Тепломассообменный аппарат

/3 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СССР 1986 54 ) ТЕПЛ57) Иэоурномуающих в ССООБМЕННЫЙ АППАРАТ я к аппарасов, проте) относитсию прэцес гаэ (па абсорбцибретения етени ормл систе я, ректифи является ение каче их ка ью иэ отбо ость, т ация. Ц величен аи улу Риг УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71 ) Кременчугский нефтеперерабатывающий завод им, ХХЧ 1 съезда КПССи Грозненский нефтяной научно-исследовательский институт(56) Александров И,А, Ректификационные и абсорбционные аппараты. - М.:Химия, 1978, стр, 17,Авторское свидетельствоУ 1256759, кл. В 01 Э 3/20 ства получаемого продукта за счет ликвидации провала жидкости, органиэации устойчивого ее циркуляционного орошения и увеличения поверхности контакта фаэ. Аппарат включает корпус, внутри которого установлены тарелки с переливными устройствами и продольными секционирунпщими пере" городками и тарелки, выполненные из ступенчато расположенных пластин 19, снабженных дополнительно патрубками 21, верхние торцы которых закрыты плоскими крышками 22. В боковой поверхности патрубков выполнены вырезы 23, ориентированные в сторону движения жидкости. Нижняя последняя нак" йф лонно установленная пластина снабжена окнами с отбортовками, расположенными над продольными секционирующими перегородками. Отбортовки могут быть расположены в шахматном порядке, а их нижние торцы размешены на некотором расстоянии от продольной секционирующей перегородки, 7 ил., 1 табл.эоб ре и ние оносится к апаратурномуФормлению процессов, протекаюцих н системеаэ (пар) - жидкость, таких как абсорбция, ректификация, и может найти применение н нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях пр)мышленно ти,Пель изобретения - увеличение отбора и улучшение качества получаемого продукта эа счет ликвидации провала жидкости, организации устойчивого ее циркуляционного орошения и увеличения поверхности контакта фаз,На фиг,1 показан тепломассообменный аппарат, продольный разрез; нафиг.2 - тарелка с патрубками; нафиг, 3 - узел 1 на фиг,1; на Фиг4то же, нид сверху отбортонки выполнены в шахматном порядке; на фиг.5 - 20узел перетока жидкости с дополнительной тарелки на основную, вариант выполнения; на фиг, 6 - то же, видснерху; на фиг, 7 - тарелка с патрубками, вид сверху.Тепломассообменный аппарат включает корпус 1, н котором установленытарелки 2 - 6 с центральными и периФерийными переливными устройствами7 - 11 соответственно. На тарелке 5 30установлены продольные перегородки12, Под основной тарелкой 6 установлена дополнительная тарелка 13, апод оснонными тарелками 3 и 4 - дополнительные тарелки 14 и 15, выполненные н ниде наклонно устанонленныхпластин,Над верхней тарелкой 2 размещенороситель 16. Отвод жидкой Фазы наорошение осуществляют из перелинного 40устройства 8 через патрубок 17, аотвод компонентов готового продуктаиэ перелинных устройств 9 и 11 черезпатрубки 18.Нижняя допо:пгительная тарелка 13состоит иэ наклонно установленныхпластин 19 с образованием эаэорон 20,н каждый из которых вмонтированы патрубки 21, закрытые сверху крышкой 22,В верхней части патрубка 21 выполненвырез 23, ориентированный н сторонудвижения жидкости,Под тарлкой 4 расположена сборнопереточня тарелка 14, состоящая иэнак:.онн установленных пластин 24, нближ е иэ которых к переливному устр, й,:тну 1 ньполнены окна 25, образосз:.нь; и у-.м о г гибки отбортонок6 иви л п.д пло.е:сть пластины . ч,0 тборонки 26 и 27 в шахматном порядке прикреплены к секционирующей перегородке 12. Переток жидкости в нижележащую тарелку осуществляется по наружной поверхности отбортовок 26 и27 и по наружной поверхности секционируюших перегородок 12, а поднимающийся газ (пар) проходит через проемы 28 и 29.В другом варианте (Фиг,5 и 6)выполнения узла перетока. жидкости с дополнительной тарелки на основную, отбортонки 26 и 27 отогнуты вниз повсей длине окна 25 с образованием щелей 30 и 31 между отбортовками 26 и27 и продольной перегородкой 12,Для прохода пара (газа) из-под дополнительных тарелок служат проемы32. С боков дополнительная тарелка13 закрыта боковыми стенками 33, Всуженной части корпуса 1 аппаратаустановлены тарелки 34, над которымираэмецен сепаратор 35.Аппарат работает следующим образом,Сырье в жидкой фазе в корпус 1аппарата поступает через ороситель16 на верхнюю тарелку 2 а в парс"ной фазе - через трансферную линию36 поднимается снизу, Контакт фазосуществляется на тарелках 2 - 6,а также на дополнительно установленных тарелках 13 - 15, Переток жидкости с тарелки на тарелку осущестнляется через переливные устройства7 - 11,Вывод жидкости на циркуляцию осуществляется иэ переливного устройства 8, вывод компонентов готового продукта - иэ переливных устройств 9и 11,1 ри уменьшении нагрузок по паровой фазе возникает провал жидкостис основных тарелок 3 - 6, которыйулавливается дополнительными тарелками 13 - 15. Жидкость провалившаяся через перфорацию основных тарелок,поступает на дополнительные тарелки13 - 15 в виде капель и струй, Этикапли и струи частично поступают нанаклонно установленные пластины 19,по которым они направляются н перелинные устройства 8, 9 и 11, прпэтом часть поднимающегося лара проходит зазоры 20 и вступает н контактс жидкостью, стекающей с вышележащейна нижележашую пластину 19, Этот контак г фаэ сопровождается дроблениемжидкости с образованием развитой межфазной поверхности,После прохождения зазорон 20 парсрывает жидкость, стекающую с торцовВпластин 19, и транспортирует ее н виде капель в сторону соседних пластин9 и крышек 22, при этом частичнопар изменяет направление движения,уходя наверх, и на внутренней сторо- Оне крышек 22 происходит сепарациякапель жидкости из парового потока.Другая часть парового потока движет"ся вместе с жидкостью между пластиной 19 и крышкой 22. 15Сепарация жидкости происходит наверхней стороне пластин 19, нижнейстороне крышек 22 и на наружной поверхности патрубков 21, Соприкосновение с поверхностями пластин 19, крышек 22 и патрубков 21 сопровождается гидродинамическим,ударом парожидкостного потока, при этом образуетсяновая поверхность контакта фаз споследующей интенсификацией процесса 25тепломассопереноса.Отсепарированный паровой потокуходит на контактирование с жидкостьюна основных тарелках 2 - 6, Часть пара проходит череэ патрубки 21 и выреэы 23 и вступает с другой частью жидкости, попавшей с вышележащей тарелки на крышки 22 в контакт, сопровождающийся ее дроблением. Проконтактирован с жидкостью на дополнительныхтарелках 13 - 15, пар поступает наконтактирование на основные тарелки2-6,Жидкость, стекающая с нышелекащихна нижележащие пластины 19 и крышки 4022, достигая пластины 24, в основномнаправляется н переливные устройства8,9 и 11, а частично через окна 25поступает на тарелки 4 и 5, минуя переливные устройства 8 и 9,Жидкость, участвующая в процессеразделения, имеет различную вязкость,а также может содержать различныетвердые включения, поэтому для вязких и содержащих твердую фазу жидкостей рекомендуется узел перетока,приведенный на фиг, 3 и 4. В этомварианте жидкость, стекающая с пластины 24, через окна 25 поступает наотбортонки 26 и 27, которыми она направляется на продольные секционируюшие перегоропки 12, 11 о наружной поверхности зтих ие 1,город к 12 жидкость плавно нос .пав. н тарелки 4 и 5, Поднимающийся пар с этих тарелок проходит через проемы 28 и 29, контактируя со стекающей жидкостью по отбортовкам 26 и 27, расположеннымв шахматном порядке, Для чистых жидкостей с малой вязкостью рекомендуется узел перетока, приведенный нафиг. 5 и 6, в котором жидкость спластин 24 через окна 25 поступаетна отбортовки 26 и 27, а затем черезщели 30 и 3 по наружной поверхностипродольных секционирующих перегородок 12 стекает на тарелки 4 и 5. Контактирование пара осуществляется с жидкостью, стекающей в виде пленки по наружной поверхности секционирующих перегородок 12, а также при прохождении его через проемы 32.Дополнительно установленная тарелка 13 предотвращает попадание (пронал) жидкости на сепаратор 35 и в суженную часть корпуса, где установлены тарелки 34, исключает воэ" можность перемешивания жидкости по высоте аппарата (устраняет облегче" ние остатка внизу суженной части аппарата), т.е. поньппает разделяющую способность аппарата.Предлагаемый аппарат обладает более высокой эффективностью проведения процесса тепломассопереноса эа счет увеличения поверхности контакта фаз, Кроме того, повышается надежность работы аппарата и, в частности, циркуляционных насосов н системе циркуляционного орошения.П р и м е р 1 (предлагаемый аппарат). Тепломассообменный аппарат вакуумная колонна К, в которой, кроме тарелок 2 - 6 и 34 и сепаратора 35, дополнительно установлены тарелки 13 - 15. Сырье в жидкой фазе в корпус 1 аппарата поступает че" рез ороситель 16 на верхнюю тарелку 2, а в паровой фазе через трансферную линию 36 поднимается снизу.В трансферной линии 36 движется из печи с температурой 405"406 С па" рожидкостный поток мазута сернистой нефти, Отвод компонентов готового продукта (накуумного гаэойля) осуществляют иэ переливных устройств 9 и 11 через патрубки 18, Выход целевого продукта - вакуумного гаэойля 49-51 мас.Е на мазут. С низа суженной части корпуса 1 с температурой 370-373 С выводят гудрон с высо" кой вязкостью (70-80 с).Качестно Отбор целевого продук та (накуум ного газойля),мас.% на мазу Аппарат В низусуженнойчасти Мазутиэ печ(36) Цвет аппарата Предлагаемый 70-80 49-5 Светло-14корич- невый 405-406 370-373 Базовыйобъект 18-22 38-42 Темньн 16-8 405-415 338-340 П р и м е р 2 базовый объект), Тепломассообйенный аппарат - вакуум"ная колонна К, н которой установлены тарелки 2 - 6 и 34 и сепаратор35. Подача сырья и отвод готовогопродукта осущестнляется, как в примере 1, Парожидкостный поток мазутав трансферной линии 36 движется иэ печи с температурой 405-415 С, Выход целевого продукта - вакуумного газойля 38-42 мас,% на мазут. С низа суженной части аппарата с температурой 338-340 С выводят гудрон с низкой вязкостью (18-22 с).Показатели работы вакуумной колонны приведены н таблице.Изобретение обеспечивает стабили" эацию технологического режима аппарата, более высокую эффективность погоноразделения, в результате чего по сравнению с известным аппаратом увеличивается отбор накуумного гаэойля (целевого продукта) до 49-51 против 38-42 мас.% на мазут, улучшается ка" честно вакуумного газойля по цвету и содержанию смол, а также улучшается качество гудрона (при повышении температуры н низу суженной части аппарата с 338-340 до 370-373 С вязкость увеличивается с 18-22 до 70-80 с).формула и э обретенияТепломассообменный аппарат,включающий корпус с патрубками ввода и вывода взаимодействующих фаэ, внутри которого установлены тарелки сцентральным и периферийным переливными устройствами и продольными секционирующими перегородками, размещенными на основании, под которымустановлены дополнительные тарелки,вьцюлненные иэ ступенчато располо 10 женных пластин, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения отбора и улучшения качества получаемого продукта эа счет ликвидации провала жидкости, организации устойчи 15 ного ее циркуляционного орошения иувеличения поверхности контакта фаэ,пластины нижерасположенной тарелкивыполнены с отверстиями и снабженыпатрубками, нижние торцы которых зак 20 реплены н отверстиях пластин, приэтом боковые поверхности патрубков,ориентированные н сторону движенияжидкости, выполнены с вырезами, аверхние их торцы снабжены плоскими25 крышками, расположенными наклонновдоль пластин, нижняя последняя наклонно установленная пластина, размещенная вблизи переливного устройства, снабжена окнами, расположенными30 между патрубками над продольными секционирующими перегородками, окнаснабжены отбортовками, выполненнымив шахматном порядке и расположенными по обе стороны продольных секционирующих пе ре городок,1 целевого продукта гудрона Содержание Вязкостьсмол, % ВУ, с1414401 77 гг Составитель С,БарановаТехред М.Ходанич Корректор М,Пою. Редактор В,Петраш Заказ 3806/4 Тираж 642 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5