Массообменный аппарат

(71) Куйбышевский орден ного Знамени политехн им. В. В. Куйбышева (53) 66.015.23 (088.8) (56) 1. Александров И. А ные и абсорбционные аппа мия, 198, с. 15,Трудового Красеский институттип). иг. 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) МАССООБМЕННЫИ АППАРАТ, состоящий из корпуса, отгонной, укрепляющей и средней секций с контактными устройствами, штуцеров для ввода и вывода потоков, отличающийся тем, что, с целью одновременного получения более двух чистых продуктов и вывода их из аппарата, снижения энергозатрат и облегчения эксплуатации, контактное устройство средней секции выполнено в виде вертикальных решеток, между которыми расположены зигзагообразные пластины, которые в нижней части попарно закрыты днищами с образ.1- ванием тупиковых и сквозных каналов в нижней части тупиковые каналы снабже; общим коллектором с выводным штуцером, а каждый сквозной канал имеет окно внутрь Я тупикового канала, расположенное под верхним коленом зигзагообразной пластины и нижней кромкой, прилегающее к вертикальной решетке.Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии и может быть использовано в процессах разделения много- компонентных жидкостных систем в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленностях.Для разделения многокомпонентных жидкостных систем на составляющие компоненты используется ложная ректификационная колонна с отпарными (стриппинг) секциями, состоящая из основной и отпарной секции. Основная колонна и отпарная секции состоят из цилиндрического корпуса со штуцерами для ввода и вывода потоков и массообменных тарелок, установленных внутри корпуса, Каждая отпарная секция соединена с основной колонной трубопроводами для перетока жидкости из основной колонны в отпарную и подачи паров с верха отпарной секции в основную колонну 1.Недостатком такой колонны является необходимость подачи тепла вниз основной колонны и каждой из отпарных секций,Известна ректификационная колонна, состоящая из нескольких многосекционных колонн, число которых на одну меньше числа конечных продуктов разделения, В первой из них имеется штуцер для ввода исходной смеси, расположенный между двумя ее нижними секциями, конденсатор установлен вверху первой колонны, а кипятильник - внизу последней колонны, при этом первая колонна выполнена с числом секций, равным числу конечных продуктов разделения, во второй и последующих колоннах число секций составляет возрастающий ряд нечетных чисел. Все колонны соединены между собой технологическими трубопроводами 2.Недостатком указанной колонны является наличие нескольких корпусов, требующих значительных капитальных и эксплуатационных затрат, а также сложность поддержания заданного технологического режима,Известен массообменный аппарат, состоящий из корпуса со штуцерами отгонной, укрепляющей и средней секции с контактными устройствами, которые выполнены в виде цилиндров, установленных внутри корпуса, коаксиально снабженные штуцерами и распределителями потоков, причем внутренний и наружный цилиндры работают по принципу связанных потоков 3.Недостатком известной колонны является необходимость установки специальных регуляторов для распределения газового и жидкостного потоков между внутренней и наружной секциями, что усложняет эксплуатацию такой колонны, а также не используется возможность теплообмена между внутренним и наружным потоками,О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 что приводит к дополнительным затратам тепловой энергии,Цель изобретения - одновременное получение более двух чистых продуктов, вывод их из .аппарата, снижение энергозатрат и облегчение эксплуатации.Поставленная цель достигается тем, что в аппарате, состоящем из корпуса, отгонной укрепляющей и средней секций с контактными устройствами, штуцеров для ввода и вывода потоков, контактное устройство средней секции выполнено в виде вертикальных решеток, между которыми расположены зигзагообразные пластины, которые в нижней части попарно закрыты днищами с образованием тупиковых и сквозных каналов, в нижней части тупиковые каналы снабжены общим коллектором с выводным штуцером, а каждый сквозной канал имеет окно внутрь тупикового канала, расположенное под верхним коленом зигзагообразной пластины и нижней. кромкой, прилегающее к вертикальной решетке.На фиг. 1 изображен массообменный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - узел 1 ввода жидкости в тупиковый канал на фиг. 1.Массообменный аппарат содержит цилиндрический корпус 1, концентрационную 2 и отгонную 3 секции с контактными устройствами и среднюю секцию состоящую из зигзагообразных пластин 4, попарно закры. тых снизу днищами 5, образующих тупиковые 6 и сквозные 7 каиагы. Между зигзагооФ разными пластинами устайовлейывертикальные решетки 8. В верхней части каждый тупиковый канал имеет окно 9, расположенное под первым коленом и примыкающее своей нижней кромкой к вертикальной решетке 8. В нижней части тупиковые каналы объединены общим коллектором с выводным штуцером 10. Ввод сырья в аппарат осуществляется через коллектор 11,Аппарат работает следующим образом.Сырье с содержанием компонентов (А+В+С) подается в сквозные каналы 7 в виде паро-жидкостной смеси. Жидкая фаза стекает по зигзагообразным пластинам в нижнюю часть аппарата и, контактируя с паром, поднимающимся из отгонной части аппарата , обогащается компонентом С, а пар, поднимаясь вверх, обогащается компонентами (А+В). Таким образом, жидкость, стекающая из средней секции аппарата, имеет состав (С+В) а пар, покидающий среднюю секцию - (А+В).Нижняя секция 3 служит для выделения чистого компонента С, а верхняя 2 - . для выделения чистого компонента А. Жид кость состава (В+А), покидающая верх нюю секцию аппарата 2, стекая по верти- кальным решеткам 8, отбрасывается паром, проходящим по сквозным каналам, и через окно 9 попадает внутрь тупиковых кана1156711 ковал Составител Техред И. Ве Тираж 659 осударственного ам изобретений ва, Ж - 35, Рау атентэ, г. Ужгоь А. Сондоррес КорректоПодписнокомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5род, ул, Проектная,дактор Л. Зайказ 3221/бВ бручар ИИПИ Г по дел 35, Моск ППП ППЗОилиад лов б. Стекая по тупиковым каналам в результате теплообмена через зигзагообразные пластины с парами, проходящими по сквозным каналам 7, частично испаряется, обогащаясь компонентом В. Таким образом, в нижней части тупиковых каналов собирается жидкость состава В, которая выводится через коллектор 11 и штуцер 10 из аппарата. Следует иметь ввиду, что для разделе ния жидкостных систем, состоящих из п-компонентов, необходимо установить в аппарате (п) центральных секций В предлагаемом аппарате в сравнении с известным не требуется дополнительного устройства для распределения потоков в его средней секции, а для создания парового потока внутри средней секции используется тепло паров, покидающих отгонную секцию. Само устройство отбора бокового потока имеет низкое гидравлическое сопротивление, так как занимает не более 50% сечения аппарата. Указанные преимущества позволяют снизить энергозатраты на проведение процесса разделения многокомпонентных жидкостных смесей и облегчить условия эксплуатации аппарата.