Колонный массообменный аппарат Советский патент 1988 года по МПК B01D3/20 

4

оо ч

Изобретение относится к массообмен- ным аппаратам для проведения процессов ректификации и абсорбции и может быть использовано в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Целью изобретения является устранение захлебывания переливных устройств при работе аппарата и обеспечение ускоренного удаления жидкой фазы из переливных устройств при аварийной оста 1овке.

На фиг. 1 изображен колонный массо- обменный аппарат, общий вид; на фиг. 2 - переливное устройство с блоком, общий вид; на фиг. 3 - блок при заполнении переливного устройства; на фиг. 4 - то же, при нормальном режи.ме работы апп;:рата; на фиг. 5- то же, при захлебывании переливного устройства по жидкой фазе; на фиг. б - то же, при захлебывании переливного устройства по паровой фазе; на фиг. 7 - то же, прз аварийном сливе жидкой фазы.

Колонный массообменньш аппарат содержит корпус 1, линию 2 ввода сырья, линию 3 вывода пара, линию 4 вывода жидкости, барботажные тарелки 5, переливные устройства 6, содержащие днище 7, сливную 8 и приемную 9 перегородки, блок 9 и отвод 11.

Блок 10 состоит из цилиндрического корпуса 12, перфорироваЕ ной крыщки 13, днища 14 с отверстием 15 и приваренным по его краям патрубком 16, клапана 17, чаши 18 и щтока 19, жестко поикрепленного к клапану 17 и чаще 8, спиральной пружины 20, прикрепленной нижним концом к днищу 14 блока 10 и свободно поддерхчивающей чащу 18. Стенка корпуса 12 блока 10 имеет прорези, начиная от уровня днища 14 блока. Отвод 11 жестко прикреплен снизу к днищу 7 переливного устройства и расположен с наклоном к центру нижележаш.ей тарелки. Чаща 18 имеет цилиндрическую форму и содержит дренажные отверстия.

Массообменньш аппарат (фиг. 1) работает следующим образом.

Нагретое сырье по трубопроводу 2 подают в аппарат на тарелку 5. Газы и пары поднимаются, проходя через отверстия вы- щерасположенных тарелок, и удаляются из аппарата по линии 3, жидкая фаза стекает последовательно через нижерасположенные тарелки и переливные устройства и удаляется по линии 4 для подачи на циркуляцию и возвращения в аппарат. Пары сырья, поднимаясь, частично конденсируются на тарелках, и конденсат стекает в переливные устройства 6, соединяясь с гютоком жидкого сырья. Пары, образующиеся на нижних тарелках, проходят последовательно выщерас- положенные тарелки, барботируя через слой жидкости на них.

0

5

0

На фиг. 3 noKii; aH этап запа. ;нсиия переливного устройства 6. Первоначальное давление паров на тарелках Р,Рге-1 Рп.-г клапан 17 открыт за счет действия пружины 20, чаща 18 не содержит жидкости. При стекании с тарелки 5 через сливную перегородку 8 в переливное устройство часть жидкости попадает через перфорированную крыщку 13 в чащу 18 блока 10. Остальная часть жидкости стекает на днище 7 переливного устройства и через прорези в стенке 12 попадает в блок 10, оттуда по патрубку 16 в отвод 11 и стекает на полотно нижележащей тарелки. Чаща 18 постепенно заполняется жидкостью, при этом жидкость частично вытекает через дренажные отверстия в днище чащи 18. Под действием веса жидкости чаща 18 со щтоком 19 и клапано.м 17 опускается, сжи.мая пружину 20. При заполнении чаши 18 клапан 17 закрывает отверстие 15. Сток жидкости через отвод 11 прекращается.

При дальнейшем поступлении жидкости уровень ее в переливном устройстве подни- .мается и происходит захлебывание переливного устройства по жидкости. Давление па- 5 ров Рд., Pfi-s. уровень жидкости в переливном устройстве находится выше верхнего края чаши 18, вследствие чего повы- илается уровень жидкости на тарелке 5, пре- пятству.. процессу барботирования паров через слой жидкости на тарелке. В результате погружения в жидкость чаша 18 со штоком 19 и клапаном 17 всплывает под действием выталкивающей силы пружины 20, открывая отверстие 15, через которое жидкость начинает вытекать в отвод И, снижая уровень жидкости в переливном устройстве и на полотне тарелки 5 и устраняя захлебывание по жидкости.

