Массообменная колонна

(23) Приоритет во делам нзооретеннй и аткрытнйДата опубликования описания 15. 10.82 Ю. Г, Ииняйло,. А. Г, Долгий, В. С. Ии П, А. Данов(72) Авторы изобретения Днепропетровский ордена Трудового Крас химико-технологический институт им. ф,(7 ) Заявитель 54) ИАССООБМЕННАЯ КОЛО ся к апгаратам бретен тнос для и веден х про газожи ссов, п абсорбц ользова костных массоотекающих прии и т д., ио в х мической обмен ректи может ыт не т имическ й и дру ме х отлур гичес кои,лях промышлен пищев ности бменное оборудовае место среди всеедприятий, На долю около 1 Остоирудования химичес. Колонное массооние занимает важного оборудования прколонн приходитсямости основного обоких заводов.Известны тарельчатые колонные аппараты, получившие наиболее широ( кое распространение в крупнотоннажных производствах, эффективность работы которых во многом определяется эффективностью тарелок и разработкой новых конструкций массооб- менных тарелок с целью повышения их КПД 1.13. Однако уменьшение межтарельчатогорасстояния даже при некотором сни:ении эффективности одной ступениприводит к увеличению эффективности5колонны а целом.Известны тарелки высокой эффективности, например ситчатые, клапанные,а также струйно-капельного типа.Отличительной особенностью тарето лок струйно-капельного типа являетсяналичие специально сконструированного колпачка, внутри которогоосуществляется инверстия фаз и образование капель, что значительно повышает ее КПД по сравнению с обычнойколпачковой и снижает перепад давления,Тарелка представляет, собой полотно из листа металла, перфорированного го под колпачком, Колпачок выполнениз отрезка цилиндра, установленногонад перфорированной частью тарелки,Колпачок снабжен заглушкой в верхнейс3 96544своей части, перфорирован у заглушки многочисленными отверстиями, атакже имеет прорези у нижнего торцаколпачка, образующие отверстия совме.стно с плоскостью полотна тарелки. бЖидкость из объема, образованногоперфорированной частью тарелки и переливной пЛанкой, через сливной карман перетекает на нижележащую тарелку, где через отверстия у основания 10колпачка попадает в зону контакта с.газом (паром),Поступающий через отверстия подколпачком газ образует с жидкостьюгазо-жидкостную смесь. Аэрированнаяжидкость через сепарирующие отверстияв теле колпачка выбрасывается в полости между тарелками. Отсепарированный газ поступает на вышележащую тарелку, а жидкость возвращается 20на полотно тарелки, откуда частичноперетекает на нижележащую тарелку, ачастично возвращается в зону контакта Г 2,Недостатком данного конструктивного решения является то, цто несмотря на высокий КПД одной ступени контакта, эффективность, колонны в целом, оснащенной этими, а также ситчатыми и клапанными тарелками, не З 0может быть значительно повышена путем уменьшения межтарельчатого расстояния, что вызвано интенсивнымдроблением капель и уносом их навышележащую тарелку. дит к изменению направления движения газовой фазы и предотвращаетбрызгоуяос, При этом газовый потокдвижется в возвратном направлении,а содержащиеся в нем капли жидкостиприобретают совместно с гравитационным ускорение, действующее в направлении участка тарелки, заполненного светлой жидкостью, где онизахватываются, Таким образом, обес-,печиваетсяинтенсивный гидродинамический режим контакта фаз, причемпри увеличении скорости газовой фазы брызгоунос не увеличивается, ауменьшается, .поскольку возрастаютинерционные силы, действующие на капли жидкости,Все это позволяет уменьшить межтарельчатое расстояние, не теряяпри этом эффективности одной ступени .контакта.Минимальным расстояниемв этом случае можно считать расстояние, равное высоте пенного слоя натарелке при условии устойчивой работы переливных устройств.На фиг. 1 представлена предлагаемая колонна, общий вид в разрезе;на фиг, 2 - то же, вид в плане.Колонна содержит корпус 1, секционированный тарелками 2, имеющимиперфорированные и неперфорированныеучастки, разделенные вертикальнымиперегородками 3, брызгоотбойники 4 ипереливные карманы 5.Цель изобретения - повышение эффективности путем уменьшения межтаре льчатого расстояния при одновременном сохранении эффективности сту 40 пени контакта.Поставленная цель достигается тем, что в масоообменный колонне, со держащей перфорированные тарелки, перетоцные устройства и вертильные4 Я перегородки, недоходящие до нижнеи плоскости вышележащих тарелок, перфорация тарелок выполнена на одной из половин тарелок, прилегающей к переточному. устройству, и чередуется по высоте с неперфорированными участ хами тарелок, а нижняя плоскость каждой тарелки снабжена брызгоотбойником, выполненным из наклонного листа и направленным в сторону не- перфорированного участка тарелки.Чередование перфорированных и неперфорированных участков тарелок совместно с брызгоотбойником привоКолонна работает следующим образом.Жидкость подается на перфорированный участок тарелки 2, а газ (пар), поднимающийся снизу, создает на этом участке газо-жидкостную смесь. Смесь отражается от неперфорированного участка вышележащей тарелки и переб" расывается на неперфорированный участок тарелки, где сепарируется. При этом брызгоотбойник 4 придает ей воз" вратное движение. Осветленная жидкость через перелив 5 поступает на нижележащую тарелку, а пар на перфори рованный участок вышележащей тарелки. Далее процесс повторяется.Таким образом, при изменении направления движения газожидкостной смеси от восходящего к нисходящему, достигается улучшение сепарации газа и жидкости, что позволяет не снижая эффективности бдной ступени контакта значительно уменьшить расстояние между тарелками.5 9654Внедрение предлагаемого изобретения планируется на запорожском титано-магниевом комбинате на колоннах тенкой ректификационной очистки трихлорсилана с ожидаемым экономическим 5 эффектом около 70 тыс. руб. в год. формула изобретения 45ТаРелок, прилегающик к переточномучустроиству, и чередуется по высоте с неперфорироввнными участками .тарелок, а нижняя плоскость каждой тарелки снабжена.брызгоотбойником, выполненным из наклонного листа и направленным в сторону неперфорированного участка нижележащей тарелки.И ассообменная колонна, содержащая перфорированные тарелки,переточные устройства и вертикальные перегородки, недоходящие до нижней плоскости вышележащих тарелок, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, . целью повышения эффективности путем умень- щения межтарельчатого расстояния при одновременном сохранении эффективности ступени контакта, перфорация 20 тарелок выполнена на одной из половин Источники информации,принятые во.внимание при экспертизе1. Напз Че 1 йеп Адо 1 рп 1 "Ецг ГгадеЙег ор 1 ыпа 1 еп Вос 1 ейаЬз саппа 5 ЬзйоЕЕац гажЬ зрек 1 а 11 Ы бег Ги 11-бойегйо 1 опле", Спепйспе) о 1 оппеп Теспп 11 с, 1973, Н 2, я. 77-84.2, Я. Тап 1 даъ 8, пеналу с 1 ече 1 орес 1йгау Еог йзйд 11 айюп апс 1 Ж арр 11 сайоп Спепц.са 1 Есопошу апй Ещ 1 пегг 1 пд еч 1 еы, 1973, 5, Ю 2, р. 22-27,Составитель Техред А. А Сондор .Корректор Л. Бокш Гуль едакто аказ 7728 д, 4/5 Проектна ППП "Патент, г. Ужгоро ил Тираж 734 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета Спо делам изобретений и открытий 113053, Москва, Ж, Раушская наб