Насадка для тепломассообменных колонн Советский патент 1987 года по МПК B01D53/20 

Изобретение относится к конструкциям регулярных насадок, которыми оснащаются тепломассообменные аппараты, преимущественно вакуумные ректификационные колонны применяемые в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промыщлен- ности.

Цель изобретения - повышение эффективности тепломассообмена за счет улучшения равномерности распределения жидкой пленки и интенсивности турбулизации потока пара (газа).

На фиг. 1 изображена насадка, обший вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - отдельный крестообразный элемент.

Насадка для тепломассообменных колонн состоит из гофрированных полос 1, расположенных перпендикулярно одна другой, в межгофровом пространстве которых установлены крестообразные контактные элементы, содержащие вертикальные перфорированные полосы 2 и горизонтальные полосы 3 с арочными отверстиями 4. Последние по обе стороны от вертикальной полосы имеют противоположное направление. Вертикальная полоса опирается на вершины нижележащих гофр, а вершины вышележащих гофр своей внутренней поверхностью опираются на вертикальные полосы. Горизонтальные полосы соприкасаются с внутренней поверхностью гофр.

Насадка работает следующим образом.

Жидкость из оросительного устройства или вышерасположенного слоя насадки поступает на поверхность гофрированных полос 1 насадки. Стекая по гофрам и заполняя отверстия ячеек сетки или гофр, жидкость в местах соприкосновения вертикальных 2 и горизонтальных 3 полос с внутренней поверхностью гофр перетекает с гофр на горизонтальные полосы, с которых паровым потоком, выходящим из арочных отверстий 4, опять отбрасывается на перфорированную поверхность гофр, что позволяет создать равномерную пленку жидкости по всей поверхности насадки. Режим течения жидкой пленки интенсифицируется арочными отверстиями на горизонтальных полосах. Этим достигается активный тепломассообмен между жидкостью и поднимающимся потоком пара (газа). Для ликвидации перераспределения жидкости к периферии последние арочные отверстия на горизонтальных полосах направлены в сторону, противоположную от стенки колонны.

Горизонтальные полосы соприкасаются с внутренней наклонной поверхностью гофр. Положительный эффект от оснащения гофрированных полос крестообразными вставками заключается в следующем. Вертикаль0

5

0

5

0

5

ная перфорированная полоса, на которую опирается внутренняя поверхность верщины гофры выполняет две функции: во-первых, она является опорной конструкцией, обеспечивающей прочность насадки; во-вторых, она является массообменной поверхностью, на которой с обеих сторон осуществляется контакт фаз.

Горизонтальная полоса оснащена арочными отверстиями, обеспечивает интенсивную турбулизацию паровой (газовой) фазы благодаря направленному выходу его из отверстий с больщой скоростью, что обеспечивает срыв пленки жидкости с горизонтальной поверхности и диспергирование ее в межгофрированном пространстве. Направление арочных отверстий в противоположные стороны на каждой полосе улучшает распределение жидкости по поверхности контактных элементов и интенсифицирует турбулизацию паровой (газовой) фазы. Кроме того, установка крестообразных вставок увеличивает поверхность насадки в 1,5-2 раза. Все это приводит к повышению эффективности массоообмена.

Конкретные показатели повышения эффективности массообмена зависят от конструктивного исполнения гофр, которые могут быть выполнены в виде полос из сетчатого полотна, полос с просеченными прямоугольными отверстиями с языками, полос с арочными отверстиями, а также в виде перфорированных полос.

Применение предлагаемой насадки в химической промышленности, в частности в колоннах вакуумной ректификации цикло- гексанола позволяет повысить технико- экономические показатели производственных процессов.

Формула изобретения

Насадка для тепломассообменных колонн состоящая из гофрированных перфорирован0 ных полос, расположенных перпендикулярно одна другой, отличающаяся тем, что, с целью повыщения эффективности тепломассообмена за счет улучшения равномерности распределения жидкой пленки и интенсивной турбулизации потока пара (газа),

5 она снабжена установленными в межгофровом пространстве крестообразными контактными элементами, содержащими вертикальную и горизонтальную перфорированные полосы, причем горизонтальные полосы, соприкасающиеся с внутренней наклон ной поверхностью гофр, перфорированы рядами арочных отверстий, противоположных по направлению по разные стороны вертикальных перфорированных полос, а вертикальные полосы установлены с упором о внутреннюю поверхность вершин гофр.

Фи&.1 A:J.

J

Фиг. 2

Фиг.З

Составитель А. Сондор

Редактор И. КасардаТехред И. ВересКорректор Л. Бескид

Заказ 4376/11Тираж 656Подписиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к конструкциям регулярных насадок, которыми оснащаются тепломассообменные аппараты, преимущественно вакуумные ректификационные колонны, применяемые в химической, пищевой и других отраслях промыщленности. Цель изобретения - повыщение эффективности массообмена за счет улучщения равномерности распределения жидкой пленки, интенсивности турбулизации потсгка пара, по- выщения надежности работы насадки. В регулярной насадке из гофрированных с отверстиями полос в межгофровом нространст- ве устанавливаются крестообразные вставки, содержащие вертикальную и горизонтальную перфорированную полосы, причем горизонтальные полосы перфорированы рядами арочных отверстий, противоположных по направлению по разные стороны вертикальных полос с отверстиями, а верщины гофр своей внутренней поверхностью опираются на вертикальные полосы. Горизонтальные полосы, оснащенные арочными отверстиями, обеспечивают интенсивную турбулиза- цаю паровой фазы в межгофровом пространстве и улучщают распределение жидкости. Установка крестообразных вставок увеличивает поверхность насадки в 1,5-2 раза. 3 ил. « л со о оо о со