Тепло-массообменная насадка Советский патент 1984 года по МПК B01D53/20 

эо

с&

Изобретение относится к тепломассообменным насадкам, преимущественно для адсорб1щонного вьщеления или улавливания паров из парогазовой смеси, в частности для улавливания паров эфира из газовых сдувок, и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промьшшенности.

Наиболее эффективным устройством для улавливания паров из парогазовых смесей являются различные контактные устройства пленочного типа, где подаваемая газовая смесь непосредствен но контактирует в противотоке со стекающей пленкой жидкого абсорбента

Известна насадка для массообменной колонны, выполненная из вертикално расположенного пучка труб, касающихся друг друга ио образующим. Каждая труба в верхней части снабжена трубой меньшего диаметра, соединенной с ней коническим переходником, поверхность которого вьтолнена с про дольными щелями для ввода жидкости в трубу 1 .

Такая начадка позволяет эффективно осуществлять контакт со стекающей пленкой жидкости, организовывать рав номерное смачивание поверхности в широком диапазоне нагрузок по жидкости и обладает низким гидравлическим сопротивлением.

Недостатком трубчатой пленочной насадки .является большая металлоемкость при невысокой удельной поверхности. Кроме того, Б данной конструкции не предусмотрен теплоотвод от пленки абсорбента, что снижает эффективность работы устройства.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является насадка, содержащая вертикально установленные пары пластин с перемычками, каждая из которых образует поперечно открытый газожидкостный 1;анал и замкнутую полость для тпелоносителя 2.

Для обеспечения равномерного поотупления жидкости в газожидкостные каналы жидкостные коллекторы снабжены присоединенными к ним коробами, продольно установленными над каждой полостью для теплоносителя, а короба вьшолнены с щелями, открытыми в газожидко тный канал. Такая конструкция обладает высокой удельной поверхностью и низкой металлоемкостью. Теплоотвод от абсорбирующей пленки позволяет эффективно проводить массообмен.

Однако из-за несовершенства орошения поверхности пластины, исключающего равномерное смачивание поверхности, особенно в области малых плотностей орошения, требуется увеличени расхода абсорбирующей жидкости, что приводит к появлению вторичного уноса.

Целью изобретения является обеспечение равномерного орошения поверхности пластин при малых плотностях орошения, снижение расхода абсорбирующей исидкости и уменьшение ее уноса.

Указанная цель достигается тем, ЧТ9 в тепло-массообменной насадке, содержащей вертикально установленные пары пластин, каждая из которых имеет верхнюю и нижнюю перемычки и образует закрытую полость для теплоносителя, поверхность пластин вьпде верхней перемычки наклонена наружупод углом 6-9° к вертикальной оси и имеет отверстия.

При этом отверстия выполнены с шагом, равным (2-5)d , где d - диаметр отверстий.

На фиг. 1 представлен элемент тепло-массообменной насадки, общий вид; на фиг. 2 - наклонная часть поверхности пластины в месте расположения перформационных отверстий. Насадка состоит из вертикально установленных пластин 1, верхних 2 и нижних 3 перемычек. Перемычки 2 и 3 соединяют пластины таким образом, что образуют закрытые полости для теплоносителя. Несколько элементов, собранных в блок, образуют поперечно открытые газожидкостные каналы. Выше верхних перемычек 2 пластины наклоМены наружу под углом 6-9° к вертикальной оси и имеют перфорационные отверстия 4 с диаметром 2-6 мм и шагом (2-5)d , где d - диаметр отверстий.

Устройство работает следующим образом.

Орошающая жидкость подается в канал, расположенный над верхней перемычкой 2 и через перфорационные отверстия 4 стекает тонкой пленкой по вертикальной части пластин 1, охлаждаемой теплоносителем. Противотоком к пленке по поперечно открытым каналам движется парогазовая смесь. Стекающая жидкость абсорбирует пары из парогазовой смеси и выводится из нижней части конструкции, а освобождение от паров газа удаляются. Минимальная плотность орошения Для обеспечения равномерности орошения поверхности пластин является функцией таких параметров, как угол наклона пластины с перфорационными отверстиями, диаметр отверстий и их шаг.

Предпочтительный угол наклона поверхности пластин в месте расположения отверстий лежит в пределах 6-9°, С увеличением угла наклона происходит отрыв струй истекающей жидкости от поверхности, а с его уменьшением минимальная плотность орошения увеличивается.

Зависимость минимальной относительной плотности орошения от диаметра отверстий в первом приближении имеет линейный характер и растет с увеличением диаметра отверстий, причем скорость роста возрастает с увеличением шага между отверстиями. Поэтому предпочтительный разрез отверстий выбирается 2-6 мм с шагсш между ними 2-5d , где о - диаметр отверстий, мм

Таким образом, за счет выбора указанных параметров в предлагаемой насадке создается равномерное орошение поверхности пластин при малых плотностях орошения; снижается расход абсорбирующей жидкости и унос жидкости.

Ориентировочный годовой экономический эффект от использования изобретения составит 5000 тыс.руб.

1. ТЕШ10-МАССООБМЕННАЯ НАСАДКА, преимущественно для абсорбционного вьщеления или улавливания паров из парогазовых смесей, содержащая вертикально установленные пары пластин, каждая из которых имеет верхнюю и нижнюю перемычки и образует закрытую полость для теплоносителя, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения равномерности орошения поверхности пластин при малых плотностях орошения, снижения расхода абсорбирующей жидкости и уменьшения ее уноса, поверхность . лаастин выше верхней перемьики наклонена наружу под углом 6-9 к вертикальной оси и имеет отверстия, 2. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что отверстия выполнены с шагом, равньм

- --ф--ф--ф-- -ф--Ф- - ф-