Аппарат для контакта жидкости с газом Советский патент 1983 года по МПК B01D53/20 

2.Аппарат по п. 1, о т л и ч a ю-i щ и и с. я тем, что насэдка выполнена упругой.

3.Аппарат поп.1,отличак}щ и и с я тем, что он снабжен

стяжным устройством основа НИИ .

f. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л и чающийся тем, что основания выполнены в виде крестовин.

АППАРАТ ДЛЯ КОНТАКТА ЖИДКОСТИ С ГАЗОМ, содержащий корпус со штуцерами входа и выхода газа и жидкости, размещенные по высоте аппарата секции с вогнутыми слоями насадки на основании, от л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона эффективной работы, каждая секция снабжена верхним основанием, при этом основания по оси выполнены вогнутыми и установлены с возможностью их относительного перемещения по высоте аппарата.

1

Изобретение может быть использовано в газоперерабатывающей, нефтеперерабатывающей , химической и других отраслях промышленности.и относится к тепломассообменным аппаратам для разделения, например, углеводородных смесей.

Известен теппомассообменный аппарат, содержащий корпус со штуцерами входа и выхода газа и жидкости с внутренними устройствами, представляющими собой пакеты насадки,. выпс 1ненные из рифленного ленточного материала. Жидкость в этих аппаратах подается на верхний слой насадки, смачивает ее и стекает по ее каналам зигзагообразно вниз навстречу газу или пару, поднимающемуся с низа колонны Cl 3- . .

Недостатком таких аппаратов является малоэффективная работа 1при незначительном увеличении нагрузок по газу или жидкости. Это объясняется тенденцией к перетеканию жидкости со слоя насадки на стенки колонны, так -как при повышенной скорости газового потока он движется в основном вдоль вертикальной оси по центру аппарата, отбрасывая жидкость к периферии .

В результате газовый поток движется по центральной части, а жидкост в основном вдоль стенок аппарата, не взаимодействуя между собой. Этим самым резко снижается эффективность массообмена.

Известен также аппарат для контакта жидкости с газом, содержащий корпус со штуцерами входа и выхода газа и жидкости, размещенные по высоте аппарата секции с вогнутыми слоями насадки на основании.

Насадка заполняет аппарат горизонтальными секциями и выполнена в виде линз (чечевиц), благодаря применению специальной технологии засыпки от периферии к центру она размещается в аппарате вогнутыми слоями Такая конструкция частично устраняет вышеуказанные недостатки за счет того, что насадка вызывает эффект непродольного отражения струящихся вниз потоков жидкости к вертикальной оси колонны. Ввиду этого жидкостной поток направляется к центру аппарата навстречу основному газовому потоку поднимающегося газа t Недостатком аппарата является узкий диапазон эффективной работы в связис тем, что ограничен угол вогнутых слоев насадки, который не может быть больше угла естественного откоса линз, засыпанных на горизонтальное плоское основание.

Поэтому при более высоких нагрузках погазу вышеуказанный эффект непродольного отражения ниспадающей жи 1кости ( эффект транспортировки ее от стенки к центру ) не будет иметь место в достаточной степени. В этом случае (при повышенных нагрузках) газ движется в основном по вертикальной оси аппарата без контакта с жидкостью, стекающей в основном по стенкам аппарата.

