Массообменный аппарат Советский патент 1984 года по МПК B01D3/22 

4 9 1 Изобретение относится к конструкциям массообменных аппаратов и может быть использовано в химической, нефтехимической и смежных отраслях промышленности . Известны многосекционные массообменные аппараты,, в которых тарелки расположены друг над другом на расстоянии, обеспечивающем тепло- и мас сообмен двух сред, направленных в противотоке по высоте аппарата, В та ких аппаратах, служащих для массообменных процессов, для подачи жидкой фазы от одной обменной тарелки к дру гой установлены переливные устройства в виде труб, карманов и т.д.1 . Недостатком известных аппаратов является то, что они могут работать при сравнительно малых скоростных режимах. Наиболее близким к предлагаемому является массообменньш аппарат, пред ставляющий собой колонну, в которой установлены инжекционные тарелки. Инжекционная тарелка представляет со бой горизонтальную перегородку, на которой установлено сопло и соосно с ним камера смешения, диффузор и сепарационное устройство. Транспортировка жидкости происходит сверху вни через колонну с помощью инжекционных устройств., транспортные сопла которы установлены на соответствующих тарелках, которые соединены сливными трубами. Газ, проходящий через колонну вверх, служит в качестве рабочего потока. В транспортном контактном устройстве давление газового потока снижается до давления жидкости, поступающей из тарелки, и затем в ка мере смешения и диффузоре идет увели чение давления (восстановление) газожидкостного потока, который далее поступает в сепарационное устройство где газовая фаза отделяется от жидкой фазы и поступает на сопла следующей тарелки. Каждая тарелка имеет в центре транспортное устройство, служащее для подачи жидкости с верхней тарелки на нижнюю, и несколько инжек ционных устройств, расположенных по периферии, которые предназначены для более сильного завихрения (циркуляции) тяжелой и легкой фаз на тарелках 2. Недостатком известного устройства является то, что вследствие соединения переливными трубами вышележащей тарелки с нижележащей аппарат не мо14 жет работать при высоких перепадах давления по газовой фазе, так как при этом прекращается переток жидкости с верхней тарелки на нижнюю. Цель изобретения - обеспечение работы аппарата при высоких перепадах давления по газовой фазе. Поставленная цель достигается тем, что в массообменном аппарате, представляющем собой корпус с жестко укрепленными внутри него по всей высоте горизонтальными тарелками с установленными на них инжекционными контактными устройствами, состоящими из сопла, камеры смешения и диффузора, переливными трубками, тарелки по несколько штук соединены между собой последовательно инжекционными контактными устройствами в секции, при этом каждая тарелка нижней секции соединена газовыми каналами с соответствующей по высоте тарелкой вьш1ерасположенной секции, а каждая верхняя тарелка вышележащей секции соединена переливной трубкой с нижней тарелкой нижележащей секции. На чертеже изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез. Аппарат состоит из корпуса 1, разделенного по всей высоте горизонтальными перегородками 2, на которых установлены инжекционные контактные устройства, состоящие из соосно расположенных сопла 3 и камеры смешения с диффузором 4. Аппарат имеет дросселирующие устройства 5 и 6, установленные на коллекторе 7 на входе газового потока в аппарат и на коллекторе 8 на выходе газового потока из аппарата, переливные трубки 9 для перетока жидкости между секциями, каналы 10 для газовой фазы, соединяющие соответствующие тарелки каждой секщ1и, штуцера 11 и t2 для входа жидкости в аппарат и для выхода жидкости из аппарата. Аппарат работает следующим образом. Газообразный рабочий поток поступает через коллектор 7 и разделяется на несколько равных частей. Так как сопротивления по каждому потоку равны между собой, то каждая часть потока, проходя через дросселирукяцее устройство 5, получает необходимый сдвиг по давлению и поступает в сопла 3 тарелок нижней секции, где потенциальная энергия потока преобразуется в кинетическую энергию струи, за счет

чего подсасывается жидкость. Газожидкостная смесь проходит через камеру смешения с диффузором 4 и распыливается в межтарельчатом пространстве, где происходит отделение капель жидкости от газовой фазы. Газ, освобожденный от капель жидкости,через газовые каналы 10 поступает в сопла следующих тарелок вышерасположенной секции. Жидкость из верхней тарелки каждой секции подсасывается контактной ступенью нижней тарелки нижележащей секции и проходит вместе с газовым потоком до следукщей ступени и т.д. Аналогичный процесс происходит на всех секциях аппарата. Количество контактных элементов на тарелке, количество тарелок в секции и количество секций в аппарате определяется технологическими условиями процесса.

Экспериментами установлено, что

массообменный аппарат можер работает при повышенных перепадах давления лишь при степени восстановления давления газового потока больше или равной 0,5.

Предлагаемая конструкция позволяет путем смещения давления и секционирования газовых потоков перед поступлением в тарелки осуществлять устойчивую работу колонны на повьшенньрс перепадах давления при степени восстановления давления газового потока на тарелке ниже чем 0,5.

МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, включающий корпус с жестко укрепленными внутри него по всей высоте горизонтальными тарелками и установленные на них инжекционные контактные устройства, состоящие из сопла, камеры смешения и диффузора, переливные трубки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работы аппарата при высоких перепадах давления по газовой фазе, тарелки соединены между собой последовательно инжекционными контактными устройствами в секции, при этом каждая тарелка нижг ней секции соединена газовьо4И канала.ми с соответствующей по высоте тарелкой вышерасположенной секции, a каждая верхняя тарелка вышележащей секции соединена переливной трубкой с нижней тарелкой нижележащей секции.