйй контактный, элемент выполнен в виде желоба с коническим днищем, при этом боковые стенки желоба расположены горизонтально, а теплообменные трубки пропущены через них.Р/Изобретение относится к устройствам для проведения тепломассообменных процессов, а именно к тепломассообменным аппаратам для осуществления процессов фракционной конденсации и других неадиабитическихпроцессов системы гаэ - жидкость,используемых в химической, газовой,нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.Известен массообменный аппарат, 0представляющий собой корпус с вертикальными решетками, распределителями газа и жидкости и штуцерамиввода и вывода реагентов, междувертикальными решетками расположены 15перегородки так, что каждая соседная пара перегородок образует зигзагообразный канал. В этом аппаратежидкость с помощью распределителейподается на вертикальную решетку, 2 Оа газ - снизу между решетками. Жидкость, стекая пленкой по решетке,диспергируется на капли потокомгаза, проходящего через отверстиярешетки. Образовавшиеся капли улавли ваются перегородкой и жидкость поступает вновь на орошение вертикальной решетки Я .Однако данный массообменный аппарат, обладая высокими массообменными характеристиками, не позволяетпроводить процессы фракционнойконденсации, терморектификации, Фракционирующей абсорбции и другие тепломассообменные процессы с выделением или поглощением тепла.35Известен аппарат для проведенияпроцессов тепломассообмена, например, для фракционной конденсации,включающий корпус с патрубками ввода и вывода взаимодействующих фаэ, 40внутри которого по его высоте размещены контактные элементы и теплообменные трубки 21,Недостатком известного аппаратаявляется низкая эффективность взаимо действующих фаз вследствие слабойтурбулизации стекающей пленки жидкостиЦель изобретения - интенсификацияпроцесса тепломассообмена за счетудара диспергированного потока жидкости о поверхность трубок при еерециркуляции.1 Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для фракционной конденсации, включающем корпус с патрубками ввода и вывода взаимодействующих Фаз, внутри которого по его высоте размещены контактные элементы и теплообменные трубки, каж дый контактный элемент выполнен в виде желоба с коническим днищем, при этом боковые стенки желоба расположены горизонтально, а теплообменные трубки пропущены через них. 65 На чертеже представлен схематичный вертикальный разрез внутренней части аппарата.Аппарат для Фракционной конденсации состоит иэ вертикальной решетки 1, желобов 2 и теплообменных трубок 3. Желоба 2 выполнены с коническим днищем 4, при этом боковые стенки 5 и б ориентированы горизонтально, через которые пропущены тепло- обменные трубки 3. Вершины конических днищ 4 желобов 2 соединены междусобой вертикальными решетками 1.Аппарат работает следующим образом,Раз, подводимый через распределители (не показаны) снизу между вертикальными решетками 1, поднимается по зигзагообразному каналу вверх и конденсируется на поверхности теплообменных трубок 3. Образовавшаяся жидкость, стекая пленкой по трубкам 3 и решетке 1, срывается горизонтальными поверхностями желобов 2 и диспергируется на капли потоком газа, проходящего через отверстия решетки. Образовавшиеся капли улавливаются поверхностями желобов 2 и теплообменных трубок 3 и создают на них благоприятную гидродинамическую обстановку для проведения высокоэффективных процессов тепломассообмена. При ударе капельной жидкости о поверхности трубок 3 и желобов 2, закрепленных на них, которые являются направляющими газового потока и дополнительным их оребрением, происходит многократное разрушение пленки, образование поверк" ности межфазного контакта и значительное (8-10 раз) снижение термического сопротивления, что позволяет увеличить значение коэффициента теплопередачи.Предлагаемое изобретение позволяет проводить с высокой эффективностью неадиабатические процессы массообмена, Для проведения таких процессов используются колонны с трубчато-решетчатыми тарелками, насадочные колонны со змеевиковым тепло- обменным элементом и кожухотрубчатЫе колонны. Однако в этих аппаратах не могут быть реализованы все преимущества неадиабатических процессов. В предложенном аппарате достигаотся высокие коэффициенты теплопередачи как между газом и жидкостью, находящихся в контакте до 20000 ккал/м.ч С), так и между газо-жидкостным потоком и теплохладоносителем .в трубках (8-10 раз больше, чем в кожухотрубчатых), обеспечивается малое время пребывания жидкости в аппарате, равномерность температурных полей по сечению и высоте аппарата, увеличивается по, Тираж 688 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 верхность теплообмена в единицеобъема до 33-35 м/мЭ, снижаютсяметаллоемкость, энергозатраты напреодоление гидравлических сопротивлений. При этом нагрузки погазу, и жидкости в предлагаемом аппаратевыше в 2 -2,5 раза. Экономический эффект обеспечивается за счет снижения капитальных н эксплуатационных затрат в 1,5- 2 раза по сравнению с кожухотрубчатыми аппаратами, широко применйееами в химической,газовой,нефтеперерабатывающей проиааленностяхи выбранные в качестве базового объекта сравнения,