Массообменная тарелка Советский патент 1984 года по МПК B01D3/22 

Изобретение относится к аппаратур ному оформлению массообменных процес сов в системах пар (газ) - жидкость, а именно к тарельчатым колонным аппа ратам, широко применяющимся для проведения ректификации, дистилляции, абсорбции и др. Известны массообменные тарелки различных типов с сегментными перели ными устройствами Cl3. Недостатком данных тарелок, особенно отчетливо проявляющимся в колоннах большого диаметра, является неравномерность скорости движения жидкости в продольном и поперечном направлениях. Известны также массообменные тарелки, в которых в значительном степени достигается устранение продольной неравномерности, использующие принцип поперечного секционирования С 2 . Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является ситчатая тарелка, на которой параллельно приемному и сливному карманам устанавливаются перфорированные пере городки, жестко закрепленные на осно вании тарелки. Наличие поперечных перегородок позволяет вьфавнивать высоту слоя жидкости в направлении ее движения, расширяет диапазон усто чивой работы тарелки. Вместе с тем сохраняется градиент скорости движения жидкостного потока в поперечном направлении. Вдоль центральной оси тарелки скорость движения жидкости существенно превьпиает скорость ее дв жения в периферийных областях. При этом локальный расход жидкой фазы в центральной части тарелки вьпие, чем у стенок колонны З . Однако существование поперечной неравномерности приводит к образованию обратных потоков вблизи стенок колонны, что порождает вредные цирку ляционные контуры и застойные зоны жидкости на тарелке. Одновременно на центральном участке тарелки создаются условия для проскока части жидкое ти, которая попадает в переливной карман, не успевая проконтактировать с восходящим потоком пара (газа). Ук занные обстоятельства заметно снижаю разделительную способность тарелок. Цель изобретения - интенсификация массообмена за счет устранения поперечной неравномерности и обратного перемешивания жидкости. Указанная цель достигается тем, что на массообменной тарелке, содержащей основание, снабженное контактными элементами, вертикальные перегородки, расположенные перпендикулярно направлению движения жидкостного потока, приемный и сливной карманы, вертикальные перегородки установлены с зазором к основанию тарелки, при этом зазор между нижними кромками перегородок и основанием в расширяющейся по ходу движения жидкости части тарелки увеличивается, а в сужающейся уменьшается от центра перегородок к периферии. Вертикальные перегородки в данном случае выполняют роль не только секционирующих перегородок, но и распределителей жидкости в направлении, перпендикулярном фронту движения жидкостного потока. Отсутствие (Лверстий в перегородках при наличии уменьшения высоты слоя жидкости в направлении сливного кармана исключает попадание жидкости из последующей по ходу движения жидкой фазы секции В предьщущую. Увеличение пазора между нижними кромками перегородок и основанием от центра перегородок к периферии в расширяющейся части тарелки обеспечивает приток жидкости в пристенные области тарелки, выравнивая тем самым профиль локальных скоростей жидкости в поперечном сечении тарелки. В свою очередь, уменьшение зазора между нижними кромками перегородок и основанием от центра перегородок к периферии в сужающейся части тарелки способствует стабилизации движения жидкостного фронта и обеспечивает равномерную нагрузку по жидкости по всей длине линии слива-. В то же время, способность перегородок отклоняться в сторону сливного кармана по мере увеличения нагрузок по жидкости- препятствует ее обратному перемешиванию. Указанные обстоятельства обеспечивают значительное увеличение общей эффективности работы тарелки. Вместе с тем относительная простота предлагаемой конструкции массообменной тарел- ки не ведет к увеличению ее металлоемкости и стоимости изготовления. На фиг.1 представлена тарелка, продольный разрез-; на фиг.2 - вариант исполнения вертикальных пере

МАССООБМЕННАЯ ТАРЕЛКА для осуществления контакта между паром (газом) и жидкостью, содержащая основание, снабженное контактными элементами, вертикальные перегородки, расположенные перпендикулярно направлению движения жидкостного потока, приемный и сливной карманы, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации массообмена за счет устранения поперечной неравномерности и обратного перемешивания жидкости, вертикальные перегородки установлены с зазором к основанию тарелки, при этом зазор между нижними кромками перегородок и основание в расширяюW щейся по ходу движения жидкости части тарелки увеличивается, а в сужающейся - уменьшается от центра перегородки к периферии.