Тепло-массообменная колонна Советский патент 1983 года по МПК B01D3/20 

Изобрэтение относится к массообменным аппаратам и может быть использовано в химичеЛой промышленности, например для абсорбции углекислоты растворами хемосорбеитов, в процессе синтеза аммиака. Известны тепло-массообменные ко лонны/ включающие корпус и располо женные по его высоте тепло-массооб менные тарелки. Тепло-массообменные тарелки включают перфорированное основание и переливные устройства, выполненные в виде соосно установленных цилиндров. К нижним торцам переливных цилиндров крепятся отбойные диски. Диски установлены с зазором, определяемым условиями истечения жидкости и образования пространственной струи Недостатками колонны являются отсутствие статического гидрозатво ра, что сильно сужает диапазон устойчивой их работы, низкая пропуск ная способность по жидкости и нестабильность дополнительной зоны контакта фаз, образуемой пространственной струей, вытекающей из зазора. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является тепломассообмённая колонна, включающая корпус с установленными по его высоте барботажными тарелками, содер жащими перфорированные основания, переточкые устройства с отбойными пластинами, выполненные в виде коаксиально установленных цилиндров, .наружные из которых закреплены в основаниях, а внутренние выполнены перфорированными 21. . Колонна характеризуется следующими недостатками. Отсутствие статического гидравлического затвора сильно сужает диапазон ее устойчивой работы и делает непригодной для использования в агрегатах допускающих 2-кратное изменение нагрузок по газу, переток жидкости , через переливной порог ограничивает пропускную способность переливного устройства, вследствие малого действующего напора, переток жидкости через перфорацию внутреннего цилиндра, служащую для разрушения газожидкостного потока, приводит к увеличению сопротивления истечения и к росту уровня в переточном устройстве, что сужает диапазон устойчивой работы колонны, нестабильность дополнительной зоны контакта, образуемой пространственной струей, истекающей из зазора. Целью изобретения является увел чения эффективности тепло-массообмена за счет создания дополнитель ных зон контакта фаз и увеличения пропускной способйости по жидкости. Цель достигается тем, что в тепломассообменной колонне, включающей корпус и установленные по ее высоте барботажные тарелки, включающие перфорированные основания, переточные устройства с отбойными пластинами, выполнениые в виде коаксиально расположенных цилиндров, наружные из которых закреплены в основаниях тарелок, а внутренние выполнены пе)форированными , верхние кромки наружных цилиндров прикреплены к основаниям тарелок, внутренние цилиндры снабжены сепарирующи1у5и элементами, размещенными над основаниями тарелок, а отбойные пластины выполнены в виде конусов с вершинами, направленными вниз, установлены соосяо одна относительно другой и снабжены горизонтальными перфорированными пластинами, прикрепленными к корпусу и к основаниям конусов. Целесообразно перфорацию внутренйего цилиндра размещать под основанием тарелки. Преимуществами изобретения являются большая пропускная способность по жидкости вследствие того, что внешний цилиндр переточного устройства укреплен заподлицо с основанием, тарелки, т.е. ввиду больuiero действующего напора по сравнению с переточным устройством, имеющим переливной порог. Захлебь1вание перелива без порога предотвращается с помощью внутреннего цилиндра. Переток жидкости в зазор между цилиндрами осуществляется непосредственно с основания тарелки, т.е. сливается менее аэрированная жидкость. Для полной сепарации газа на внутреннем цилиндре укреплен сепарирующий элемент на высоте 30-40 мм от основания тарелки. Высота установки сепарирукяцего элемента определяется высотой начального участка барботажного слоя, которая в большинстве практических случаев не превышает 30-40 мм. Наличие внешнего цилиндра укрепленного заподлицо с основанием тарелки значительно расширяет диапазон устойчивой работы тарелки. Высота газо-жидкостного слоя при прочих равньи условиях в 1,5-2,0 раза ниже высоты газо-жидкостного слоя, имеющегося на тарелках с переточными устройствами с порогами. При малых нагрузках по газу уменьшение высоты газо-жидкостного слоя компенсируется созданием дополнительных зон контакта фа; на перфорированных горизонтальных перегородках, соединяющих торцы гидрозатворов и корпус колонны.

1. ТЕПЛО-МАССООБМЕННАЯ КО7ЮННА, содержсшая корпус и установленные по ее шлсоте барботажные тарелки включающие перфорированные основания, переточные устройства с отбойными пластинами, выполненные в виде коаксиально расположенных цилиндров, наружные из которых закреплены в основаниях тарелок, а внутренние выполнены пер форированными, отличаюИая с я тем, что, с целью повышения эффективности тепло-массообмена за счет создания дополнительных зон контакта фаз и увеличения пропускной способности по жидкости, верхние кромки наружных цилиндров прикреплены к основаниям тарелок, внутренние цилиндры снабжены сепарирующими элементами, размещенными над основаниями тарелок, а отбойные пластины выполнены в виде конусов с вершинами, направленными вниз, установлены соосно одна относительно другой и снабжены горизонтальными перфорированными пластинами, i прикрепленными к корпусу и к основаниям конусов. (Л 2. Тепло-мас.сообменная колонна по п. 1, отличающаяся тем, что перфорация внутреннего цилиндра размещена под основанием тарелки. о :д эо сд ф ы