РЕГУЛЯРНАЯ НАСАДКА Российский патент 1998 года по МПК B01J19/32 B01D3/32 

Изобретение относится к химическому аппаратостроению и может быть использовано в ректификационных колоннах воздухоразделительных установок.

Известна регулярная насадка, содержащая состоящую по крайней мере из одного слоя сотовую кассету, ячейки которой образованы полыми многосторонними призмами (см. SU, авторское свидетельство, 921608, кл. B 01 J 19/32, 1982).

Недостатками известной насадки являются невысокие разделительная способность и равномерность распределения жидкости.

Техническим результатом от использования изобретения является увеличение разделительной способности и, как следствие этого, уменьшение габаритов ректификационных колонн и внутриблочного пространства разделительных установок, снижение металлоемкости, энергозатрат при получении продуктов разделения воздуха, а также для воздухоразделительных установок, в которых получают аргон, исключения дополнительных систем очистки аргона от кислорода.

Технический результат достигается тем, что регулярная насадка содержит состоящую по крайней мере из одного слоя сотовую кассету, ячейки которой образованы полыми многогранными призмами, насадка снабжена размещенными в полостях соответствующих ячеек наполнителями из немагнитного материала, при этом грань каждой призмы представляет собой постоянный магнит, а ячейка соединены между собой таким образом, что противоположные основания сотовой кассеты являются полюсами разных знаков.

Наполнители выполнены в виде рулона.

Рулон скручен из сетки.

Грань в сечении представляет собой многоугольник, число сторон которого больше трех. Слои сотовой кассеты параллельны между собой.

На фиг. 1 изображен фрагмент регулярной насадки. На фиг. 2 - ячейка насадки. На фиг. 3 - грань призмы типа "a". На фиг. 4 - грань призмы типа "b". На фиг. 5 - грань призмы типа "c".

Регулярная магнитная насадка содержит сотовую кассету 1, состоящую из полых многогранных призм 2 с гранями 3. Полые призмы 2 заполнены немагнитным материалом 4. Грани 3 представляют собой постоянные магниты и имеют три типа - "a", "b" и "c" в зависимости от способа их соединения. Из граней типа "a" собирают полые призмы, а гранями типа "b" и "c" их соединяют в кассету 1. Кассету 1 с внешней стороны обтягивают сеткой 5. Насадка может состоять из нескольких слоев кассет.

Магнитная регулярная насадка работает следующим образом. Газовый поток G подается снизу на контактную часть магнитной регулярной насадки 3. Под воздействием поля магнитных узлов между противоположными магнитными полюсами сотовых кассет 1 и полюсов-граней 3 парамагнитный компонент в газе устремляется к этим узлам, конденсируется в флегму L и дополнительно обогащает ее параллельно с обогащением, которое происходит по высоте насадки в процессе ректификации.

Флегма L подается сверху на контактную часть насадки. Под воздействием поля магнитных узлов между противоположными магнитными полюсами сотовых кассет 1 и полюсов-граней 3 парамагнитный компонент ориентируется в магнитном поле в флегме L и увеличивается напряженность в данных узлах, и в области повышенной напряженности усиливается магнитный захват парамагнитного компонента из газа G в флегму L.

Магнитный захват парамагнитного компонента из газа G в флегму L в узлах магнитной напряженности увеличивает разделительную способность на данной насадке, что позволяет сократить высоту контактной части ректификационной колонны, т. е. приведет к снижению металлоемкости. Уменьшение поверхности ректификационных колонн в ВРУ приведет к снижению холодопотерь или к сокращению энергозатрат при получении продуктов разделения воздуха.

Магнитная регулярная насадка за счет магнитных узлов между противоположными магнитными полюсами сотовых кассет и полюсов-граней 3 сохраняет равномерное распределение флегмы в сечении ректификационной колонны, что позволяет применять ее на диаметрах от 50 до 500 мм.

Свойства магнитной регулярной насадки позволяют ее использовать для разделения систем, у которых относительная летучесть компонентов больше 1, т.е. применить как в системе кислород - азот, так и в системе кислород - аргон. Высокая эффективность данной насадки позволит очистить аргон от кислорода в ректификационной колонне сокращенных размеров и не прибегать к дополнительным системам очистки.

Магнитный материал, из которого изготовлена насадка, сохраняет свои магнитные свойства при циклических изменениях температуры от +100 до - 190^oC.

Регулярная насадка предназначена для использования в разделительных аппаратах. Насадка содержит по крайней мере один слой сотовой кассеты, ячейки которой образованы полыми многогранными призмами. Последние заполнены наполнителем из немагнитного материала. Грань призмы представляет собой постоянный магнит. Ячейки соединены между собой так, что противоположные основания кассеты являются полюсами разных знаков. Техническим результатом использования изобретения является увеличение разделительной способности и, как следствие этого, уменьшение габаритов ректификационных колонн. 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Регулярная насадка, содержащая состоящую по крайней мере из одного слоя сотовую кассету, ячейки которой образованы полыми многогранными призмами, отличающаяся тем, что насадка снабжена размещенными в полостях соответствующих ячеек наполнителями из немагнитного материала, при этом грань каждой многогранной призмы представляет собой постоянный магнит, а ячейки соединены между собой так, что противоположные основания сотовой кассеты являются магнитными полюсами разных знаков. 2. Насадка по п.1, отличающаяся тем, что наполнители выполнены в виде рулона. 3. Насадка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что рулон скручен из сетки. 4. Насадка по п.1, отличающаяся тем, что грань многогранной призмы в сечении представляет собой многоугольник, число сторон которого больше трех. 5. Насадка по одному из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что слои сотовой кассеты параллельны между собой.