Контактная тарелка

(22) Заявлено 190479 (21) 2 /Ьбб 4 б/23-2 б (51) М, Ки,В 01 О 3122 с присоединением заявки йо(23) Приоритет Государственны д комитет СССР но делам изобретений н открытнН(54) КОНТАКТНАЯ ТАРЕЛКА Изобретение относится к кольцевым тарелкам с трубчатыми переливами и контактными элементами для проведения масс- теплообменных процессов ректификации, абсорбции, увлажнения в химической, нефтехимической, пищевой, фармацевтической идругих отраслях промышленности,Известна массообменная тарелка,снабженная. направляющими перегородками, простирающимися от места ввода до места слива жидкости иразде"ляющими основание тарелки на панелипропорциональной площади. Направляющие перегородки, расположенные на 15основании тарелки, образуют каналыпеременной ширины в случае тарелкис хордовыми переливами и постояннойширины, но различной длины, в случаетарелки с радиальными переливамиГЦ, 20Недостатками данного типа тарелки являются низкая эффективность,обусловленная неодинаковым временемпребывания жидкости в различнык каналах, неравномерное распределениегазового потока по сечению тарелкивследствие разбивки направляющимиперегородками межтарельчатого пространства на ряд самостоятельных отсеков, препятствующих перераспреде- ЗО лению газ а, а также наличие эн ачительного градиента жидкости по дли. не тарелки вследствие неиспользования энергии газового потока для ее перемещения, что снижает допустимые нагрузки по газу и жидкости,Известны также кольцевая центробежная тарелка с цеитральными трубчатым и периферийным кольцевым пере" ливами, основание которых снабжено направляющими перегородками и виде многозаходных спиралей или перфорированных цилиндров3. Недостатками тарелки являются непостоянство ширины спиральных каналов, сечение которых увеличивается от центра к периферии, неравномерность распределения жидкости;и / газа по сечению тарелки, которая зависит от величины задержки, а также низкая эффективность разделения, определяемая длиной спиралевидных каналов Цель изобретения - увеличение допустимых нагрузок по гаэ. (пару) и жидкости и снижение неравномерности распределения гаэожидкостного слоя на тарелке.Укаэанная, цель достигается тем,что перегородки изогнуты по кривой,описываемой уравнением где О - длина текущего луча, выхо 1дящего иэ центра переливадо пересечения с перегородкой и касательной, проведен.ной иэ конца радиуса г, повернутого на угол Чтекущий угол поворота радиуАЕлса г;с - предельный угол поворота радиуса г 1б - угол деления окружности пеДОЛрелива на части;В - радиус тарелки;ге- радиус переЛМва;номер точки деления= 0,1,2,3)и расположены относительно друг друга на одинаковом расстоянии и подуглом, равным 90 , относительно вьюходных кромок направленных элементов для газа (пара),Направляющие перегородки устанавливаются относительно основания тарелки на расстоянии, равном 0,05-0,1от высоты перегородки, а верхняячасть направляющих перегородок выполнена с прорезями и снабжена язычками, отогнутыми в сторону движениягаэожидкостного потока,На фиг,1 изображена тарелка, продольный разрез; на фиг.2 - то же,поперечный разрез,Тарелка состоит иэ основания 1 сконтактными элементами 2, в видеотверстий 3 для газа, кромки которых расположены на касательных кокружности перелива и направлены подуглом к основанию тарелки. В центретарелки расположен перелив 4, снабженный диском 5. Над основанием с зазором б установлены направляющие перегородки 7 криволинейной формы,образующие каналы 8 для движениягазожидкостного потока, а также прорези 9, выполненные в верхней изчасти.Контактная тарелка работает следующим образом,Поступающая на периферию тарелкижидкость равномерно распределяетсямежду каналами 8, ,давление жидкостив каналах 8 от стенки колонны к центральному переливу 4 происходит в результате вдува газа в слой жидкости,Часть потока жидкости, находящаяся выше нижней кромки направляющихперегородок 7, движется по криволинейной траектории, соответствующейформе канала 8, а другая часть жидкости, находящаяся между нижнейкромкой перегородки 7 и основаниемтарелки 1, совершает вращательноедвижение,Разбивка основания тарелки направляющими перегородками на ряд ка.