Вакуумная ректификационная колонна Советский патент 1986 года по МПК B01D3/30 

Изобретение относится к массооб- менной технике, а более конкретно к конструкции вакуумных ректификационных колонн и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промьппленности для разделения термически нестЬйких продуктов.

Цель изобретения снижение гидравлического сопротивления и повышение эффективности массообмена в колонне путем упорядочения движения жидкой и паровой фаз.

На фиг. 1 представлена вакузт ная ректификационная колонна, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Вертикальный цилиндрический корпус I колонны снабжен патрубками-2 и 3 для входа и выхода паровой фазы и патрубками 4 и 5 для входа и выхода жидкой фазы. Корпус 1 разделен по высоте поперечными перегородками 6 на внутренние отсеки. Поперечная перегородка 6 снабжена в центре переливным стаканом 7. Вокруг стакана 7 на перегородке 6 установлены паровые патрубки 8, ориентированные кверху, В отсеках между перегородками 6 размещены орощаемые пакеты 9, состоящие из отбортованных пластин 10, которые могут быть выполнены горизонтальными, при этом они имеют форму кольцевых пластин с отверстиями 11 для перетока жидкости и с отбортов- кой по внешнему и внутреннему диаметру; и наклонными, при этом они не имеют отверстий и имеют форму геликоидов, т.е. нисходящих спиралей. Независимо от способа конструктивного исполнения-пластин 10 они обеспечивают переток жидкости из верхней части орошаемого пакета 9 в нижнюю.. его часть; кроме того, расположение пластин 10 в орошаемом пакете 9 таково, что в центре пакета 9 остается вертикальный канал 12 для прохода паров, В канале 12 преусмотрен поперечный отражатель 13 парового потока

Пакеты 9 установлены над паровыми патрубками 8, причем края пакетов 9 нависают над центрально размещенным переливным стаканом 7. В этом месте соответствующая пластина 10 снабжена вырезом 14, предназначенным для сли- ва жидкости с пакета 9 в переливной стакан 7,

Переливной стакан 7 предназначен для сбора жидкости с вьшележащих орошаемых пакетов 9 и ее перераспределения между нижележащими пакетами 9 из соседнего снизу внутреннего отсека. Поэтому стакан 7 снабжен сливными отверстиями 15, а в поперечной перегородке 6 предусмотрены отверстия 16 для прохода жидкости из

стакана 7 в нижележащий отсек.

Согласно изобретению во внутренних отсеках между орошаемыми пакетами 9 дополнительно установлены радиальные перегородки 17, перегораживающие все пространство внутреннегю отсека на более мелкие ячейки, в каждой из которых расположен один пакет 9. Перегородки 17 снабжены вертикальными гофрами. Под радиальными перегородками 17 укреплены

сточные желобы 18, имеющие уклон от периферии к центру колонны. Желобы 18 предназначены для сбора жидкости, стекающей с радиальных перегородок 17, и отвода ее в переливной стакан 7.

Вакуумная ректификационная колонна работает следующим образом.

Через патрубок 4 жидкость подается на верхние орощаемые пакеты 9. Жидкость перетекает по пластинам 10 пакетов 9 в виде пленки. С самых нижних пластин 10 жидкость стекает в перелив ной стакан 7. Из стакана жидкость перетекает на орошаемые пакеты 9 соседнего снизу отсека. Таким образом жидкость перемещается под действием силы тяжести из верхней части колонны в нижнюю.

Через патрубок 5 жидкость выводится из колонны. Пары поступают в колонну через патрубок 2, удаляются

через патрубок 3, I

Через отсеки колонны пары движутся следующим образом. Через патрубок 8 пары проникают в вертикальные каналы 12 пакетов 9. Под действием поперечных отражателей 13 паровой поток отклоняется в поперечном направлении и проходит через зазоры между пластинами 10 орошаемых пакетов 9, При этом имеет место контакт паров с жидкостью, стекающей по пластинам 10. На выходе из пакетов 9 пары встречаются с радиальными перегородками 17 и изменяют направление своего движения с поперечного на вертикальное. При этом ламинарный харак

тер движения парового потока сохраняется. Брызги жидкости, случайно попавшие в паровую фазу, осаждаются на перегородках I7 и под действием силы тяжести стекают вдоль гофрированной поверхности перегородок вниз в наклонные сточные желобы 18. Из желобов 18 жидкость стекает в переливной стакан 7. Отклонившись вверх от радиальных перегородок 17, паровой поток встречает на своем пути поперечную перегородку 6, в результате чего отклоняется внутрь орошае мьк пакетов 9 и снова поступает в

567614

вертикальные каналы, но уже выше отражателей 13. Наконец, через патрубки 8 пары протекают в вышележащий отсек колонны и т.д.

5 Предлагаемая конструкция по сравнению с прототипом имеет меньшее гидравлическое сопротивление и большую эффективность при массообмене. При вакуумной ректификации капролак- тама с остаточным давлением 3 мм рт, ст. сопротивление колонны снижается на 15%. Эффективность, измеряемая числом теоретических тарелок, увеличивается на 10%.

10

A

11

фиг.2