Массообменный аппарат

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик щ 971386(22) Заявлено 080180 (21) 2866135/23-26 У 1 М Кп 3 В 01 О 3/26 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(3 УДК 66,048, .375(0888) Опубликовано 071182, Бюллетень Йо 41 Дата опубликования описания 071182(72) Авторы изобретен В.М.Лукьяненко, А.В .Никишкин, И.А.Ни О.С.Чехов и А.Б.Тютюнников Заявитель СООБМЕННЫИ АППАРАТ вал жидкос туман уносят уплотне- пласти- аппаидкосверсонв Изобретение относится к химическому машиностроению, а болЕе конкрет" но - к устройству контактных тарелок колонных аппаратов, предназначенных для проведения массообменных процессов: ректификации, абсорбции и десорбции в химической нефтехимической и других отраслях промышленности.Известен массообменный аппарат, включающий корпус, по высоте которого установлены тарелки, содержащие горизонтальное основание с отверстиями и колпачками над нимиф при этом стенка колпачка со стороны входа жидкости приподнята над основанием и образует с ним щель для входа жидкости в колпачок, а стенка со стороны выхода жидкости опирается на основание и имеет отверстия для газо- жидкостного потока, приемный и сливной карманы 11.Недостатки аппарата:1) Различие в нагрузке по ж ти на единицу длины сопловых от тий между крайними и средними к тактными элементами составляет среднем 30.2) Узкий диапазон устойчивой работы (при уменьшении отношения пар/жидкость возможети)3) Мелкие каплися паром. 4) Трудность обеспеченияния между плоскопараллельными нами и цилиндрической стенкой рата.Цель изобретения - интенсификаций процесса массообмена путем ликвидации продольного перемешивания жидкости, уменьшения уноса брызг и обре. зования прямотока.Указанная цель достигается тем, что в массообменном аппарате, включающем корпус, по высоте которого установлены тарелки, содержащие гори- зонтальное основаниЕ с отверстиями и колпачками над ними, причем стенка колпачка со стороны входа жидкос 1. ти приподнята над основанием и обра. зует с ним щель для входа жидкости в колпачок, а стенка со стороны выхода жидкости опирается на основание и имеет отверстие для газожидкостно го потока, приемный и сливной кармаи. ны, согласно иэобретейию, каждая тарелка снабжена перегородками раэ. ной высоты, установленными мелду стенками аппарата и торцовыми стенками колпачков в шахматном порядкефпри этом перегородки меньшей высотыустановлены по направлению движенияжидкостного потока от приемного кармана к сливному.Целесообразно перегородки устанав,ливать между торцовыми стенкамиколпачков, колпачок выполнять с просечными элементами, направленными коснованию,и устанавливать над рядомотверстий. 10Применение колпачков такой конструкции в сочетании с перегородкамидает возможность разделить тарелкуна секции, что исключает смешиваниепроконтактировавшей жидкости с жидкостью, еще не вступавшей в контакт.То обстоятельство, что парожидкостной поток благодаря специальным отверстиям в задней стенке выходит изколпачка вниз почти перпендикулярнок основанию тарелки, позволяет исполь.зовать для отделения капель жидкостиот пара наряду с силами тяжестиинерционные силы, чем обеспечиваетсяхорошая сепарация пара, уменьшаетсяунос брызг, кроме того, отверстияв задней стенке создают дополнительную зону контакта.Все это увеличивает эффективностьмассообмена, повышает четкость разделения компонентов. В колпачке и навыходе из него жидкость и пар движутся в одном направлении, получающийсяпрямоток повышает производительностьконтактного устройства,На фиг, 1 изображена контактная 35массообменная тарелка в разрезе,на;фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 - размещение перегородок между стенкамиаппарата и торцовыми стенками колпачков, на фиг. 3 - разрез А-А на 40фиг. 1 - размещение перегородок между торцовыми стенками колпачков,на фиг. 4 колпачок в вертпкальномсечении, на фиг. 5 - узел 1 на фиг;4 вариант отверстия в основании тарелки, По высоте корпуса 1 установленытарелки, содержащие плоское горизонтальное основание 2 с отверстиями 3,которые могут быть выполнены с отбортовкой (фиг. 5) или без нее (фиг,4)на которыми установлены колпачки 4(фиг. 4), состоящие из стенок скрышкой нижний конец переднеи стенкИ 5 состороны входа жидкости натарелку приподнят над основанием тарелки и образует щель 6 для входа55фдкости в колпачок. Нижний конецзацней стенки 7 (со стороны выходажидкости с тарелки) опирается на основание тарелки, а верхияя частьстенки отверстия 8, которые направляют выходящую из колпачка парожидкостную смесь к основанию тарелки.