Массообменная тарелка

о 1997706 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22 Заявлено 07. 08; 81(21) 3333462/23-26с присоединением заявки Мо(23) Приоритет 1 Щ М. Кл.з В 010 3/22 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий.375(088.8) Опубликовано 2302.83. Бюллетень Йо 7 Дата опубликования описания 2302. 83 2) Автор юобрете Н. Ямщи ий химико-технологический институт Каю аявите АССООБИЕННАЯ ТАРЕЛКА колонной ассообжидкость ректиорбция и дкиприм тажного,Июобр аппарату менных п гаю ( па фикация, т.д. носится коведенияв системеих . какция, де тение о едляп оцессов ), таабсор ка Иэвестны конструкции тарелок, имеющие приемйый карман, в который подается жидкость с вышерасположенной тарелки. Перетекая через перегородку приемного кармана, жидкость поступает на плоскость тарелки и движется в сторону сливного кармана,При этом, с целью равномерного распределения жидкости по плоскости тарелки, нередко применяют продольные секционирующие перегородки, Эти перегородки устанавливают на равномрасстоянии друг от друга под пряьвм углом к приемной перегородке. При работе тарелки жидкость движется между секционирующими перегородками от приемного кармана к сливному как бы в прямоугольных лотках, Такое секционирование улучшает распределение жидкости по тарелке (неравномерно орошаются лишь две крайние секции тарелки, не являющиеся прямоугольСекционирующие перегоро е гняют для тарелок как балботак и струйного класса 1(.Известно, например, применение поперечных перегородок на струйныхтарелках, где перегородки выполняюттакже роль контактных элементов. Внекоторых случаях эти перегородки;выполняются несплсиаными - перфорированными, сетчатыми, На таких перегородках эффективность процессамассопередачи особенно велика, таккак при ударе в них гаюожидкостныхструй происходит продавливание жидкости через, отверстия (эа счет чегоимеет место интенсивное обновлениеповерхности жидкости) ( 2.Однако на таких тарелках приходится устанавливать весьма большоеколичество поперечных перегородокпо одной на каждые 4-5 рядов струйных элементов (чешуек, прямоточныхклапанов и т.п.). Кроме того, увеличивается время пребывания жидкоститарелке, что снижает производительность,массообменной колонны.известна массообменная тарелка сттродольными перегородками, где струйные .элементы направлены на перегород Зо ки с двух сторон. На этих конструк 997706циях одна перегородка служит сепарируюшим и контактным устройством не для 4-5 рядов струйных элементов, а для 4-5 рядов с каждой стороны, т.е. для 8-10 рядов, Одновременно с этим уМеньшается время пребывания жидкости на тарелке )3 ).Недостатком такой тарелки является то, что равные количества рядов струйных элементов, направленных с двух сторон на несплошную перегородку, посылают одинаковые количества жидкости, Это приводит к тому, что газожидкостные струи, ударяющие с двух сторон в перегородку, обладают одинаковой кинетической энергией, при столкновении таких струй на перегородке происходит взаимная компенсация энергии, за счет чего не возникает передавливанИя жидкости через отверстия перегородки, необходимого(как было сказано выше) для обновления поверхности жидкости и повышения эффективности процесса массопередачи на перегородке, Для такой конструкции продавливание жидкости в ту или другую сторону воз можно. лишь при неравенстве кинетической энергии соударяющкхся струй. Указанное неравенство будет иметь в томслучае, если объем жидкости в струях, направленных на одну сто рону секционируюшей перегородки, не будет равен объему жидкости в струях, направленных на другую сторону перегородки.35Целью изобретения является повышение эффективности массопередачипутем ликвидации компенсации энергии при столкновении струй.Поставленная цель достигается тем, 40что в тарелке со струйными элементами, состояшей из секций, каждая пара которых включает несплошную перегородку, а элементы выполнены с направлением в сторону перегородки, секции выполнены с разной плошадью.При эксплуатации такой тарелки,составленной путем набора из описанных.двухсекционных участков с перегородкой, со стороны секций с большим числом рядов струйных элементовна секционирующую перегородку направляется большее количество жидкости и газа, чем со стороны менеешироких секций. При этом более сильная струя, при столкновении на несплошной секционирующей перегородкес менее сильной струей, обладая боль.шей кинематической энергией, продавливает жидкость через отверстия перегородки. бОНа фиг.1 приведен пример выполнения одного двухсекционного участка;на фиг.2 - тарелка, вид сверху,Секция 1 имеет два ряда чешуек 2отогнутых в сторону секционирующей у перегородки 3, а другая секция 4 имеет трй ряда чешуек.Крайние сегменты тарелки ввиду своей геометрической формы отличаются от однотипных секций.Оптимальное соотношение между количеством рядов чешуек в смежных секциях зависит от расхода по жидкости, ее физических свойств, скорости газа, размеров и формы отверстий в секционируюших перегородках, расстояния между рядами чешуек и др, В каждом конкретном случае это соотношение имеет свое значение. Проведенные эксперименты показывают, что наиболее выгодные соотношения 2:3 и 3:4, Причем наибольший прирост величины коэффициента массоотдачи составляет в опытах около 30.Процесс взаимодействия фаз на тарелке происходит следующим образом.Жидкость из приемного кармана перетекает через приемную перегородку и поступает на плоскость тарелки под действием газовых струй, выходящих из под чешуек, жидкость в виде капель отбрасывается на перфорированные перегородки. При этом вся жидкость на первой полосе 5 тарелки сосредоточивается вблизи перегородок, откуда она поступает на вторую полосу тарелки между двухсекционными участками. На второй полосе жидкость отбрасывается на новые перегородки, установленные между смежными секциями второй полосы. На фиг.2 ломаньями линиями со стрелками показан путь прохождения жидкости от при емного кармана до сливного. На каждой очередной полосе тарелки (фиг.2) ориентировка чешуек меняется примерно на 90оПри малом диаметре колонны рабочая часть тарелки.(расположенная между приемным и сливным карманом), очевидно может быть составлена всего лишь из одной полосы двухсекционных участков, В .этом случае конструкция тарелки значительно упрошается.Предложенное устройство позволяет повысить эффективность массопередачи за счет ликвидации компенсации энергии соударяющихся струй. Формула изобретенияМассообменная тарелка со струйны"ми элементами, состояшая из секций,каждая пара которых включает несплошную перегородку, а элементы выполнены с направлением в сторону перегородки, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения эффективностимассопередачи путем ликвидации компенсации энергии при столкновенииструй, секции выполнены с разнойплощадью,997706 г,1 фи 8 Составитель А.СондорТехред Т.фанта . К И.Шулл Гуньк к Тирам 686дарственного комитета изобретений и открыти ква,. Ж, Раушская н Заказ 991/ д 4/5 1 ЗаЗ Проектна П фф.Патентф, г. Узгоро Фил Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Касаткин А.Г. Основные процессыи аппараты химической технологии.И фХимияф, 1971,2. Яьпдиков И.Н., Чехов О.С.ТОХТ Р 1, т. Х 1 У, 19803, Химическое машиностроение.- Сборник научных трудов. Вып.4 И., МИХ 1 ч, 1975 (прототип) .