Насадка для тепломассообменных аппаратов

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬС У А ВТОРСНОМ лиз ляют и, что ппарат щ а вер- онталь- делен- перГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯПРИ ГННТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРй 183185, кл, В 01 0 53/20, 1956.Авторское свидетельство СССРЬ" 394068, кл. В 01 0 53/20, 1973,Авторское свидетельство СССРМф 583812, кл. В 01 О 53/20, 1977.Авторское свидетельство СССРУ 555898, кл. В 01 Р 3/28, 1975.(54) НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫАППАРАТОВ Изобретение относится к насадкам для массообменных аппаратов системы газ(пар) - жидкость и может найти применение в химической, нефтеперерабатывающей, гидролизной и других отраслях промышленности.Из вест на на садка для тепломассообменных аппаратов в системе газ/паржидкость, состоящая из размещенных внутри корпуса вертикальных гофрированных в горизонтальном направлении перегородок,Эта насадка незначительно интенси" фицирует процесс массообмена, так как ее конструктивное рещение не позволяет осуществить равномерное распределение жидкости и газа (пара) по поперечному сечению аппарата (ВЭТС = 0,6" 1,0 м), а горизонтальные гофры не ЯО 1699595 А 1 2(5) Изобретение относится к насадкам для массообменных аппаратов сис .1 темы газ (пар) - жидкость и может найти применение в химической, нефтеперерабатывающей, гидролиэной и других отраслях промышленности.Целью изобретения является упрощение конструкции,. простота эксплуатации и интенсификации процесса массообмена за счет создания более развитой поверхности контакта Фаз, Это достигается тем, что гофрированные перфорированные листы установлены выступами гофр навстречу друг другу с зазором между выступами, равным 2-3 диаметрам отверстий гофрированного перФорированного листа. 1 ил., 1 табл. епараторами капе,1 ь:;идкос" дает возможности работы большими нагрузками по жидкости.Известна насадка, представляю ая собой размещенные .вутри корпус тикальные гофрированные в гориз ном направлении перегородки, от ные друг от доуга вертикальными Форированными листками.Однако вертикальные гофрированные листы делят поперечное сечение колонны на ряд зигзагообразных каналов, которые между собой не сообщаются, в результате чего по сечению колонны не происходит перераспределение и выравнивание потоков, Эта насадкатребует четкого распределения жидкости по каналам, что в промышленныхусловиях выполнить исключительносложно,Кроме того, в случае карамелиэации или забивания вертикальных перФорированных листов зигзагообразный5канал перестает работать, а в другихканалах скорость газа (пара) увеличивается и колонна работает нестабильно.10Известна лепестковая пакетная насадка, располагающаяся в колонне ввиде вертикальных параллельных рядоврам, на торцах которых с обеих сторон в определенном порядке размещенылепестки, изготовленные иэ перфорированного листового материала,Такая насадка исключает недостатки двух предыдущих конструкций, но;идродинамика потоков не позволяетполучить высокую степень разделения.Известна насадка нбпрейпак", которая изготавливается из металлическойполосы толщиной 0,5-1,0 мм нанесением в шахматном порядке прорезей ипоследующим растягиванием полосы внаправлении, перпендикулярном прорезям, при этом прорези расширяютсяи полоса принимает вид решетки, Насадка собирается из изогнутых решетоцных элементов, соединенных посредством вертикальных стержней,Недостаток этой конструкции насадки - сравнительно низкая эффективность работы. Например, число теоретических тарелок на единицу высоты ко лонны у насадки "Опрейпак" 1,03кольца Наля 1,09, колпачковые тарелки 1,0.Таким образом, насадка "Спрейпак"по эффективности работы сравнима с фколпачковыми тарелками, не имеющимиширокого диапазона устойчивой работыпри изменении нагрузок по жидкостии газу (пару) и имеющими сравнительно невысокую эФФективность работы,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсямассообменный аппарат, имеющий насад.ку, состоящую из зигзагообразныхперфорированных перегородок, разделенных вертикальными решетками (сетками). Между перегородками и сеткамиустановлены дополнительные .перфорированные перегородки, совпадающиевершинами с основными перегородками. 55Аппарат сложен в изготовлении.Основным недостатком этой конструкции является низкая пропускная способность по газу (пару) и жидкости. дополнительная перегородка спо- собствует появлению гидрозатвора между вертикальной решеткой и перегородками, который быстро увеличивается с ростом нагрузок и перекрывает проходное сечение аппарата. Как следствие, быстро растет сопротивление и аппарат входит в режим захлебывания. Этот аппарат устойциво работает при малых нагрузках по жидкости и газу.Целью изобретения является интенсификация процесса за сцет создания более развитой поверхности контакта фаз при использовании эффекта эжекции, упрощение конструкции .