Массообменная колонна Советский патент 1983 года по МПК B01D3/20 B01D3/22 

Изобретение относится к массообменным колоннам и может быть исполь зовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности в процессах абсорбции и ректификации. Известна массообменная колонна, включающая перфорированные тарелки, снабженные переливными устройствами и гидрозатворами, размещенными на нижележащей тарелке под переливными устройствами t11Недостатком известной конструкции является низкая удельная интенсивность массообмена, обусловленная отсутствием, второй зоны контакта фа что, в свою очередь, приводит к соз данию значительных сепарациоиных объемов к неоправданному увеличению высоты колонных аппаратов. Цель изобретения - повышение эффективности массообмена, устойчивой в широком диапазоне нагрузок по газ и жидкости. Поставленная цель достигается тем, что, в массообменной колонне, включающей перфорированные тарелки, снабженные переливными устройствами и гидрозатворами, размещенными на нижележащей тарелке под переливными устройствами, переливные устрой,ства размещены на нечетных по ходу газа тарелках, а гидрозатворы - на четных по ходу газа тарелках, при этом площадь свободного сечения перфорации четных, тарелок составляет 2-7 площади свободного сечения перфорации нечетных тарелок. На фиг, 1 представлен элемент ма сообменной колонны, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Колонна включает корпус 1, размещенные по высоте перфорированные тарелки 2, переливные устройства 3 с гйдрозатворами 4 и сливными перего родками 5, перфорированные пластины б, диаметром, равным диаметру колон ны, присоединенные к днищам гидрозатворов. Расстояние между перфорированной пластиной и верхней кромкой сливной перегородки 5 переливного устройства составляет 0,2-2 высоты сливной перегородки. Площадь свободного сечения составляет 2-7 площадей свободного селения перфорированной пластины. На перфорированной пластине б выполнено дополнительное отверстие 7 на равном расстоянии от переливных устройств 3 по форме, аналогичной форме сечения переливных устройств (прямоугольное. Площадь свободного сечения отверстия составляет 0,05-015 площади свободного сечения перфорированной пластины. Колонна работает следующим образом. Переток жидкости с тарелки осуществляется через верхнюю кромку сливной перегородки переливного устройства. Пройдя через перелив, жидкость выходит из гидрозатвора 4 и попадает на перфорированную пластину 6, по которой она распределяется по всей перфорированной поверхности , образуя вторую зону контакта фаз, и стекает в виде пленок или струй на нижележащую тарелку через перфораций пластины и отверстие 7. Применение дополнительной перфорированной поверхности Позволяет увеличить эффективность использования сепарационных пространств, создать равномерную зторую зону контакта фаз, обеспечить стабильность работы тарелок в широком диапазоне нагрузок. В таблице приведены результаты аботы массообменной колонны с перорированными тарелками при различых площадях свободного сечения перораций четных и нечётных тарелок.

МАССООВМЕННАЯ КОЛОННА, включающая перфорированные тарелки, снабженные .переливными устройствами и гидрозатворами, размещенными на нижележащей тарелке под переливными устройствами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности массообмена, устойчи,вого в широком диапазоне нагрузок по газу и жидкости, переливные устройства размещены jja нечетны ; по ходу, газа тарелках,, а гидрозатворы на четных по ходу газа тарелках, при этом площадь свободного сечения перфорации четных тарелок составляет 2-7 площади свободного сечения перфорации нечетных тарелок.

0,42

0,4

140

0,8

0,28

Продолжение таблицы

100

0,36

0,42

140 28

0,4 0,92 0,51

3

0,92

0,51

57

о же 0,88 0,54 100 0,7 0,6 140

1,7

3,05

28

10 3,05 1,7

57

о же

1,8

2,95

100 140 2,23 2,0

11

1,95

3,35

28 1,95 3,35

57 о же

1,98

3,25

100 2,45 140 2,2

Продолжение таблицы

0,84

1,5

И,

1,2

0,6

6,7

1,9 1,6

Нет

1,75

- 1,2 То же - 0,84

1,5

Да

1,2 0,6

1,9

2да

1,6

То ,75 1,2

- -Нет

0,84

1,5

- -Нет 1,2 0,6

1,9

1,8Нет

1,6 . 1,2 1,75

То жеНет

0,84

1,5. 1,2 0,6

Результаты показывают, что поставленная задача решается полностью и положительный эффект достигаете только при соотношении 2-7.

Иитенсификация массообмена за счет создаиия второй зоны контакта фаз, устойчивой в широком диапазоне нагрузок ho газуй жидкости, позволяет сократить число тарелок в мае-. сообменной колонне в снизить ее .

Применение предлагаемого устройства в действующих агрегатах синтеза аммиака большой едщничной мощности 1500 т/сут позволяет уменьшить высоту абсорбера .моноэталаминовой очистки технологического газа от СО на 20-25% или примерно на 10 м, а расход металла для одного агрегата на 70-80 т.Снижение габаритной высоты абсорбера позволяет изготовить аппарат в одном корпусе, что дает дополнительные экономические преимущества.

Фи1.1