При захлебывании по пару (,) . ) пары проскакивают через слой жидкости на тарелке, образуя пену, и одновременно поступают в отвод 11 выщерас- положенной тарелки. При этом нарущается процесс массообмена (фиг. 6). Давление паров в отводе 11 передается на клапан 17, который подни.мается вместе со щтоком 9 и чащей 18, открывая отверстие 15 и выпуская из отвода 11 пары, последние проходят вверх через слой жидкости в переливном устройстве. При этом снижается разность давлений паров между тарелками, клапан 17 опускается, закрывая отверстие 15, после чего восстанавливается нормальный режим работы аппарата.

При остановке работы колонного а ппа0

0

5

0

5

рата, когда РП Ра-г. слив жидкости с тарелок в переливные устройства прекращается, а оставщаяся на тарелках жидкость последовательно стекает на нижележащие тарелки, собираясь в нижней части аппарата, откуда ее откачивают по лиНИИ 4. Одновременно прекращается поступление жидкости через сливную планку 8 в переливное устройство (фиг. 7). Жидкость из чаши 18 вытекает полностью через дренажные отверстия, уровень жидкости в переливном устройстве понижается. За счет облегчения веса чаши 18 пружина 20 поднимает чашу 18 со штоком 19 и клапаном 17, открывая отверстие 15. Жидкость из переливного устройства стекает в отвод 11 на нижележашую тарелку и последовательно через остальные тарелки в нижнюю часть аппарата. Таки.м образом, достигается ускоренный слив жидкости из переливных устройств.

Использование предлагаемого устройства автоматически исключает захлебывание по жидкости и пару, обеспечивая стабильную работу массообменного аппарата, а при остановке - ускоренный слив жидкости из переливных устройств и удаление из аппарата, уменьшает затраты пара и сокрашает время на выпаривание остатков нефтепродуктов.

Формула изобретения

Колонный массообменный аппарат для проведения процессов ректификации и аб0

5

0

5

сорбции, содержаший корпус с установленными в нем тарелками, переливные устройства, включающие каждое сливную перегородку, приемную перегородку, клапан, установленный на днище переливного устройства между приемной перегородкой и корпусом, отличающийся тем, что, с целью устранения захлебывания переливных устройств при работе аппарата и обеспечения ускоренного удаления жидкой фазы, он снабжен блоком с днищем, клапан расположен между сливной перегородкой и корпусом и размещен в блоке, выполненном в виде цилиндрического корпуса с прорезями, расположенными от уровня днища с верхней перфорированной крышкой, при этом в центре днища выполнено отверстие с приваренным по его краям патрубком, блок снабжен чашей с дренажным отверстием, штоком, отводом и пружиной, прикрепленной одним концом к его днищу, а других; - к чаше, чаща укреплена на штске. который прикреплен нижним концом к клапану, перекрывающему отверстие в днище блока, а пагрубок телескопически входит со свободной посадкой в отвод, последний приварен к днищу переливного устройства и расположен с наклоном к центру нижележащей тарелки.

Изобретение относится к массообмен- ным аппаратам и может использоваться в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслях промыщленности. Целью изобретения является устранение захлебывания переливных устройств при работе аппарата и обеспечение ускоренного удаления жидкой фазы из переливных устройств при аварийной остановке. Аппарат содержит корпус с установленными в нем барботажными тарелками, переливными устройствами, состоящими из сливных и приемных перегородок и клапанов, размещенных в блоке, расположенном на днище переливного устройства между сливной перегородкой и корпусом, и отводов, жестко прикрепленных к днищам переливных устройств. Блок состоит из цилиндрического корпуса с вертикальными прорезями по образующ;.1М, верхней перфорационной крыщкон и отверстием в центре днища с приваренным по краям отверстия патрубком, цилиндрической пружиной, прикрепленной одни.м концом к днищу блока, а другим -- к цилиндрической чаше, укрепленной на штоке, приваренном нижни.м концом к клапа.чу. 7 ил. ( 1а:и,

rj

сриг.

itzrtii

V

v

г. в

4

фигЛ