Недостатком конструкции является также постоянный угол наклона вогнутых слоев насадки от периферии к центру. В связи с этим сила, действующая на поток жидкости и направляющая его .к центру, одинакова. Однако оторвать жидкость, стекающую по стенке аппарата, и направить ее в центр значительно труднее, чем обеспечить транспорт жидкости по слою насадки от соседних к центру зон к оси аппарата. Поэтому для преодоления указанного недостатка в аппарат необходимо засыпать линзы разных размеров (а значит, требуется и изготавливать различные линзы) для обеспечения переменного угла наклона слоев насадки и транспорта жидкостик центру аппарата. Кроме того, не все слои насадки одной секции одинаковы, т.е. не проходят от стенки аппарата до его цент ра имеются мертвые зоны), а следовательно, эти слои не обеспечивают транспорт жидкости, от стенки к оси аппарата, что,в свою очередь, снижает диапазон эффективной работы колонны. Недостатком аппарата является так же трудность MOHtawa и демонтажа наполнителя . Трудность монтажа заключается в том, что с целью обеспечения эффекта непродольного отражения ниспадающей жидкости засыпка наполнителя осу ществляется через бункер воронку ), который при заполнении аппарата должен равномерно двигаться относительно неподвижного ко|зпуса по окружности с диаметром, несколько меньшим его диаметра, что придает насадке определенный угол естественного отко са. Трудность при демонтаже заключает ся в необходимости применения ручного труда для извлечения насадки (самостоятельно насадка высыпается лишь частично). Цель изобретения -. расширение диа пазона эффективной работы. Поставленная цель достигается тем что в аппарате, содержащем корпус со штуцерами входа и выхрда газа и жидкости, размещенные по высоте аппарат секции с вогнутыми слоями насадки на основании, каждая секция снабжена верхним основанием, при этом основания по оси выполнейы вогнутыми и установлены с возможностью их относи тельного перемещения по высоте аппарата, насадка выполнена упругой и аппарат снабжен стяжным устройством оснований. Кроме того, основания могут быть выполнены в виде крестовин. На фиг.1 изображен аппарат с упру гой насадкой, общий вид; на фиг.2 вариант аппарата с насыпной насадкой Устройство состоит из корпуса 1 со штуцерами 2 и 3 входа и выхода газа и штуцерами 4 и. 5 входа и выхода жидкости. По оси аппарата размещена тяга 6, закрепленная с помощью, например, резьбового соединения 7 во втулке 8 опорной перекладины 9, связанной с корпусом 1. По высоте тяги 6 расположены вогнутые по центру основания, например, в виде 10 0 крестовин 10, между которыми находятся пакеты 11 насадки. Основания снабжены стяжным устройством 12. Для одновременного демонтажа всей . начинки аппарата тяга 6 внизу снабжена буртиком 13, который является опорой вышелеясащих оснований. Вверху тяга 6 имеет, к примеру, резьбовое соединение 1ч, играющее роль прижимного устройства .для уплотнения всех пакетов насадки, в частности, к внутренней стенке аппарата при их монтаже. Группы пакетов 11 насадки отделены друг от друга дистанционным патрубком 15, размещенным на тяге 6, и образуют зону, свободную от насадки, или зону с меньшей, чем пакеты 11, плотностью насадки. При использовании общей тяги (фиг.1} в аппарате применяется насадка, выполненная из упругого материала, что позволяет обеспечить необходимую плотность насадки, а также ее плотное прилегание к стенкам аппарата. На фиг.2 изображена модификация предлагаемой конструкции с использованием индивидуальной тяги, выполненной из опорной лапки 1б и стягивающего устройства, например, шпильки 17 и перфорированного основания 18. При этом одно ( нижнее )основание закреплено жестко к корпусу аплара-та, а в качестве насадки использованы линзы, которые благодаря определенной вогнутости основания и стягивающему устройству образуют каналы для прохода жидкости от бтенки к центру аппарата больше их угла естественного откоса, а также обеслечива,ют плотное прилегание к стенкам аппарата. Аппарат работает следующим образом. Жидкость через штуцер входа k лодается на пакеты 11 насадки и смачивает ее развитую поверхность. За счет определенной вогнутости крестовин ТО, а следовательно, и пакетов 11 насадки под действием силы тяжести жидкость стекает к центру аПларата, к тяге 6, а газ барботирует через этот жидкостной поток, образуя в слое насадки развитую поверхность массообмена. В зоне аппарата между пакетами насадки, образованной дистанционным патрубком 15, поднимающийся газовый