Указанная цель достигается тем, что насадка для тепломассообменных аппаратов содержит гофрированные перФорированные листы, расположенные выступами гофр навстречу друг другу, при этом листы установлены вертикально с зазором между выступами гофр, равным 2-3 диаметрам отверстий, перфорированного вертикального листа, цто позволяет интенсифицировать про" цесс за сцет создания более развитой поверхности контакта фаэ. Стекающие потоки жидкости распределяются по поверхности листов в виде тонкой плен ки. Газ проходит как через перфорацию вертикальных листов, барботируя при этом тонкую пленку жидкости, так и через эжекционные каналы, обра" зованные выступами гофр. Такая насадка позволяет работать с грязными жидкостями (различные посторонние вклоцения), проста в изготовлении и эксплуатации.Предложенное устройство отличается от известного расположением выступов гофр листов насадки навстречу друг другу с зазором, равным 2-3 диаметрам отверстий перфорированногоОлиста.Экспериментальные данные при. использовании заявляемой насадки полу" чены на Выборгском ЦБЗ в процессе отдувки сульфитных щелоков паром от ЯО и на стенде ВНИИГидролиз на гидролизатах, полученных на двух заводах (ЛГЗ и Киришского БХЗ) в процессе отдувки их от Фурфурола (таблица).При несоблюдении укаэанных соотношений резко изменяется эффективность работы насадки. Это связано стем, что с изменением зазора отсутствует эФФект эжекции (при менее 2),весь газ идет через перФорацию, апри более 3 газ проскакивает на прямую, не эжектируя .жидкость.На чертеже изображена схемаконструкции насадки, продольный разрез.На схеме обозначены вертикальныйгоФрированный перФорированный лист,прямоугольный эжекционный канал 2,который образован направленными другк другу вершинами гоФр,Насадка собирается в виде пакетов, свободно входящих в царги колонны.Насадка для тепломассообменныхаппаратов работает следующим образом.Жидкость с помощью распределителей (не показаны) подают сверху нагоФрированные перфорированные вертикальные листы 1, а газ (пар) -, снизуСтекающие потоки жидкости распределяются на поверхности листов в виде тонкой пленки. Газ проходит какчерез перФорацию вертикальных листов,барботируя при этом тонкую пленкужидкости, так и через эжекционныеканалы 2, образованные выступамигоФр двух соседних вертикальных листов, диспергируя стекающую по наклон"ным поверхностям вертикальных листовпленку жидкости. При этом мелкие капли жидкости коагулируют и оседают навышележащих наклонных поверхностяхвертикальных гоФрированных листов и,стекая по ним, снова диспергируются,таким образом, жидкость неоднократно1участвует в процессе, увеличиваяэФФективность массообмена,Насадка проста по конструкции инадежна в рабОте. Позволяет вести.процесс в широком диапазоне нагрузок по жидкости 0 = 5-100 мзlм 2 ч,по газу И = 1-6 м/с, что особенноважно в процессах отдувки паром гидролизатов от ингибирующих примесейЬО ФурФурола метилФурФурола ит,д. на гидролизных и целлюлознобумажных заводах.Результаты стендовых испытанийнасадки приведены в таблице . Степеньотдувки (Выборгский ЦБЗ) сульФитных щелоков от 50 на промышленной колонне с провальными щелевыми тарелками (высота колонны, занятая насадкой, 1 ч м) была аналогична опытной 5колонне с высотой насадки 2 и. Расходпара в промышленной колонне 31 кг/мзщелока, на экспериментальной 14,6 кг/м,. По сравнению с известной указанная 10 насадка значительно проще в изготовлении, так как отсутствуют вертикальныеконтакты решетки и дополнительные перфорированные зигзагообразные перегородки, что делает насадку менее ме таллоемкой.Упрощается эксплуатация, так какпри наличии в жидкости постороннихвключений отпадает операция чистки.Посторонние включения (в известное 20 насадке) закроют живое сечение насадки, что увеличит сопротивление, аэто вызовет увеличение скорости газав поперечном сечении и, как следствиезахлебывание аппарата.25 В предлагаемой конструкции этогоне произойдет, так как посторонниевключения смогут выйти из насадкичерез прямоугольные каналы, образованные выступами гоФр.Увеличение эФФективности работыпредлагаемой насадки по сравнению сизвестной было проверено на стендена облагораживании гидролизата отФурФурола, ЭФФективность предлагаемой конструкции 303, известной 18201.Формула и зобре те н и я40 Насадка для тепломассосбменнцхаппаратов, состоящая из горираванных перФорированных листов, расположенных вертикально параллельными рядами относительно друг друга, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсиФикации процесса за счет создания более развитой поверхности контакта Фаз при использовании эФФекта эжекции, упрощения конструкции, гоФрированные перФорированные листы установлены выступами гоФр навстречу друг другу с зазором между выступами, равным 2-3 диаметрам отверстий ГОФрированного перФорированного листа,1699595 Гидролизат Сульфитные щелока Завод Величина зазора между выступами двух соседних вертикальныхлистов, г отверстий перфораций 2-3 Больше 3) )--- мойкам --- гл дар) Составитель И. филипповедактор Л. Гратилло Техред М,дидык Корректор С. Шекм Подписноепо изобретениям иоткрытиям при ГКНТ СССР