Контактная тарелка для массообменных аппаратов Советский патент 1984 года по МПК B01D11/04 B01D53/20 

1 Изобретение относитсяк химичес;ксму и нефтехимическому машинострое :нию, а более конкретно к конструкциям массообменнЬгх устройств, и может быть использовано в нефтеперера батывающей, нефтехимической, хими:ческой и других отраслях промьшшенности, в частности для процессов жи :костной экстракции.. : Известна насадка, состоящая из наклонных в противоположные стороны пластин Cl.. :: , Известна также насадка из наклон ных пластин, снабженных просечными Ьтверстиями, расположенными по высо те в шахматном порядке 2 . Г Недостатками насадки являются ба пасирование потоков,-провал жидкости уменьшение эффективности процесса экстракции; Недостатками такой насадки являются проскок капель чер-ез отверстия без образования подпорного слоя и н кая поверхность йЪнтакта фаз, особе но для систем с высоким, межфазным натяжением из-за образования крупных капель. . ; Известна контактная тарелка для массообменных аппаратов, состоящая .из рядов наклонных пластин, образующих между,собой углы со щелями и расположенных в соседних рядах одна против другой, между которыми установлены перегородки ЦЗ . При работе тарелки взаимодействующие фазы движутся противотоком ч рез щели, образованные пластинами, в виде струй. Выходящие из щелей с высокой скоростью фазы ударяются о горизонтальную составляющую перегородки, теряют скорость и пере ходят в зону отстоя, где происходит массообмен. Недостатком известной тарелки яв ляется низкая интенсивность массообмена, обусловленная тем, что, при ударе о горизонтальную перегородку фазы теряют скорость иперехо дят в зону отстоя. В результате исключается динамическое взаимодейс вие струй - основной принцип работы струенаправленных контактных устройств, обеспечивающий высокую скорость процесса экстракции. Целью изобретения является интенсификация массообмена путем созд НИН струйного перекрестного взаимодействия фаз и турбулизации сплошного потоки. 12 г Поставленная цель достигается тем, ЧТОв контактной тарелке для массообменных аппаратов, состоящей из рядов наклонных пластин, образующих между собой углы и расположенных в соседних рядах одна против другой, ежду которыми установлены перегородки, нижние кромки пластин обоих рядов в шахматном порядке установлены.вплотную одна к другой, образуя каналы для дисперсной фазы, и жестко соединены с перегородками, которые снабжены турбулизаторами, выполненными в виде ребер, размещенных под углом 15-60 к горизонтали . с обеих сторон пластин и направленных на каждой соседней перегородке в противоположйые стороны, а пластины в нижней -части выполнены с отверстиями в форме усеченного конуса, оси которых расположены под углом 30-80 . к вертикали, обращенными большим основанием навстречу дисперсной фазе. На фиг, 1 показана контактная , тарелка, вид в аксонометрии; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1J на фиг. 3 - перегородка с турбулизаторами. Контактная тарелка состоит из наклонных пластин 1, на которых выполнены отверстия 2 в форме усеченного конуса, вертикальных перегородок 3, снабженных турбулизаторами 4. Контактная тарелка работает еле- 4 . дующим образом.V Дисперсная фаза в виде капель движется между рядами пластин по направлению к вершинам углов, образованных наклонными пластинами. Благодаря тому, что кромки пластин установ-. лены без зазора вплотную одна к друг гой капли собираются в вершинах углов, коалесцируют и образуют подпорный слой. При определенной величине подпорного слоя дисперсная фаза начинает вытекать из каналовдиспергаторов навстречу потоку. сплошной фазы. При этом за счет выполнения каналов конусной формы и различного наклона их к вертикали увеличивается скорость истечения дисперсной фазы и независимо от рабочих скоростей потоков и физических свойств фаз обеспечивается струйный режим тарелки с образованием после распада струй мелких капель. Навстречу струям дисперсной фазы через щели по обе стороны вертикальных перегородок также в виде струй движется сплошная фаза. При этом сплошная фаза, истекая из щелей встречается с турбулизаторами, которые не разбивают струи, а изменяют их направление, организуя струйное перекрестное движение фаз. Кроме того, турбулизаторы способствуют дог полнительной турбулизации струй сплошной фазы, в результате чего увеличивается степень дробления ка- ; пель.и, соответственно, поверхность, контакта фаз, возрастает поперечное перемешивание потоков, снижающее про дольное перемешивание. Угол наклона турбулизаторов к горизонтали регулирует степень дополнительной турбулизации струй сплошной фазы и тем больше, чем меньше .ширина щели и больше скорость потока. Таким образом, расположение на пластинах наклонных .каналов-дисперга торов и снабжение перегородок турбулизаторами .способствует образованию струйного перекрестного взаимоде ствия потоков, увеличивает поверхнос А-А we. 2 1 / 12 . контакта фаз, снижает продольное пе ремешивание,..что в целом приводит к интенсификации процесса массообмена. Установка кромок пластин, образ Ю щих углы для прохода дисперсной фазы, без зазора вплотную одна к другой устраняет проскок и байпасирование потоков, расширяет диапа;7,; зон устойчивой работы контактной / тарелки. Использование изобретения позво лит: , , . . . г - увеличить эффективность процёсса зкстрак ции в зависимости от ; свойств перерабатываемых продуктов , на 30-40% путем создания в смесительной секции тарелки активного гидро- ; динамического режима за счет т фбуiлизации потока сплошной фазы турбулизаторами-, увеличения скорости истечения дисперсной фазы из каналов- ; диспергаторов и образования струйного режима работы тарелки} создания ;. перекрестного тока фаз; динамическо-, го взаимодействия потоков. у Кроме того,изобретение позволит ; расширить диапазон устойчивой работы аппарата в 1,5-2 раза. . г/ « иг.З

КОНТАКТНАЯ ТАРЕЛКА ДЛЯ МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, состоящая из рядов наклонных пластин, образующих между собой углы и расположенных в соседних рядах одна против другой, между которыми установлены перегородки, отличающаяс я тем, что, ее целью интенсификаг ции массообмена путем создания струйного перекрестного взаимодействия фаз и турбулизации сплошнЪго потока, нижние кромки пластин обоих рядов в шахматном порядке установлены вплотную одна к другой, образуя ка.налы для дисперсной фазы, и жестко соединены с перегородками, которые снабжены турбулизаторами, выполненными в виде ребер, размещенных под углом 15-60° к горизонтали с обеих сторон пластин и направленных на каждой соседней перегородке в проти-. воположные стороны, а пластины в ниж(Л ней части выполнены с отверстиями в форме.усеченного конуса, оси которых расположены под углом 30-80° к вертикали, .обращенными большим осно-2 ванием навстречу дисперсной фазе. .i