Контактная тарелка

Союэ СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ856479(5) М. Кл.з В 01 Р 3/26 Гесударственный каннтет Опубликовано 23.08,81. Бюллетень 31Дата опубликования описания 25.08.81(53) УДК 66.015. .23.05 (088.8) по делан нзобретеннй н еткрытнй1Ь,;3,";1 А. К. Лобашев, Н. С. Черноземов, Л. И. Перельштейн ф;Г. Разбору,.й:."(72) Авторы изобретения сесоюзный научно-исследовательский институт углеводородного сырья(54) КОНТАКТНАЯ ТАРЕЛКА за- припо кета Изобретение относится к устройствам для проведения массообменных процессов в системе газ - жидкость, в частности к массообменным тарелкам с прямоточным взаимодействием контактирующих фаз, и может быть использовано в процессах ректификации, абсорбции и десорбции в нефтеперерабатывающей, химической, газовой и других отраслях промышленности.Известна конструкция контактной тарелки, в которой интенсификация процесса массообмена достигается за счет секциониро вания контактных камер 1 и закручивания газожидкостного потока 2 .Эти конструкции обладают высокой эффективностью массообмена, однако они имеют малый диапазон эффективной работы при изменениях нагрузки по газу, вследствие 15 чего их применение в процессах, для которых характерным является колебание нагрузки по газу (например, процесс очистки газов от кислых компонентов) крайне ограничено.Известна также контактная тарелка, которая содержит полотно тарелки с отверстиями, расположенные в отверстиях стаканы с тангенциальными прорезями, установленные над ними соосно и на расстоянии цилиндрические контактные патрубки с отбойником в верхней части и переливные устройства 3.Конструкция этой тарелки позволяет получить закрученный, хорошо диспергированный газожидкостной поток, благодаря чему она обладает высокой эффективностью массообмена. Вместе с тем, эта тарелка характеризуется отсутствием стабильного гидродинамического режима и малым диапазоном эффективной работы.Цель изобретения - стабилизация эффективной работы тарелки при меняющихся нагрузках по газу.Поставленная цель достигается за счет того, что каждый контактный патрубок снабжен установленными над стаканом на расстоянии друг от друга горизонтальной перегородкой со смещенным к периферии отверстием и пакетом продольных радиально крепленных пластин, одна из которых мыкает к горизонтальной перегородке краю отверстия, причем пластины па выполнены гофрированными.Установка внутри каждого контактного патрубка горизонтальной перегородки с от-. верстием и пакета продольных радиально45 50 55 31закрепленных пластин позволяет разделить полость контактного патрубка на ряд секций.При изменяющихся нагрузках по газу подача газожидкостного потока в секционированную полость контактного патрубка при водит к последовательному распределению потока по секциям,Последовательное распределение потока по секциям обеспечивает постоянство гидро- динамического режима в зоне контакта и за счет этого стабилизируется эффективная работа тарелки,На фиг. 1 изображена колонна с предлагаемыми тарелками, продольный разрез; на фиг. 2 - контактный элемент;. на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2.Тарелка содержит полотно 1 с отверстиями, в которых установлены стаканы 2 с тангенциальными прорезями. Над стаканами 2 с кольцевым зазором установлены цилиндрические контактные патрубки 3 с отбойником 4 в верхней части. Тарелка содержит также переливные устройства 5. Внутри каждого контактного патрубка 3 над стаканом 2 на некотором расстоянии друг от друга размещены горизонтальная перегородка 6 со смещенным к периферии отверстием и пакет продольных радильано закрепленных пластин 7 - 10, одна из которых 10 примыкает к горизонтальной перегородке по краю отверстия. Таким образом горизонтальная перегородка 6, нижний край радиальных пластин 7 - 9 и часть радиальной пластины 10 образуют кольцевую камеру, а продольные радиально закрепленные пластины 7 - 10 секционируют полость контактного патрубка на ряд секций.Тарелка работает следующим образом.. азовый поток входит в стаканы 2 через тангенциальные прорези, закручивается и поступает в контактные патрубки 3, инжектируя жидкость через кольцевой зазор с полотна тарелки 1. Образовавшийся кольцевой диспергированный враШающийся газожидкостной поток поднимается по стенке контактного патрубка 3 до горизонтальной перегородки 6 и через отверстие в ней поступает в кольцевую камеру. В начальный период работы колонны жидкость заполняет кольцевую камеру и перекрывает доступ газожидкостному потоку в секции пакета. Таким образом, жидкость является рабочим телом гидрозатвора и выполняет функции клапана. В случае малой нагрузки по газу весь газожидкостной поток из отверстия поступает в вышележащую секцию пакета, из которой однонаправленный двухфазный поток поступает в верхнюю зону контактного патрубка 3, где скорость его падает, и с помощью отбойника 4 осушествляется сепарация газа от жидкости. 5 10 15 20 25 Зо 35 40 4С ростом нагрузки по газу увеличивается кинетическая энергия вращающегося газо- жидкостного потока, за счет чего происходит последовательное вытеснение жидкости из других секций и включение их в работу. Чем больше скорость газа, тем больше кинетическая энергия потока и тем больше число секций включается в работу.Таким образом, при изменении нагрузки по газу сохраняется стабильный гидродинамический режим в прямоточном взаимодействии фаз в секциях пакета и стабилизируется эффективность массообмена, Выполнение пластин пакета гофрированными позволяет интенсифицировать перемешивание газожидкостного потока и тем самым поддерживать эффективность тарелки на высоком уровне.Испытания предлагаемой конструкции тарелки показали, что в интервале изменений нагрузок по газу от 1,1 до 2,8 м/с эффективность работы предлагаемой конструкции снизилась всего лишь на 15%, в то время как известной - на 45%.Использование предлагаемой конструкции тарелки в процессах ректификации, абсорбции и десорбции по сравнению с известной позволяет проводить процесс массообмена с высокой эффективностью при значительных изменениях нагрузки по газу.Формула изобретения1. Контактная тарелка, содержащая полотно с отверстиями, расположенные в отверстиях стаканы с тангенциальными прорезями, установленные над ними соосно ина расстоянии цилиндрические контактныепатрубки с отбойником в верхней части ипереливные устройства, отличающаяся тем,что, с целью стабилизации эффективнойработы тарелки при меняющихся нагрузкахпо газу, каждый контактный патрубок снабжен установленными над стаканом на расстоянии друг от друга горизонтальной перегородкой со смещенным к периферии отверстием и пакетом продольных радиальнозакрепленных пластин, одна из которыхпримыкает к горизонтальной перегородкепо краю отверстия.2, Тарелка по п. 1, отличающаяся тем,что пластины пакета выполнены гофрированными.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР226550, кл. В 01 Р 3/26, 968.2. Авторскоерсвидетельство СССР592419, кл. В 01 Р 3/30, 1977,3, Авторское свидетельство СССР257439, кл, В 01 Р 3/28, 1968.856479 г я Редактор Н. ЕгоЗаказ 7037/4 ВНИИПпо 113035, И лиал ППП Составитель А. С Техред А. Бойкас Тираж 706Государственного ко лам изобретений и ква, Ж - ЗЬ, Раушс Патент, г. Ужгород ондорКорректор С. КомаПодписноемнтета СССРоткрытийкая наб., д, 4/5ул. Проектная, 4