Насадка колонных аппаратов Советский патент 1986 года по МПК B01D3/20 

1

Изобретение относится к наСадкам для Колонных массообменных аппаратов, особенно абсорбционных, для взаимодействия агрессивных агентов

Целью изобретения является равномерное распределение жидкости и изменение скорости расхода вдоль высоты насадки, а также равномерное увлажнение элементов насадки.

На фиг. 1 представлен элемент насадки осевой вертикальный раз- pesj на фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - то же, вид снизу; на фиг. 5 - элемент насадки с вырезами, осевой вертикальный раз pe3j на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 - элементы по фиг. 1-4, образующие фрагмент слоя насадки, вид сверху; на фиг. 8 - разрез В-В на фиг. 7; на фиг. 9 - фрагмент другой системы насадки, вид сверху, на фиг. 10 - разрез Г-Г на фиг. 9.

Элемент насадки фиг. 1-4) выполнен в виде фасонного кольца 1, образованного в результате деформации обыкновенного кольца. Кольцо I имеет круговое основание 2 и эллиптическое основание 3, расположенные во взаимно параллельных плоскостях Боковая стенка 4 кольца образует сферическую поверхность, плавно переходящую от кругового основания к эллиптическому.

Величина наклона боковой стенки определена величиной деформации обыкновенного кругового Яольца, один конец которого сформирован симметрично овальному контуру.

Отношение величины круговой поверхности кольца к эллиптической поверхности, являющееся динамическим кoэффициeнтcDM элемента насадки находится в пределах 1,35-1,65.

Величина поверхности разрезов в перпендикулярных плоскостях до оси кольца изменяется плавно от одного основания к другому,.

В другом исполнении элемента насадки (фиг. 5 и 6) в боковой стенке 4 выполнены два противоле- жаищх овальных выреза 5 с образованием язычков 6, отклоненных концми к оси кольца, причем между краями этих концов удерживается щель 5 2-10 мм. Язычки 6 могут иметь контур любой геометрической фигуры

2090202

например полукруга, Треугольника, трапеции и т.п. Величина поверхности вырезов 5 составляет 5-15% от общей поверхности боковой стенки 4

5 кольца. Загнутые концы язычков 6 находятся приблизительно на половине высоты кольца 1.

Количество, величину и контур язычков 6 определяет степень пере10 крытия проходной поверхности кольца, что имеет существенное влияние на равномерность распределения жвдкости на насадке и на образование оптимальной поверхности контакта

15 жидкой и газовой фаз.

Элементы насадки укладывают рядами (фиг, 7 и 8) попеременно с образованием слоев 7 насадки, в которых отдельные кольца 1 соприкасают20 ся между собой в четырех точках

вдоль образующих. Смежные слои 7 смещены один относительно другого на- величину, составляющую половину внутреннего диаметра кругового ос21 нования 2.

Кольца могут быть размещены в смежных слоях таким образом, что к круговому основанию 2 кольца Зд прилегают эллиптическое основание 3 и наоборот при сохранении соосности колец в слоях. В обоих системах достигается полное перекрытие сечения расхода через насадку, что

обеспечивает выгодные условия мас- 35

сообмена.

В другой системе насадки (фиг.9 и 10) кольца расположены в смежных слоях таким-образом, что в вертикальной плоскости вдоль оси очередные кольца 1 соприкасаются круговыми 2 и эллиптическими 3 основаниями, образуя систему отдельных вертикальных каналов 8 с равномерно сужающимся и расширяющимся сечением.

в отдельных слоях 7 кольца 1 соприкасаются между собой линейно боковыми стенками, как на фиг. 8.

Из колец i могут также быть образованы монолитные любой длины трубопроводы 9 (фасонные трубы)с равномерно распределенным плоским потоком по наружным и внутренним коническим поверхностям колец, благодаря чеь4у происходит интенсивное возобновление контактной поверхности с газовой фазой, вводимой в противотоке снизу.

40

45

50

SS

Изменяющиеся величины горизонтального сечения колец вдоль очередных слоев насадки обусловливают действие, подобное системе конфузоров и диффузоров, в резуль- тате чего в области насадки происходит очередное ускорение и замедление потоков жидкой и газовой фаз что способствует интенсификации массообмена.

Динамика расхода изменяется в функции величины деформации колец 1 и определена коэффициентом динамики, т.е. отношением величины кругового сечения колец к эллиптическому. Путем соответствующего изменения формы колец можно получить ти поряд колец для насадок с данной динамической характеристикой, пред- назначенных для определенных условий массообмена и рода сред.

209020Л

Элементы предлагаемой насадки применяются в качестве составных частей насадок укладьгааемого типа с упорядоченной структурой в сече- 5 НИИ колонны. Эти элементы можно применять и для насадок конструкционного типа, образуя путем соединения элементов основаниями в фасонные трубы узлы жестких кольцевых бло- 10 ков, составляющих слои в колонных аппаратах.

Элементы насадки могут быть применены для процессов массообмена и теплообмена, например в дистнлля- ционных ректификационных, экстракционных и т.п..колоннах.

Кольца могут быть выполнены из разных материалов: металла, пла- стмассы, стекла, керамики, и т.п.

Ч

7

Фи9.2

Фиг. У

Фut.S

б-b

Фи2.6

Фиг.7

Фиг. 8

Фиг.9

г-г

Фи. Ю

Редактор И.Рыбченко

Составитель А.Сондор Техред А.Кикемезей

303/61

Тираж 663Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Й.Эрдейи