Противоточная, барботажная, колпачковая колонна Советский патент 1960 года по МПК B01D3/18 

Известны противоточные барботажные колонны с колпачковыми тарелками, служащие для разделения смесей жидкости на их составные части, а также и концентрации жидкости, работа которых основана на том, что газ поступает в горловину под колпак и, проходя через его зубцы, барботирует жидкость, слой которой определяется разностью плоскостью основания зубцов колпака и верхним обрезом переливного стакана.

Описываемая противоточная барботажная колонна с колпачковыми тарелками по сравнению с известными колоннами этого типа обладает большей производительностью и повышает тепло- и массообмен.

Это достигается тем, что тарелка колонны снабжена направляющей цилиндрической формы с плоским бортиком вверху, нижняя часть которой опущена в кольцеобразную полость переливного стакана, образуя гидрозатвор, независимый от жидкости нижерасположенной тарелки, а верхняя часть служит основанием для барботажного колпачка, образуя независимый от верхнего обреза переливного стакана барботажный слой жидкости. Переливной стакан тарелки, имеющий в основании кольцеобразную полость, расположен под колпачком и в сборе с направляющей образует гидрозатвор.

На фиг. 1 изображена тарелка колонны в плане; на фиг. 2- вид двух смежных тарелок колонны, причем в верхней части фигуры .показан разрез по А-А на фиг. 1, а в нижней части фигуры - разрез по Б-Б на фиг. 1; (пунктирными линиями со стрелкой изображен путь движения жидкости, в частности, кислоты; сплошными линиями со стрелкой -путь прохождения газа).

Каждая тарелка колонны состоит из царги /, на днище которой опирается переливной стакан 2; направляющей 3 цилиндрической формы с плоским бортиком 4; клиньев 5; барботажного колпачка 6, установлен№ 126870

Horo на бортике 4 и Подкладок 7 и S. Переливной стакан 2, расположенный :под колпачком ,6, имеет в основании кольцеобразную полость 9, в которой расположена нижняя часть направляющей 3. Гидрозатвор, препятствующий прохождению газа мимо колпачка через переливной стакан, образован цилиндрической частью направляющей 3 и кольцеобразной полостью 9 переливного стакана.

Газ поступает снизу, проходит через гидрозатвор колпачок 6, барбо тирует через слой кислоты и уходит в царгу между струями кислоты, поступающей с верхней тарелки. Кислота, стекая по поверхности колпачка 6, барботируется и переливается через бортик 4 направляющей 3. Газ и кислота движутся противоточно, причем, между ними соблюдается разновесие. Непосредственный контакт между газом и кислотой ocyuiecTBляется не только в процессе барботажа, но и при движении их навстречу друг другу по повер.хности колпачка 6 и при сливе кислоты с верхней тарелки. Пена, образующаяся по периметру колпачка, газом перемещается к центру тарелки, где разрущается кислотой, поступающей сверху.

Разрущение пеиы также происходит и снизу при движении ее к центру кислотой, стекающей с поверхности колпачка в противоположную сторону. Таким образом, образуется развитая и непрерывно обновляющаяся межфазовая поверхность с больщой подвижностью фаз. Выступающая часть гидрозатвора, а также струи кислоты, стекающие с верхней тарелки, выполняют роль заслона, задерживающего брызги, уносимые газом с нижней тарелки. По сравнению с известной тарелкой в данной конструкции тарелки при том же диаметре увеличены: периметр .барботажа в 1,5 раза, периметр слива больще, чем в 2,5 раза; площадь слива больще чем в 3 раза и площадь сечения газохода (в горловине гидрозагвора) больще чем в 1,7 раза. Пропускная способность колонны по кислоте и газу с учетом необходимой больщей скорости последнего, увеличивается более, чем в 2 раза при том же диаметре известной колонны.

Предмет изобретения

1.Противоточная барботажная колонна с колпачковыми тарелками, отличающаяся тем, что, с целью повыщения производительности тепло- и массообмена, тарелка колонны снабжена направляющей цилиндрической формы с плоским бортиком вверху, нижняя часть которой опущена в кольцеобразную полость переливного стакана, образуя гидрозатвор, независимый от жидкости нижерасположенной тарелки, а верхняя часть служит основанием для барботажного колпачка, образуя независимый от верхнего обреза переливного стакана барботажный слой жидкости.

2.Колонна по п. 1, о т ли ч а ю ща я с я тем, что переливной стакан тарелки, имеющий в основании кольцеобразную полость, расположен под колпачком и в сборе с направляющей образует гидрозатвор.