Барботажная тарелка Советский патент 1986 года по МПК B01D3/22 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов, протекающих в системе газ (пар) - жидкость, таких как абсорбция, ректификация, может найти применение в химической и смежной с ней отраслях промышленности, и является дополнительным к авт. св. № 1011141.

Целью изобретения является интенсификация процесса массообмена путем выравнивания концентрации жидкости в поперечном направлении.

На чертеже показана барботажная тарелка, вид сверху.

Барботажная тарелка включает основание 1, в котором выполнены перфорированные участки 2 и основные сплошные участки 3, расположенные вдоль движения жидкости от приемного кармана 4 к сливному карману 5 с переливной перегородкой 6, и дополнительные сплошные участки 7, расположенные под углом 135° к направлению движения жидкости и имеющие ширину в, равную ширине г основного участка.

Угол а 135° выбран из следующих соображений.

При угле 90° свежая жидкость, поступающая на дополнительные сплошные участки 7, перемешивается с жидкостью, прореагировавшей с газом (паром), что не приводит к существенному росту эффективности массообмена, хотя и обеспечивает более равномерное распределение жидкости на тарелке.

При угле 180° дополнительнь е спло1п- ные участки сливаются с основными сплошными участками 3, в результате чего не происходит выравнивания концентраций жидкости в поперечном направлении тарелки.

При угле в 135° перемешивание жидкости на дополнительных сплошных участках 7 существенно ниже, чем при угле в 90°. В то же время профиль концентраций жидкости в поперечном направлении тарелки выравнивается, при этом обеспечивается достаточно равномерное распределение жидкости по тарелке.

Длина Б дополнительных участков обусловлена следующим. При длине дополнительных участков менее 1/4 длины сплоидных участков выравнивание концентраций жид

КОСТИ в поперечном направлении недостаточно для повышения эффективности тарелки.

При длине Е дополнительных сплошных участков более 1/4 длины сплошных участ- ков жидкость, поступающая на дополнительные участки, перемешивается с жидкостью уже прореагировавшей с паром, что снижает эффективность работы тарелки.

Шаг дополнительных участков выбирается из следующих соображений. lUar выбран- ный менее 1/4 длины снижает эффективность вследствие явления, аналогичного воз- никаюшему при выборе угла 90°; шаг превышающий 1/4 длины сплошного участка приводит к явлению, аналогич15ому явлению, обусловленному длиной дополнительных участков менее 1/4 длины сплошных участков.

Суммарная iLnomaA ib сп. юшных участков должна составлять 15% ,ей площади тарелки, так как при большей площади сплош- ных участков снижается поверхность барбо- тажа, и уменьшение эффективности, вызванное этим, начинает превышать положите.чь- ный эффект, обусловленный наличием дополнительных )еперфорированных участков. При площади сплошных участков менее 15% интенсификации .массооб.мена за счет этих участков незначительна. Наибольшая интенсификация достигас тся при 15% от площади живого сечения тарелки.

Барботажная тарелка работает слелую- ш,им образом.

Жидкость из прие.много кармана 4 поступает на основание 1 тарелки, причем часть жидкости движете вдоль спло1.и1-1ыч участков 3 и 7, где в: аимодействие с газовой фазой отсутствует и жидкость сохраняет концентрацию, близкую к начальной. На границах сплон ных участков пузырьки газа (пара) из отверстий создают циркуляционные потоки, которыми жидкость с этих участков переносится в зону взаимодействия с газом (паром), где происходит смешение жидкости, частично прореагировавшей с газом (паром), и жидкости с концентрацией, близкой к начальной. В результате этого , ши- жущая сила процесса разделения увеличивается и на перфорированной масти тарелки массообмен протекает более интенсивно.