Регулярная насадка для тепломассообменных и реакционных процессов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1069848 зов В 01 Р 53/20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ( СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ф 00 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Уфимский нефтяной институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР394068, кл. В 01 Р 53/18, 1974.2. Авторское свидетельство СССР865312, кл. В 01 Р 53/20, 1980 (прототигг) (54) (57) 1. РЕГУЛЯРНАЯ НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ И РЕАКЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, состоящая из чередуюшихся сплошных вертикальных и наклонных просечных пластин с отверстиями для перетока жидкой фазы, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности изготовления и интенсификации процесса массообмена путем уменьшения задержки жидкой фазы, в сплошных вертикальных пластинах выполнены треугольные выступы и прямоугольные пазы, сопряженные между собой встык, а продольные кромки наклонных просечных пластин отогнуты с образованием горизонтальных уступов,2. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что выступы и пазы в сплошных вертикальных пластинах сопряжены между собой по криволинейной поверхности с радиусом кривизны, равным ширине просечных пластин.Изобретение относится к конструкциямрегулярных насадок, которые применяютсядля реализации тепломассообменных и реакционных процессов в системах газ-жидкостьи может быть использовано в нефтеперабатывающей, нефтехимической, химической,пищевой и других отраслях промышленности, в частности, при ректификации высококипящих углеводородов в вакуумных колоннах,Известна конструкция массообмен ногоаппарата, в котором контактное устройствовыполнено в виде пакетов из вертикальныхрешеток, между которыми расположенысплошные перегородки с образованием зигзагообразного канала 1.В такой конструкции при больших расходах жидкости плохой контакт между газовой и жидкой фазами, что снижает интенсивность массообмена.Известен также массообменный аппаратс регулярной насадкой, состоящей из чередующихся вертикальных решеток и наклонных просечных пластин с отверстиямидля перетока жидкой фазы 2,Недостатками прототипа являются, вопервых, большая металлоемкость конструкции и сложность изготовления и монтажа, а,во-вторых, значительная по величине задержка жидкой фазы, т.е. велико количествожидкости, находящейся между гофрированной перегородкой и вертикальной решеткой.Это приводиг к байпасному перетоку частижидкости через переточный канал на следующую ступень без контакта с паровой фазой, что ухудшает процесс массообмена.Цель изобретения - повышение технологичности изготовления и интенсификация процесса массообмена путем уменьшения задержки жидкой фазы.Указанная цель достигается тем, что внасадке, состоящей из чередующихся сплошных вертикалъных и наклонных просечныхпластин, в сплошных вертикальных пластинах выполнены треугольные выступы и прямоугольные пазы, сопряженные между собойвстык, а продольные кромки наклонных просечных пластин отогнуты с образованиемгоризонтальных уступов.Целесообразно выступы и пазы выполнять в сплошных вертикальных пластинахсопряженными между собой по криволинейной поверхности с радиусом кривизны, равным ширине просечных пластин.На фиг. 1 представлено схематическиконтактное устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 - узел соединения просечныхи сплошных пластин при сопряжении треугольных выступов с прямоугольными пазами встык; на фиг. 3 - при сопряжении треугольных выступов с прямоугольными пазами по криволинейной поверхности.Регулярная насадка состоит из наклонных просечных или просечно-вытяжных пластин 1 и сплашных вептикадьных.пластин 2.Каждая просечная пластина имеет в нижнейчасти сливные отверстия 3. В сплошных пластинах выполнены треугольные выступы 4,являющиеся гидравлическими отражателями, и прямоугольные пазы 5, предназначенные для крепления наклонных просечныхпластин.Насадка работает следующим образом.Жидкость и газ через распределитель 1 О ные устройства (не. показаны) подаютсясоответственно на верхние и под нижниепроницаемые пластины 1. Жидкость, стекая по наклонным зигзагообразным просечным пластинам 1, контактирует с газом,проходящим сквозь отверстия просечныхпластин с образованием устойчивого пенного слоя с развитой поверхностью раздела фаз, интенсифицирующей массообмен.Жидкость, стекающая по наклонной плоскости проницаемой пластины, через отвер 20 стия 3 перетекает на нижележащую пластину, при этом гидравлический удар жидкости о гидродинамический отражатель -внешнюю поверхность треугольного выступа - способствует дегазации жидкости ипрохождению ее через сливные отверстия 3.За счет выполнения треугольного выступа навстречу стекающей жидкости уменьшается ее объем в переточном устройстве(задержка), т.е. уменьшается доля жидкостинаходящейся в аппарате вне зоны массообмена, что повышает удельную производительность массообменного аппарата. Одновременно с уменьшением задержки повышается высота столба жидкости в переточном устройстве, что, в свою очередь, стабилизирует работу переточного устройства,так как повышается движущая сила процесса перетока жидкости,Благодаря треугольному выступу уменьшается поперечное сечение переточного устройства, следовательно, увеличивается скорость течения жидкости в переточном устрой.40 стве, и соответственно, уменьшается времяпребывания жидкости вне зоны массообмена, что также повышает эффективностьмассообменного аппарата с предлагаемойнасадкой.4 Прямоугольные пазы в вертикальнойрешетке в совокупности с отогнутыми кромками наклонных просечных пластин позволяют упростить монтаж насадок, сведяего к поочередному монтажу наклонных пластин снизу-вверх вводом кромок в прямо 50 угольные пазы, исключив тем самым сварку,пайку и метизы.Выполнение сопряжения между треугольным выступом и прямоугольным пазом криволинейным Позволяет расширить возможности конструктивного оформления вертикальной решетки. Радиус кривизны, равйыйширине просечной пластины, позволяет обеспечить монтаж наклонных пластин поворо1069848 3том через свободное пространство между вертикальными пластинами до упора верхней кромкой наклонной пластины и нижний уступ паза без деформации пластины. Кроме того, криволинейная поверхность способствует ускорению перетока жидкости на нижележащую ступень через отверстия за счет создания центробежной силы как дополнительного гидродинамического фактора 4личить поперечное сечение парового потока в смежно расположенной секции насадки и тем самым понизить скорость паров и унос жидкости; с нижележащей наклонной пластины на вышерасположенную, что бла 5 гоприятно влияет на массообмен.По сравнению с прототипом снижаетсяметаллоемкость конструкции, поскольку в прототипе зигзагообразные элементы выполнены сплошными и почти по всей длиВыполнение выступа треугольной формы 10 не двухслойными, а в предлагаемой конст- навстречу движению жидкости помимо ука- рукции эти элементы выполнены либо прозанных выше достоинств позволяет уве-,сечными, либо из просечно-вытяжного листоста Эрдейи венного комитет ретений и откр 35,. Раушская н г. Ужгород, ул. 1130 филиаледактор С. Пекараказ 11317/11 Тех ред Тираж ИИПИ Государст по делам изоб 35, Москва, Ж - ППП Патент,итель А. СондИ. Верес68 Т КорректорПодписноеСССРтийб., д.Проект