Две боковые стенки 9, опирающиесяна основание тарелки, соединяют переднюю и заднюю стенки колпачка. Меж ду боковыми стенками колпачков и стен.ками корпуса колонного аппарата ус -тановлены на основание тарелки в шахматном порядке перегородки 10 и 11(фиг., 2, 3), высота которых определяется в зависимости от загрузкипо жидкости. Установка перегородокмежду боковыми стенками колпачковпредпочтительна для тарелок большсгго диаметра. Максимальная высотаперегородок определяется высотой колпачка, а минимальная - расстояниемот осйования тарелки 2 до отверстий 8.Массообменный аппарат работаетследующим образом,Жидкость из приемного кармана тарелки попадает на основание 2 тарелкии через щель 6 входит в колпачок. Пар(газ), проходя через отверстия 3 восновании тарелки, захватывает жидкость и распыляет ее. Тонкое распыление жидкости обеспечивает эффективный массообмен между паром и жидкос.тью. Образовавшаяся парожидкостнаясмесь движется по каналу, образованному стенками 5, 7, 9 колпачка, Вверхней части колпачка парожидкостнойпоток меняет направление и выходитчерез отверстия 8 в задней стенке колпачка, Вышедший из колпачка парожидкостной поток делится на две фазы:капли жидкости продолжают движениек основанию тарелки и собираются нанем, а пар, освобожденный от капельжидкости, поднимается на вышерасположенное контактное устройство. )жидкость,пройдя аналогичным образом все колпачки, сливается в приемный карманнижерасположенного контактного устройства.При номинальных нагрузках всяжидкость проходит через колпачки.При увеличении соотношения жидкостьпар жидкость перераспределяетсячерез перегородки 10, тогда как высокие перегородки 11 препятствуютпереходу жидкости, (Движение жидкос-.ти для этого случая показано нафиг. 2, 3 штриховыми стрелками),Перегородки могут быть установлены и между боковыми стенками колпачков (фиг. 3), а отверстия в основаниитарелки изготовлены с отбортовкой(Фиг. 5),Благодаря отсутсвию продольногоперемешивания жидкости, хорошей сепарации пара и организации прямотока эффективность аппарата повышается примерно в 1,5 раза по сравнениюс прототипом. Применение колпачковтакой конструкции в сочетании с перегородками дает возможность разделить тарелку на секции, что исключает смешивание проконтактировавшейжидкости с жидкостью, еще не вступившей в контакт, То обстоятельство,что парожидкостной поток благодаряспециальным отверстиям в заднейФормула изобретения 15 стенке выходит иэ колпачка вниз почти перпендикулярно к основанию тарелки, позволяет использовать для отделения капель жидкости от пара наряду с силами тяжести также инерционные силы, чем обеспечивается хоро шая сепарация и уменьшается унос брызг.Кроме того, колпачки и перегородки повышают жесткость основания тарелки, что дает воэможность применить 10 облегченную опорную конструкцию тарелки. 1, Массообменный аппарат, включающий корпус, по высоте которого установлены тарелки, содержащие горизонтальное основание с отверстиями и колпачками над ними, при этомстенка колпачка со стороны входа жидкости приподнята над основанием и образует с ним щель для входа жид-: кости в колпачок, а стенка со сторо-.ны выхода жидкости опирается наоснование и имеет отверстие для газо- жидкостного потока, приемный и слив -ной карманы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена за счет ликвидации продольного перемешивания жидкости, уменьшения уноса брызг и образования прямотока, каждая тарелка снабжена перегородками разной высоты, установленными между стенками аппарата и торцовыми стенками колпачков в шахматном порядке, при этом перегородки меньшей высоты установлены по направлению движения жидкост. ного потока от приемного кармана к сливному.2. Аппарат по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, перегородки установлены между торцовыми стенками колпачков3. Аппарат по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что колпачок выполнен с просечными элементами, направленными к основанию.4. Аппарат по пп. 1 и 3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что колпачок установлен над рядом отверстий.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 161688, кл. В 01 0 3/26, 1962.971386 оставитель Г;Урусоваехред М.Тепер Корректор И.Ватрушкинабф Редактор Б,федотов Тираж 734 ИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 3035, Москва, )(-35, Раушская дписное акаэ 8786/1 4 5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектн