РЕГУЛЯРНАЯ НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ КОЛОНН Российский патент 1995 года по МПК B01J19/32 

Изобретение относится к конструкциям регулярных насадок для проведения тепломассообменных процессов в системе газ-жидкость и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности в процессе ректификации, абсорбции и десорбции.

Известна регулярная насадка для тепломассообменных колонн, каждый элемент которой выполнен в виде витков сетчатой полосы [1]
Известна также регулярная насадка [2] выполненная из пакета вертикальных гофрированных листов, образующих ряд вертикальных каналов, в которых установлены вертикальные спирали с продольным оребрением по всей длине.

Недостатками данной насадки являются неэффективный массообмен, связанный с отсутствием радиального перемешивания фаз вследствие непроницаемости стенок каналов, малая турбулизация парового потока в канале, проскок пара без контакта с жидкостью.

Цель изобретения увеличение эффективности массообмена за счет радиального перемешивания фаз дополнительной турбулизации паровой фазы в контактных элементах.

Цель достигается тем, что в регулярной насадке вертикальные элементы, выполненные из сетчато-вязаного полотна, снабжены внутри по всей длине гофрированными в поперечном направлении полосами в виде винтовых тел, установленных вплотную к внутренней поверхности вертикальных элементов. Вертикальные элементы могут быть выполнены в виде цилиндров или призм предпочтительней шестигранных.

Предлагаемая конструкция обладает следующими существенными отличиями по сравнению с существующими техническими решениями. Вертикальные элементы выполнены из сетчато-вязаного полотна, т.е. проницаемыми для паровой и жидкой фаз; внутри элементов по всей длине вплотную к внутренней поверхности установлены гофрированные в поперечном направлении полосы в виде винтовых тел.

На фиг. 1 схематически представлена колонна с насадкой, продольный разрез; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 вертикальный элемент насадки; на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.3.

В корпусе колонны 1 размещается насадка, состоящая из вертикальных элементов 2 из сетчатого полотна, установленных вплотную друг к другу. Каждый элемент 2 снабжен внутри по всей длине гофрированной в поперечном направлении полосой 3 в виде винтового тела, установленного вплотную к внутренней поверхности элемента. Насадка по высоте колонны может разделяться на несколько секций.

Насадка работает следующим образом.

Поднимающийся пар попадает в сетчатые вертикальные элементы 2, где благодаря наличию гофрированных полос в виде винтовых тел 3 происходит закручивание и пульсация парового потока. Вращающийся и пульсирующий паровой поток контактирует с жидкостью, стекающей по сетчатой поверхности элемента 2 и гофрированной полосе 3. При этом часть жидкости и газа выбрасывается из сетчатого элемента и поступает в соседние элементы, перемещаясь в радиальном направлении. При установке элементов вплотную друг к другу контактирующие фазы могут перемещаться непосредственно из элемента в элемент. При работе насадки контакт пара и жидкости происходит внутри элементов и на их поверхности. Размеры элементов и гофрированных полос выбираются в зависимости от физико-химических свойств разделяемой смеси.

Интенсификация массообмена за счет радиального перемешивания фаз, т.е. выравнивания концентрации по сечению насадки, достигается установкой вплотную друг к другу вертикальных элементов из сетчатого полотна, проницаемого как для жидкой, так и для паровой фазы.

Интенсификация массообмена за счет дополнительной турбулизации паровой фазы достигается за счет установки в элементах гофрированных полос в виде витков. Благодаря этому происходит закручивание и пульсация парового потока, увеличение скорости его движения в канале и более интенсивный контакт со стекающей жидкостью.

Регулярная сетчатая насадка предназначена для проведения тепломассообменных процессов в системе газ-жидкость и может быть использована в нефтеперерабатывающей, химической, пищевой и других отраслях промышленности в процессах ректификации, абсорбции и десорбции. Насадка состоит из вертикальных элементов в виде цилиндров или призм из сетчато - вязанного полотна, снабженных внутри по всей длине гофрированными в поперечном направлении полосами в виде винтовых тел, установленных вплотную к внутренней поверхности вертикальных элементов. Насадка позволяет увеличить эффективность массообмена за счет радиального перемешивания фаз и дополнительной турбулизации паровой фазы. 4 ил.

РЕГУЛЯРНАЯ НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ КОЛОНН, выполненная из пакета вертикальных каналов с расположенными внутри турбулизирующими элементами, отличающаяся тем, что вертикальные каналы выполнены из сетчатовязаного полотна, а турбулизирующие элементы из гофрированных в поперечном направлении полос в виде винтовых тел, установленных по всей длине вертикальных каналов вплотную к их внутренней поверхности.