Перераспределитель жидкости для насадочных колонн Советский патент 1987 года по МПК B01D3/22 

Изобретение относится к конструкциям контактных устройств для систем газ (пар)- жидкость, предназначенных для равномерного распределения жидкости по сечению насадочных колонн и колонн с тарелками провального типа в условиях проведения процессов абсорбции, ректификации, промывки газов, и может найти применение в химической, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности массообмена насадочной колонны за счет равномерного перераспределения жидкости по периметру периферийного сечения в периферийной части колонны.

На фиг. 1 схематично представлена на- садочная колонна с перераспределителем жидкости, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. ; -на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг. 2; на фиг. 4- - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6 -- разрез Д-Д на фиг. 1.

Перераспределитель жидкости в насадочной колонне 1 с насадкой 2 (фиг. 1-6) содержит вертикальный цилиндрический конус 3 в периферийной части колонны, установленный .меньшим основанием вниз, на поверхности которого выполнены арочные прорези 4 выпуклостями вверх, равномерно расположенные по концентрическим окруж- нрстям с тангенциально направленными осями по отношению к оси конуса и в одну и ту же сторону, у меньшего основания конуса 3 равномерно по его периметру отогнуты по образующим конуса под острым углом вверх ленестки 5 навстречу выходны.м отверстиям арочных прорезей 4, причем ленестки 5 образованы радиальными надрезами 6 по образующим конуса и прерывистыми надрезами 7 параллельно основанию конуса от радиальных надрезов 6 в сторону открытия арочных прорезей 4.

Перераспределитель жидкости работает следующим образом.

Газ (нар) подается в колонну 1 снизу, а сверху через распределительное устройство (не показано) подается равномерно по сечению колонны жидкость, которая стекает в свободном объе.ме насадки 2, где контактирует с поднимающи.мся вверх газом (паром), в результате чего происходит тепломассообмен между фазами. По мере стека- ния вниз и контактирования с газом (паром) жидкость перераспределяется от центра к периферии, и происходит ее перераспределение в радиальном направлении и по периметру поперечного сечения колонны, в результатет чего уже на расстоянии 1,5-3м нроисходит значительное перераспределение жидкости но сечению колонны в сторону периферии в радиальном нанравлении и по нериметру поперечного сечения, в результа0

те чего эффективность массообмена между фазами резко снижается. Для повышения эффективности массообмена в колонне через интервал 2-3 .м по высоте установлен

конус 3 с арочными прорезями 4. Газ (пар) поступает снизу и, проходя через тангенциально направленные арочные прорези 4, образует на выходе арочных прорезей 4 регулярно вращающийся поток, который увлекает стекающую по внутренней поверх ности конуса 3 жидкость, в результате чего образуется регулярно вращающийся газожидкостный поток стекания по поверхности конуса 3 в направлении к центру, жидкость отражается от лепестков 5 и непрерывно

5 сливается вниз через прорези между лепестками 5 на слой насадки, в результате чего происходит перемещение потока жидкости в радиальном направлении от стенки колонны 1 к центру и одновременно равномерное распределение Г1еремещенного потока жидкости по нериметру вследствие его регулярного вращения, чем достигается равномерное перераспределение жидкости от периферии к центру и по периметру поперечного сечения колоннь, что обеспечивает равно- 5 мерный контакт фаз в насадочной колонне и повышение эффектив юсти массообмена.

Техническими преимуществами предлагаемого нерераспределителя по сравнению с известным является то, что наряду с пе- С рераспределением жидкости от периферии к центру он обеспечивает равномерное распределение жидкости и по нериметру, чем достигается равномерное перераспределение жидкости по всему сечению насадочной колонны, тесный контакт газ (пар) и жидкости, что сгюсобствует новыщению эффективности массообмена особенно в насадочных колонных больцшх диаметров.

Кроме того, достижение равномерного 0 распределения жидкости по периметру сечения насадочной колонны обеспечивает повышение эффективности массообмена, и в условиях ректификации заданная чистота продуктов разделения обеспечивается при меньп1ем флег.мовом отношении по сравнению с известным, когда имеет место неравномерное распределение жидкости по периметру сечения насадочной колонны, а расход пара на ректификацию, как известно, уменьшается с уменьшением флег.мового отношения, что в конечном итоге приводит к уменьшению энергетических затрат на единицу готовых продуктов и к снижению их себестоимости.

Затраты на изг отовлепие перераспределителя жидкости малы и связаны с из1 отов- 5 лением арочных про1)езей методом выбур- ного штампа без какой-либо механической обработки.

5

5

0

Формула изобретения

Перераспределитель жидкости для наса- дочных колонн, содержащий направляющий усеченный конус в периферийной части колонны, установленный меньщим основанием вниз, с выполненными на поверхности конуса арочными прорезями выпуклостью вверх, равномерно расположенными по концентрическим окружностям с тангенциально направленными осями по отношению к оси конуса, отличающийся тем, что, с целью

повышения- эффективности массообмена за счет обеспечения равномерного перераспределения жидкости по периметру периферийного сечения колонны, у меньшего основания конуса равномерно выполнены радиальные надрезы по образующим конуса и прерывистые надрезы параллельно основанию от радиальных надрезов в одну сторону в направлении открытия арочных прорезей с образованием лепестков, отогнутых вверх под острым углом навстречу выходным отверстиям арочных прорезей.

Изобретение относится к процессам тепломассообмена между газом (паром) и жидкостью в условиях абсорбции, ректификации, промывки газов и позволяет повысить эффективность массообмена за счет обеспечения равномерного перераспределения жидкости по периметру периферийного сечения колонны. В перераспределителе жидкости для насадочных колонн, содержащем направляющий усеченный конус в периферийной части колонны, установленный меньшим основанием вниз, с выполненными на поверхности конуса арочными прорезями выпуклостью вверх, равномерно расгюложен- ными по концентрическим окружностям с тангенциально направленными осями по отношению к оси конуса, у меньшего основания конуса по его периметру выполнены отогнутые вверх под острым углом лепестки навстречу выходным отверстиям арочных прорезей. 6 и,1. о 00 ьо 4 СО 00

иг. 1

Фиг t

Фаг.5