Противоточная контактная тарелка Советский патент 1989 года по МПК B01D3/22 

15

20

1452537 Изобрегешш относится к аппаратур-- ному оформлению тепломассообменных процессов в сЯстеме газ (пар) - жидкость и может найти применение в ад- ч мической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - интенсификация тепломассообмена за -счет направ- ленйого ввода газа в жидкость, упоря-,„ доченного стока жидкости и повышения .однородности гааожидкостного слоя.

На фиг.1 изображена противоточная контактная тарелка, продольный разрез; на фиг.2 - тарелка с одиночным отогнутым участком над каждым сектором отверстия, вид сверху; на фиг.З - тарелка с участками, отогнутыми в противоположные стороны; на I фиг.4 - тарелка с двумя отогнутыми участками над противоположными секто- р-ами отверстия, вид сверху.

Иротивоточная контактная тарелка содержит основание 1, перфорированное 25 I крупными отверстиями 2. Над основани- ; ем 1 установлена сверху решетка, образованная вертикальными перегородка- , ми 3, имеющими в нижней части прорези 4 и 5. Ограниченные прорезями I участки 6 отогнуты наклоняо к осно- i ванию 1. Места стыка перегородок 7 I совпадают с центрами 8 отверстий 2, Прорези 4 и 5 расположены симметрич- |но относительно кромки 9 отверстия 2, а Отогнутые участки 6 - симметрично относительно центра 8 отверстия 2. Одна из прорезей 4 расположена не- ;посредственно над отверстием 2, а дру- :гая прорезь 5 - над основанием 1. Над каждым сектором отверстия 2, ограниченного перекрещиванпщмися верти- кальными перегородками 3, расположен один отогнутый участок 6. Кроме того, у каждой пары соседних отверстий 2 ограниченные прорезями 4 и 5 участки 6 и 10 отогнуты в противоположные стороны.

Над двумя диаметрально противоГаз подается на тарелку снизу и проходит через отверстия 2 в основа нии 1 тарелки. Благодаря наличию ото нутых под углом к основанию тарелки участков 6, газ вводится в газожид-. костный слой в направлеши, близком к горизонтальному. Жидкость поступает на тарелку с вьш1е расположенной тарелки. При взаимодействии газа и жидкости над основанием 1 тарелки образуется газожидкостньй слой. Наличие решетки из вертикальных перегородок 3 способствует стабилизации газожидкостного слоя. Жидкость, находящаяся в ячейках, образованных вертикально расположенными перегородками 3, сообщается между ячейками через окна, образованные отогнутыми участками и прорезями 5 над основанием I тарелки. Благодаря наличию перекрещивающихся в центре 8 каждого отверстия перегородок 3, сток лшд- кости носит устойчивьй характер и происходит в центре каждого отверстия 2.

Газовый поток входит снизу в отверстие 2, взаимодействует со сливающейся жидкостью и поступает под отогнутые участки 6 и 10. При этом газовый поток контактирует с жидкостью, перетекающей через отверстие, образованное основанием 1 тарелки, прорезью 5 и отогнутым участком 6. Взаимодействие двух движущихся потоков, газового и жидкостного, приводит к значительной интенсификации процесса тепломассообмена за счет турбулизации газожидкостного слоя и увеличения поверхности контакта фаз. За счет ввода газа в газожидкостный слой в направлении, близком к горизонтальному, снижается брызго- унос. Установка решетки способствует повышению однородности газожидкостного слоя. Над каждым сектором отверстия, ограниченного перекрещивающимися вертикальными перегородками

30

45

Положными секторами каждого отверстия 3, расположен один отогнутый ограни- 9 МПП..-Г ..о.„..„ „„. „„... 50 ejjj прорезями участок 6. Это способствует закрыванию газожидкостного потока над отверстием, что приводит к интенсификации процесса тепломассообмена.

У каждой пары соседних отверстий 2 ограниченные прорезями 4 и 5 участки 6 отогнуты в противоположные стороны. При этом происходят соударение

2 могут находиться два отогнутых ограниченных прорезями 4 и 5 участка 6. У каждой пары расположенных : вблизи секторов соседних отверстий Над одним сектором находятся два отогнутых участка 6, а над другим их нет.

Тарелка работает следующим образом.

55

15

20

52537 -- ч ,„

25 , Газ подается на тарелку снизу и проходит через отверстия 2 в основании 1 тарелки. Благодаря наличию отогнутых под углом к основанию тарелки участков 6, газ вводится в газожид-. костный слой в направлеши, близком к горизонтальному. Жидкость поступает на тарелку с вьш1е расположенной тарелки. При взаимодействии газа и жидкости над основанием 1 тарелки образуется газожидкостньй слой. Наличие решетки из вертикальных перегородок 3 способствует стабилизации газожидкостного слоя. Жидкость, находящаяся в ячейках, образованных вертикально расположенными перегородками 3, сообщается между ячейками через окна, образованные отогнутыми участками и прорезями 5 над основанием I тарелки. Благодаря наличию перекрещивающихся в центре 8 каждого отверстия перегородок 3, сток лшд- кости носит устойчивьй характер и происходит в центре каждого отверстия 2.

