Колонна для массообмена

(51)5 В 01 Л 19/32 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОГКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ние использоваообменнойжных слое1 газа прии, что прии в газо воя масштаблысой еди ства является неполное акционного обьема масс из-за невысоких барбота вые и струйные прорывь нии производительност снижению массоотдач сложность осуществлени рехода к аппаратам бо зобретение относиуществления массимической технолоенение в химичеспищевой и другихсти,ся к устроиствам обменных процесии и может найти ой, нефтехимичетраслях промыштарелки в, волно- увеличеводит к для о сов х прим ской, ленно го пе- ичной МОЩНОСТИ.Известна колонна между газом и жидкост риэонтальные тарелки и ними отбойники, выпал более горизонтальных пластин, образующих 3 налы, сливные устройств стинами, причем рассто ссообме для м ью, сод устано ненные рядов игзагоо а сосл яние от ржащая голенные над из двух или дклонных азные каными плаарелки д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 21) 4771527(26(71) Ленинградский институт текстильной илегкой промышленности им, С.М, Кирова72) А,В, Серов, М,М, Булаткин, Р,Ф, Витковская, Л,Я. Терещенко, Н.Ф, Зыбина и А,Г.Шкуров(56) Авторское свидетельство СССРР 1274700, кл, В 01 Р 53/20, 1986,Авторское свидетельство СССРМ 899050, кл, В 01 Р 3/20, 1982.Авторское свидетельство СССРМ 482174, кл. В 01 Р 3/32. 1975,(54) КОЛОННА ДЛЯ МАССООБМЕНА(57) Изобретение относится к устройствамдля осуществления процессов тепло- и масИзвестна барботажная тарелка с двумя зонами контакта, где обечайка снабжена вертикальным цилиндром, внутри которого установлено устройство для слива жидкости, выполненное в виде перфорированного обтекателя, сообщающегося с вышележащей обечайкой, при этом корпус снабжен кольцевым желобом, выполненным на его внутренней поверхности. сообщающейся с обтекателями. Недостатком такого устройсообмена и может быть использовано в химической, нефтехимической, гаэоперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности. Целью изобретения является увеличение массообмена за счет обеспечения дополнительного контакта фаэ в пакете насадки с одновременным увеличением степени брыэгоулавливания и уменьшением габаритов колонны, Над тарелками установлены горизонтальные ряды иэ 5-9 наклонных пластин трикотажа из синтетических мононитей с линейным модулем петли 40 - 66, причем каждая последующая пластина смещена на 25-90 по отношению к предыдущей, а каждый ряд расположен под углом 3 - 10 к горизонтали тарелки. 1 табл., 3 ил, 1726007отбойника составляет 0,5-2,0 высоты отбой- ника,Недостатком указанного устройства является вынос жидкости на отбойники, что приводит к их захлебыванию, увеличению брыэгоуноса и, как следствие, к снижению эффективности работы тарелки, а также ухудшению массообменных характеристик, Указанное устройство отличается значительными габаритами и сложностью изготовления.Наиболее близкой к предлагаемому устройству является массообменная колонна, содержащая пакеты рулонной насадки, имеющие высоту, равную 0,3 - 0,4 межтарельчатого расстояния, а расстояние между вышерасположен ными провальными тарелками и пакетами равно 0,2-0,3 межтарельчатого расстояния,Недостатком указанной колонны является образование каналов за счет спиральной металлической ленты для прохождения газа только в вертикальном направлении, где осуществляется только один режим работы. Поэтому накопление жидкости в слое рул:нной насадки сразу же приводит к ее захг ебыванию, увеличению брызгоуноса и снижению эффективности работы тарелки,Цель изобретения - увеличение массо- обмена с одновременным снижением степени брызгоуноса и уменьшение габаритов колонны.Указанная цель достигается тем, что пакеты выполнены иэ наклонных пластин трикотажа из синтетических мононитей с линейным модулем петли 40-66, причем каждая последующая пластина смещена на 25 - 90 по отношению к предыдущей, а каждый пакет расположен под углом 3 - 10 к горизонтали тарелки.Установка пакетов, выполненных из наклонных пластин трикотажа из синтетических мононитей с линейным модулем петли 40-66, позволяет увеличить массообменную способность за счет создания высокоразвитой поверхности контакта фаэ с одновременной сепарацией за счет коалесценции капель в слое наклонных пластин.