Пленочная тарелка Советский патент 1983 года по МПК B01D3/28 

Изобретение относится к технике, где осуществляются массообменные процессы, преимущественно под вакуумом, например в фармацевтической, химической и нефтехимической промышленности. Известны пленочные тарелки, полотно которых состоит из плоской тонкой плиты с направленными вниз патрубками таким образом, чтобы они по отношению к патрубкам на нижерасположенной тарелке располагались в шахматном порядке 1. Известна пленочная тарелка для массообменных колонн, включающая коаксиально расположенные контактные элементы, выполненные в виде установленных днищами вверх желобов 2. Однако колонна, оборудованная такими тарелками, имеет незначительное гидравлическое сопротивление. При диаметре колонны 0,5 м дР одной тарелки при скорости газа 1 м/с и орошении 8 составляет 10-12 Па при достаточно высокой эффективности (при описанных режимах на 1 м высоты колонны приходится 4-Б теоретических тарелок). При работе колонны массообмен протекает в двух зонах и носит различный характер: пленочный массообмен на поверхности кольцевых элементов; капельный массообмен протекающий в момент срыва пленки с борта колец в виде капель и струй и их падения до следующих кольцевых элементов. При этом во второй зоне массообмен эффективен вследствие крупного размера струй и капель и малой длины пути их падения (расстояния между кольцами по высоте). Кроме того, между кольцами вообще возможен проскок пара (газа) без контакта с каплями, что снижает эффективность массообмена. Цель изобретения - повышение эффективности разделения за счет увеличения поверхности контакта фаз в межтарельчатом пространстве и ликвидации проскока газа (пара) без контакта с жидкостью. Цель достигается тем, что в пленочной тарелке для массообменных колонв, включающей коаксиально расположенные контактные элементы в виде установленных днищами вверх желобов, контактные элементы в нижней части снабжены по внутреннему и наружному диаметру цилиндрами из сетчатого полотна. На фиг. 1 схематично изображено расположение тарелок с сетчатыми цилиндрами в колонне относительно друг друга; на фиг. 2 - кольцевой контактный элемент с сетчатыми цилиндрами. Пленочная тарелка для массообменных колонн содержит коаксиально расположенные кольцевые контактные элементы 1, выполненные в виде установленных днищами вверх желобов, при этом днища имеют углубления в виде кольцевых русел. На ниже расположенной тарелке кольцевые элементы 2 установлены так, чтобы зазор 3 на верхней тарелке располагался по вертикали против поверхности соответствующего кольца ниже расположенной тарелки, т.е. чтобы слив жидкой фазы с верхней тарелки по сетчатому цилиндру 4 приходился на середину поверхности кольцевого элемента «иже расположенной тарелки. К нижнему краю бортов кольцевых элементов как по внещнему, так и по внутреннему диаметру крепятся сетчатые цилиндры 4, равные по высоте расстоянию между кольцами. Все кольцевые элементы могут собираться в пакеты с помощью стяжных болтов 5 и дистанционных трубок. Пленочная тарелка работает следующим образом. Газ (пар) снизу проходит через зазоры 3 между кольцевыми элементами 1 и 2, затем движется горизонтально и проходит через орошаемые сетчатые цилиндры 4, контактируя с пленкой жидкости, и далее вновь поступает Б зазоры между кольцевыми элементами Е;ыше расположенной тарелки. Жидкость вначале по верхней поверхности колец стекает к борту и далее по поверхности сетчатых цилиндров в виде пленки стекает на середину ниже расположенных колец, распределяемся по поверхности в виде пленки и, дойдя до борта, по внутреннему и внешнему диаметру опять стекает по сетчатым цилиндрам. Такое движение жидкой фазы обеспечивает полное смачивание поверхности кольцевых элементов и поверхности сетчатых цилиндров и ликвидиРУ т проскок газа (пара) без контакта с жидкостью, что приводит к увеличению поверхности контакта фаз и, следовательно, увеличению эффективности разделения. Установка сетчатых цилиндров повышает гидравлическое сопротивление незначительно. Так при установке сетчатого полотна с живым сечением 40/о гидравлическое сопротивление возрастает на 5-7%, при этом эффективность разделения повышается по сравнению с прототипом на 10%. В основном пленочная тарелка рекомендуется для ректификации в среднетоннажном производстве под вакуумом. По сравнению с применяемыми в промышленности пленочными тарелками Лева, принятыми за базовый объект, предлагаемое изобретение обладает большей эффективностью разделения (примерно на 20/о) меньщим гидравлическим сопротивлением (в несколько раз) и меньшей металлоемкостью. Наиболее целесообразно изготавливать колонны с предлагаемыми пленочными тарелками диаметром до 600 мм.

31039515д

При применении изобретения в фарма- ческий эффект от внедрения одной колонны цевтической промышленности, в лакокрасоч-диаметром 300 мм составляет в зависимосной при производстве новых лаков экономи- ти от стоимости продукта 20-40 тыс, руб.

ПЛЕНОЧНАЯ ТАРЕЛКА для массообменных колонн, включающая коаксиально расположенные контактные элементы в виде установленных днищами вверх желобов отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности разделения за счет увеличения поверхности контакта фаз и ликвидации проскока газа без контакта с жидкостью, контактные элементы в нижней части снабжены по внутреннему и наружному диаметру цилиндрами из сетчатого полотна.