Массообменный аппарат

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскияСоцмалнстичесииаРеспублик и 1,803947(51)М. Кл. В 01 0 3/22 В 01 0 3/28 Ъеудврстввяный канятвт СССР е делан яэабретеяяя я открытий(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно- исследовательский и проектный институт по переработке газа(54) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ Изобретение относится к массообменнымаппаратам колонного типа, используемым внефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и газовой промышленности,Известен массообменный аппарат с лровальными трубчато-решетчатыми тарелками, которыепредставляют собой ряд горизонтальных трубок, набранных в одной плоскости и образующих между собой щели. Трубчато. решетчатыетарелки обладают сравнительно большой про.изводительностью как по жидкой, так и погазовой фазам, В связи с тем, что слив жалкости с тарелки происходит в те же щели,через которые, проходит газ (пар), имеет место неорганизованный слив жидкости с поверх.ности тарелки 1.Недостатками такого массообменного аппа.рата являются узкий диапазон устойчивой иэффективной работы и сравнительно низкаяэффективность разделения,Наиболее близким по технической сущностик предлагаемому является массообменныйаппарат, оборудованный трубчато-решетчатымигарелками с переливами. Эти тарелки состав. лены из трубок так, что между трубками остаются щели, через которые движется газ, барботирующий затем через слой жидкости на тарелке. Уровень жидкости на тарелке поддер.живается переливным устройством. Прн нор. ф мальных нагрузках по газу жидкость черезщели не протекает, так как она поддерживается снизу давлением газа, При низких нагруз.ках по газу давление газа не может удержать слой жидкости, соответствующий высоте перелива. При этом уровень жидкости устанавлнва.ется ниже перелива, и жидкость проходит через те же щели, через которые движется гаэ, т, е, тарелка работает в провальном режиме аналогично тарелкам провального типа, В случае 15еще более низких нагрузок по газу на тарелке отсутствует слой жидкости и она выключается из работы. Массообменные аппараты, снабженные трубчато-решетчатыми тарелками с переливом обладают большим диапазоном устойчивой работы, чем массообменные аппараты с провальными трубчато-решетчатыми тарелками 21.Возникновение градиента уровня жидкостиприводит к байпасированию потоков, т. е. не.3947 10 15 го 25 35 40 45 50 80равномерному распределению газожидкостныхпотоков в поперечном сечении аппарата: большая часть газа движется через часть тарелки,прилегающую к переливному порогу, гдеуровень жидкости ниже, провал жидкости, впервую очередь, осуществляется у приемногокармана. Все это приводит к снижению эффективности разделения, Из.за наличия замкнутойсхемы слива жидкости с тарелки на тарелкуобразуется одна зона контакта взаимодействуюших фаз только на поверхности тарелки, чтотакже снижает эффективность разделения. Производительность тарелок по жидкости ограничена площадью переливного устройства,Цель изобретения - повышение эффективности разделения эа счет равномерного распределения потоков и образования второй зоныконтакта фаз, увеличение производительностипо жидкой фазе и расширение диапазона устойчивой работы.указанная цель достигается тем, что торцытрубок тарелки выполнены открытыми и сое-.динены с приемным карманом, при этом ниж.няя часть трубок тарелки имеет отверстии дляжидкости, Трубки тарелки закреплены внижней части сливных планок .Равномерное распределение потоков взаимодействующих фаз в поперечном сечении апиа..рата, т. е. отсутствие градиента слоя жидкостина тарелке, достигается за счет того, что жидкость, поступающая с вышележащей тарелкина нижележащую, подается через перфорациитрубок вышележащей тарелки равномерно навсю рабочую поверхность нижележащей тарелки.Вторая зона контакта фаз достигается засчет свободного слива жщкости с вышележащейтарелки на нижележащую и находится в верхнейсепарацнонной части межтарельчатого расстояния.На фиг. 1 представлен аппарат, общий вид;на фиг, 2 - то же, вид сверху.Массообменньгй аппарат состоит из корпуса1 с расположенными внутри него трубчато-реыетчатыми тарелками 2, трубки которых имеютотверстия 3 для равномерного слива жидкостиэв нижележащую тарелку с образованием втоРой зоиы 4 контакта фаз. Трубки тарелки 2образуют между собойщели 5 и закрепленысвоими открытыми торцами в нижней частипереливиых пленок 6 приемных карманов 7,служащих переливиыми устройствами.Аппарат работает следующим образом,С верхней части аппарата равномерно навсю поверхность трубчато-решетчатой тарелки 2поступает жидкость. Жидкость на поверхности тарелки контактирует с газом (паром),поступающим с нижней части аппарата черезщели 5 на тарелках, и образует на поверхноститарелки газожидкостный слой, Вспененная жидкость споверхности тарелки 2 переливаетсячерез перелнвную планку 6 в приемные карманы 7 и далее во внутритрубное пространствотрубок тарелки 2, откуда через отверстия 3в трубках сливается на нижележащую тарелку,где процесс повторяется. Так, тарелка работает при нормальных нагрузках по газу и жидкости При низких нагрузках по газу, т. е. когда уровень жидкости устанавливается ниже пере. пивных планок, тарелка работает в провальном режиме.Равномерное распределение потоков взаи. модействующих фаз в поперечном сечении аппарата, а также образование второй зоны контакта взаимодействующих фаэ, дает возможность увеличить эффективность разделения до 20%. Использование приемного кармана в качестве дополнительного переливного устрой. ства увеличивает производительность тарелок по жидкой фазе в 2 раза, а по газу пару) в 1,5 раза. Диапазон устойчивой работы тарелки увеличивается в 2 раза,Формула изобретения 1, Массообменный аппарат, включающийкорпус с расположенными внутри неготрубчато-решетчатыми тарелками, снабженнымипереливными планками и приемными карманами,отличающийся тем, что,сцелью повышения эффективности разделения засчет равномерного распределения потоков иобразования второй зоны контакта, увеличенияпроизводительности по жидкой фазе и расширения диапазона устойчивой работы тарелки,торцы трубок тарелки выполнены открытымии соединены с йриемным карманом, приэтом нижняя часть трубок тарелки имеет отверстия для жидкости.2. Аппарат по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что трубки тарелки закреплены внижней части сливных планок.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 361557,кл. В 01 О 3/22, 1970.2. Минуллин Н. Исследование усовершенствованных конструкций тарелок ректифнка.ционных колонн, Канд, дисс. М., ТИАП, 1975.. Дыжо аз 107 тк ская набд. Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 43/4 ВНИИПИ Государственн по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ра, Составитель А. Сондор Техред М, Федорнак КОРРектоР ираж 717 Подписио комитета СССР