налон позволяет уменьшить поперечное перемешивание жидкости и создает концентрический перепад по длинеканала, а также получить линии, токажидкости одинаковой длины, причемжидкость в каждом канале нступаетв контакт с равным количеством газа,Наличие на тарелке перегородоккриволинейной формы, изогнутых покривой, описываемой указанным уравнением позволяет получить постояннуювысоту гаэожидкостного слоя на тарелке независимо от нагрузок по газуи жидкости. Расположение направляю 15 щих перегородок в различных точкахтарелки перпендикулярно к касательным, проведенным к окружности перелива, и, следовательно, к выходнымкромкам газовых отверстий позволя 2 О ет наиболее эффективно использоватькинетическую энергию газового потока как для перемещения жидКости кпереливу, так и для ее вэаимодей -стния с газом. Интенсивность пере 25 мещения жидкости растет с увеличением нарузок по газу,что позволяетпри больших нагрузках по жидкости выраннять высоту слоя жидкости по радиусу тарелки и достичь равномерногораспределения газа,Наличие зазора между основаниемтарелки и нижним краем направляющихперегородок позволяет увеличить время пребывания части жидкости, находящейся на тарелке и совершающей вращательное движение. Воэ -растание времени пребывания жидкости на тарелке увеличиваетэффективность разделения.Уменьшение поперечного перемеши 40 вания жидкости на тарелке эа счетнаправляющих перегородок, использование транспортного эффекта дляобеспечения равномерности распределения контактирующих фаз,наличие зазора между основанием тарелки и нижним краем перегородок - все это способствует как повышению допустимыхнагрузок по газу и жидкости, так иувеличению эффективности работы кольцевых тарелок.Наличие н верхней части направляющих перегородок прорезей с язычками,отогнутыми по направлению газожидкостного потока, позволяет нинелировать градиент жидкости по ширине каЫ нала и между каналами, а также использовать динамический напор движущегося гаэожидкостного слоя в каналахдля повышения допустимых нагрузокпо жидкости,Такое конструктивное исполнениетарелки позволяет эффективно проводить процесс массообмена между фазамис более полной степенью извлечения 65 компонентов, а также понысить допусгимые нагрузки по контактирующимфазам. Формула изобретения длина текущего луча, выходящего из центра перелива до пересечения с перегородкой и касательной, проведенной из конца радиуса т,повернутого на угол 9, текущий угол поворота радиуса г; где- )дЕЛ" 1. Контактная тарелка для тепломассообмена колонн, содержащая основание с центральным переливом и направленными элементами для газа па" ра); расположенными по касательным к окружности перелива, и направляющие перегородки, о т л и ч а ю щ а - я с я тем, что, с целью увеличения допустимых нагрузок по газу (пару) и жидкости и снижения неравномерности распределения гаэожидкостного слоя на тарелке, направляющие перегородки изогнуты по кривой, описываемой уравнением д. - предельный угол повооота радиуса г;- угол деления окружности перелива на части 1В - радиус тарелки;в .радиус перелива;5- номер точки деления(1=0 1,2,3)и расположены относительно другдруга на одинаковом расстоянии и подуглом, равным 90 О относительно выходных кромок направленных элементовдля газа (пара).2, Тарелка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что направляющиеперегородки установлены относитель 15 но основания тарелки на расстоянииравном 0,05-0,1 от высоты перегородки.3, .Тарелка по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что верхняя2 О часть направляющих перегородок выполнена с прорезями и снабжена язычками,отогнутыми в сторону движения газожидкостного потока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ГЦР Р 69581,кл, 12 а 5, 02,03,59,2. Оборудование, его эксплуатация,ремонт и защита от коррозий в химической промышленности, Сборник НИИТХИМ,М., 1969, вып,2, с.б-Ы,797710 Составитель С. Барангорова Техред Н.Барадули Редакто Подписноеомитета СССРоткрытийская наб., д.4/5 Заказ фПатентф, г,ужгород, ул.Проектная. 4 Филиал Тираж 717ИИПИ Государственногопо делам изобретений035, Москва, Ж-З 5, Рауш а Корректор Г.Решетник