КАСКАДНАЯ ТАРЕЛКА ДЛЯ МАССООБМЕННЫХ ГАЗОЖИДКОСТНЫХ ПРОЦЕССОВ Российский патент 2014 года по МПК B01J19/32 B01D3/24 

Область техники, к которой относится изобретение

Предлагаемая тарелка относится к массообменным устройствам для абсорбционных, десорбционных и ректификационных колонн.

Уровень техники

Известна ситчатая тарелка (Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. М., 1971, Химия, стр.107), представляющая собой перфорированный лист с переливными устройствами. Недостатком этого устройства является большое гидравлическое сопротивление, неустойчивость работы.

Прототипом является каскадная тарелка, в которой ленты расположены горизонтально и наклонно к центру колонны и имеют отверстия (Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. М., 1971, Химия, стр.123-124). Общим признаком с предлагаемым решением является горизонтальное расположение лент. Недостаток этой конструкции - повышенное гидравлическое сопротивление.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание новой высокоэффективной тарелки для массообменных газожидкостных процессов.

Устранение указанных недостатков и достижение заявляемого технического результата от реализации тарелки для массообменных газожидкостных процессов, состоящей из лент, расположенных горизонтально и параллельно друг другу, достигается за счет того, что ленты расположены в виде лестницы от одной стены колонны к противоположной стене с образованием щели между вышележащей и нижележащей лентами, к лентам крепится сеточная лента со стороны, выступающей из-под вышележащей ленты, и бордюр на противоположной стороне ленты, плоскости бордюра и сетки параллельны друг другу и перпендикулярны плоскости ленты.

Отличительной особенностью заявленного изобретения является то, что ленты 1 расположены в виде лестницы от стены колонны 5 к противоположной стене с образованием щели между вышележащей и нижележащей лентами, ленты имеют прикрепленную сеточную ленту 3 со стороны, выступающей из-под вышележащей ленты и бордюр 2 на противоположной стороне ленты, плоскость бордюры 2 и сеточной ленты 3 параллельны друг другу и перпендикулярны плоскости ленты 1 (фиг.1).

Каскадная тарелка состоит из горизонтальных лент 1, расположенных в виде лестницы, с образованием щели между вышележащей и нижележащей лентами для прохождения газа (пара). Ленты имеют бордюр 2 с одной из сторон. С другой стороны к ленте 1 прикрепляется сеточная лента 3. Плоскости бордюра 2 и сеточной ленты 3 параллельны друг другу и перпендикулярны плоскости ленты 1. В проекции происходит нахлест одной ленты 1 на другую ленту так, как показано на фиг.1.

Тарелка работает следующим образом: жидкость приходит на тарелку через переливное устройство 4 и по горизонтальным лентам 1, как по ступенькам, стекает вниз. Бордюр 2 необходим для того, чтобы жидкость не пошла навстречу газу (пару) в щель между лентами, а сеточная лента 3 предназначена для дробления стекающего потока жидкости, для предотвращения уноса капель газом и для придания направления потоку газа. На фиг.1 стенки колонны обозначены 5.

Достоинства данной тарелки: низкое гидравлическое сопротивление за счет большого свободного сечения тарелки, высокая скорость массообмена между газом и жидкостью за счет дробления потока жидкости сеточной лентой и за счет прямоточного движения газа и жидкости на ленте 1, а также за счет интенсивного режима взаимодействия, низкий брызгоунос за счет сеточных лент 3, возможность работы тарелки в широком диапазоне скоростей газа за счет отсутствия постоянного слоя жидкости на тарелке.

В результате реализации изобретения может быть получен следующий технический результат:

- уменьшение гидравлического сопротивления,

- повышение скорости массообмена между газом и жидкостью,

- снижение брызгоуноса,

- расширение диапазона скоростей газа.

Краткое описание чертежей

Фиг.1. Каскадная тарелка.

На фиг.1 приведена конструкция новой каскадной тарелки.

Осуществление изобретения

Изобретение реализуется в колонном массообменном газожидкостном аппарате, в котором устанавливается друг над другом некоторое число каскадных тарелок. Жидкость подается через распределительное устройство в верхнюю часть колонны. Жидкость по тарелкам движется каскадно, а с одной тарелки на другую переходит по переливному устройству 4. Жидкость отводится через штуцер в нижнем днище колонны. Газ подается через штуцер в низ колонны и движется вверх по колонне через щели, образованные лентами 1. Взаимодействие между газом и жидкостью происходит на каскадных тарелках.

Изобретение относится к массообменным устройствам для адсорбционных, десорбционных и ректификационных колонн. Каскадная тарелка содержит горизонтальные ленты, образующие уклон от стены колонны, расположенные в виде лестницы от стены колонны к противоположной стене с образованием щели между вышележащей и нижележащей лентами, причем ленты имеют сеточную ленту со стороны, выступающей из-под вышележащей ленты, и бордюр на противоположной стороне ленты. Плоскости бордюра и сеточной ленты параллельны друг другу и перпендикулярны плоскости ленты. Изобретение обеспечивает уменьшение гидравлического сопротивления, повышение скорости массообмена между газом и жидкостью, снижение брызгоуноса и возможность работы тарелки в широком диапазоне скоростей. 1 ил.

Каскадная тарелка для массообменных газожидкостных процессов, содержащая горизонтальные ленты, образующие уклон от стены колонны, отличающаяся тем, что ленты расположены в виде лестницы от стены колонны к противоположной стене с образованием щели между вышележащей и нижележащей лентами, ленты имеют сеточную ленту со стороны, выступающей из-под вышележащей ленты, и бордюр на противоположной стороне ленты, плоскости бордюра и сеточной ленты параллельны друг другу и перпендикулярны плоскости ленты.