Газовый поток входит снизу в отверстие 2, взаимодействует со сливающейся жидкостью и поступает под отогнутые участки 6 и 10. При этом газовый поток контактирует с жидкостью, перетекающей через отверстие, образованное основанием 1 тарелки, прорезью 5 и отогнутым участком 6. Взаимодействие двух движущихся потоков, газового и жидкостного, приводит к значительной интенсификации процесса тепломассообмена за счет турбулизации газожидкостного слоя и увеличения поверхности контакта фаз. За счет ввода газа в газожидкостный слой в направлении, близком к горизонтальному, снижается брызго- унос. Установка решетки способствует повышению однородности газожидкостного слоя. Над каждым сектором отверстия, ограниченного перекрещивающимися вертикальными перегородками

30

5

3, расположен один отогнутый ограни- 0 ejjj прорезями участок 6. Это способствует закрыванию газожидкостного потока над отверстием, что приводит к интенсификации процесса тепломассообмена.

выходящих из под них газожидкостных потоков и их значительная турбулиза- ция, что способствует увеличению интенсивности тепломассообмена.

В случае, когда над двумя диаметрально противоположными секторами каждого отверстия 2 находятся два отогнутых ограьшченных прорезями 4 и 5 участка 6, происходит соударе- 1ше выходящих газожидкостных струй, при этом увеличивается поверхность тепломассообмена, а значит возрастает интенсивность массопередачи. Над двумя другими диаметрально противопо ложными секторами отверстий 2 при этом отогнутых участков 6 нет, что способствует преимущественному стоку через эти сектора жидкости. Это дает возможность упорядочить сток жидкое- ти с тарелки, что способствует увеличению равномерности газожидкостного слоя по сечению тарелки, а значит и увеличению эффективности массопередачи.

В случае, когда у каждой пары расположенных вблизи секторов соседних отверстий 2 над одним сектором находятся два отогнутых ограниченных прорезями 4 и 5 участка 6, а над дру гими их нет, происходит равномерное распределегше газа и жидкости по сечению тарелки, так как в каждой ячейке, образованной вертикальными перегородками 3, равномерно чередуют ся участки с преимущественным входом газа и преимущественным сливом жидкости. Это приводит к выравниванию газожидкостного слоя по сечению тарелки и увеличению эффективности тепломассообмена.

За счет ввода газа в газожидкостный слой на тарелке в месте перетока жидкости между ячейками, образованными вертикальными перегородками, за- кручивания газожидкостного слоя вокруг каждого отверстия и упорядоченного стока жидкости повьшается однородность газожидкостного слоя, увеПрименение предлагаемых контактных тарелок в тештомассообменной аппаратуре позволит повысить на 8- 14% эффективность массопереноса и в 1,4-1,6 раз снизить брызгоунос по сравнению с обычными крупнодырчатыми тарелками. При этом гидравлическое сопротивление возрастает незначительно.

Предлагаемая тарелка рекомендуется для работы в загрязненных средах.

Формула изобретения

1.Противоточная контактная тарелка, содержащая основание, перфорированное крупными отверстиями, установленную вверху решетку, образованную вертикальньши перегородками, имеющими в нижней части прорези, причем ограниченные прорезями участки отогнуты наклонно к основанию, а места стыка перегородок совпадают с центрами отверстий, отличающая- с я .тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена за счет направленного ввода газа в жидкость упорядоченного стока жидкости и по- вьшения однородности газожидкостно- го слоя, прорези расположены- симметрично относительно кромки отверстия, при этом Одна из прорезей расположена непосредственно над отверстиями, а другая - над основанием тарелки. ,

2.Тарелка поп.1, отличающаяся тем, что над каждым сектором отверстия, ограниченным перекрещивающимися вертикальными перегородками, отогнут один ограниченный прорезями участок.

Щ

3.Тарелка поп.1,отличаю- а я с я тем, что у каждой пары соседних отверстий ограниченные проре-. зями участки отогнуты в противоположные стороны.

4.Тарелка по п.1,о тл и ч аю

Изобретение относится к аппаратурному оформлению тепломассообменных процессов в системе газ (пар) - жидкость и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промьшшенности. Цель изобретения - интенсификация тепломассообмена за счет направленного ввода газа в жидкость, упорядоченного стока жидкости и повьшения однородности газожидкостного слоя. Противоточ- ная контактная тарелка содержит основание, перфорированное крупными отверстиями. Над основагшем установлена решетка, образованная вертикальными перегородками, имеющими в нижней части прорези. Ограниченные прорезями участки отогнуты наклонно к основанию. Места стыка перегородок совпадают с центрами отверстий. Прорези расположены симметрично относительно кромки отверстия. Одна прорезь расположена непосредственно над отверстием, а другая - над основанием. Над каждым сектором отверстия, ограниченного перекрещивающимися вертикальными перегородками, расположен один отогнутый участок. У каждой -пары cor седних отверстий ограниченные прорег зями участки отогнуты в противоположные стороны. Над двумя диаметрально противоположными секторами каждого отверстия могут находиться два отогнутых ограниченных прорезями участка. Кроме того, у каждой пары расположенных вблизи секторов соседних отверстий над одним сектором находятся два отогнутых-участка, а над другим их нет, 4 з.п. ф-лы, 4 ил. S (Л ;л Гчд ел С4)

личивается диапазон устойчивой работы gQ Щ а я с я тем, что над двумя диаметтарелки и интенсифицируется пр оцесс

массопередачи.

Соударением газожидкостных струй, выходящих из под отогнутых участков, или при ударе струй о поверхность вертикальных перегородок увеличивается поверхность контакта фаз, а значит и эффективность процесса тепломассообмена.

55

рально противоположными секторами каждого отверстия отогнуты два ограниченных прорезями участка.

5

рально противоположными секторами каждого отверстия отогнуты два ограниченных прорезями участка.

Физ. i

Фиг. 2

Фив.3

y-V

ю

/ .-2

Фаг.4