Смещение пластин трикотажа между собой на величину 25-90 создает общий слой с большой удерживающей способностью жидкости, предотвращающей проскок газа и жидкости по сквозным каналам. Изменение линейного модуля петли от 40 до 66 приводит к тому, что в случае уменьшения величины линейного модуля петли неоправданно возрастает гидравлическое сопротивление сло беэ заметного увеличения массообмена и ведет к повышению материалоемкости, В противном случае 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 заметно увеличивается брызгоунос с одновременным снижением массообмена эа счет образования сквозных каналов.Количество пластин и расположение пакетов под углом 3 - 10 к горизонтали обусловлено гидродинамическими характеристиками процесса,Положительный эффект достигается за счет укаэанной конструкции колонны для массообмена, а именно установкой над каж- ДОИ таРЕЛКОй ПаКЕтОВ НакЛОННЫХ ПЛаСтИН трикотажа, выполненного из синтетических мононитей с линейным модулем петли 40 - 66,На фиг, 1 представлена колонна для массообмена с изображением контактирующих потоков, разрез; на фиг. 2 - фрагмент трикотажа, вид сверху; на фиг, 3 - фрагмент трикотажа.Колонна 1 для массообмена содержит Тарелки 2, над которыми установлены пакеты наклонных пластин 3, В зависимости от вида процесса и нагрузок по газу и жидкости устанавливается необходимое количество тарелок и пакетов наклонных пластин,На фиг, 2 представлен фрагмент трикогажа, из которого выбраны пакеты наклоных пластин; на фиг. 3 - пакет из 9 наклонных пластин трикотажа,Капельная жидкость проникает сквозь первый слой, начинает накапливаться и далее работает как массообменная тарелка, Вторичный унос предотвращается при наличии пластин от 5 и более,Колонна для массообмена работает следующим образом,В массообменной колонне пакет пластин устанавливается под углом к горизонтали тарелки, Капельная жидкость, уносимая с тарелки потоком газа, соударяется с пакетом наклонных пластин, капли коалесцируют, образуя на первой по ходу газа пластине г 1 ленку жидкости, Гаэ проходит через каналы, образованные за счет структуры трикотажа, и взаимодействует с пленкой жидкости, Это взаимодействие приводит к образованию газожидкостного слоя внутри пакета наклонных пластин, в котором происходит массообмен.Вышележащие наклонные пластины осуществляют сепарацию капель, их улавливание и предотвращают вторичный унос, ЖидкОсть выводится с наклонных пластин обычным способом. Благодаря установке пластин под углом к горизонтали жидкость не образует газожидкостного слоя на внеш- НЕЙ ПОВЕРХНОСТИ,П р и м е р, Наклонные пластины изго"авливали из полипропиленовых мононитей диаметром 0,3 мм, в качестве сопроводите1726007 ванин,Приведеннал скоПлотность орошеГидравлическое соКоличество наклонных пласКоэфФициентнассоотдачив газовойфазе,кг/нзч(кг/кг) Снещениеслоев одного отнопри- мера нодупьпетли клонных пластин клона,град45 260 93 285 95 8 С ПолипропилснЛавсан 240 194 С 3 25 98 280 60 19700 19690 19610 20300 19600 9310 28 С 90 60с ч,98 81 ПолипропилвнЛавсан 480 45 45 45 45 45 305 9/ 18030 45 9/ Прототнг 3 СО 3100 Неталл ля использовали комплексную нить, Изготавливали трикотаж способом полуфанг, Пакет состоял из 7 наклонных пластин трикотажа. Угол наклона пластин к горизонтали тарелки составлял 5 О, а расстояние между 5 тарелкой и пакетом наклонных пластин равнялось 200 мм,Пакет наклонных пластин монтировали в колонне. 10 Исследование проводили при нагрузках по газу 1,5-4 мыс, по жидкости 0 - 10 мэ/м 2. ч, Результаты представлены в таблице.Предлагаемое техническое решение по зволяет повысить степень брызгоулавливания, увеличить массообмен и уменьшить 1 абариты колонны,Формула изобретения Колонна для массообмена между газом (паром) и жидкостью, содержащая контактное устройство, включающее горизонтальные тарелки и установленные над ними пакеты насадки гофрированного профиля, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения массообмена за счет обеспечения дополнительного контакта фаз в пакете насадки с одновременным увеличением степени брызгоулавливания и уменьшения габаритов колонны, пакеты выполнены из наклонных пластин трикотажа из синтетических мононитей с линейным модулем петли 40 - 66, причем каждая последующая пластина смещена на 25 - 90 по отношению к предыдущей, а каждый пакет расположен под углом 3 - 10 к горизонтали тарелки.- г" -- " Линейный Угол на- Иатериал пакета на.1726007 Составитель Р,ВитковскаяТехред М.Моргентал Корректор С.Черни Редактор А.Маковская Зака, 1224 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж. Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101