Массообменная тарелка Советский патент 1989 года по МПК B01D3/20 

Изобретение относится к масспобмгнной технике для систем газ (нар) жидкость и може быть использоваие и химической и нефтехимической пром1)П11ленности.

Цель изобретенияинтенсификация

ироцесса массообмена, повышение производительности и стабилизация работы массообменной колонны при колебаниях нагрузки по газу (пару) и жидкости за счет интенсификации перемешивания фаз и саморегуляции сопротивления слоя жидкости.

На фиг. 1 изображена массообменпая тарелка, вертикальный разрез; па фиг. 2 - то же, горизонтальный разрез; на фиг. 3 -- колначок, разрез.

На плоском горизонтальном полотне 1, являющемся основанием массообменной тарелки, закреплены Н1аровые патрубки 2, по которым ппсгупаег нар с нижележащей таре.1ки под корпус колпачка 3, снабженного в верхней его части н стотелым карманом 4, образованным верхней часп.-к корпуса и герметичной заглушкой 5. Корпус колпачка 3 жестко соединеп с направ.ляю- щей 6, выполненной в внде трубки, насаженной на ненодвижный HJTOK 7 и имею щей возможность вертикального ско.и.жения по штоку своей внутренней поверхнос1Ы), а также вращения вокруг своей оси, ири ц i 1ПТОК 7 снабжен ограничителем 8 подьема колначка при его всплытии. На корпх се колпачка Л по его окружности пыпо.-|нсн1,1 CKB03Hi ie прорези с отогнутыми в виде ребер перпендикулярно поверхности корпуса стенками 9, а на ип 1равляюп1ей d усгапон .1ены юнасти И), из.тающие н восходящем И Поке пара 1П1ак)пи1Й момент ;1.1я а колпачка 1ерели 1ное устройство.

сл

О О

:

It

о

,

;

Г -j

: „- .

л it

V, j

включающее сливной элемент 11 и переливной порог 12, представляет собой цилинд- рмческпе секции разной высоты, установленные концентрически корпусу колонны с зазором, величина которого определяется расходом разделяемой системы.

Массообменная тарелка работает следующим образом.

Жидкая фаза поступает в вышестоящей тарелки по сливному элементу 11 и, переливаясь через перелив)1ой порог 12, движется вдоль горизонтального полотна 1. Паровой (газовый) поток поднимается снизу, проходит через паровые патрубки 2 под корпус колпачка 3 и, барботируя жидкость, направляется вверх. При этом лопасти 10, установленные неподвижно на направляющей 6, попадая в струю восходящего парового потока, приводят во вращательное движение корпус колпачка 3, жестко связанный с направляющей 6. В это же время на вра- щаюи1ийся в жидкости корпус колпачка 3 оказывают тормозящее действие отогнутые в виде ребер стенки 9 сквозных прорезей, срывая пристенный слой жидкости с корпуса колпачка. В случае повьинения нагрузки на колонну по жидкости ее уровень на тарелке повьниается, при этом корпус колпачка 3, снабженный пустотелым карманом 4 с помощью герметичной заглущки 5, всплывает, центрируемый относительно парового патрубка 2 с помощью направляющей 6 и неподвижного штока 7, имеющего ограничитель 8 высоты подъема корпуса колпачка 3. При понижении уровня жидкости на та- )елке корпус колпачка 3 б.чагодаря пустотелому карману 4 опускается вместе с уровнем подобно поплавку, осуществляя саморегулирование сопротивления слоя жидкой фазы Iазообразной.

Конструкция корпуса колпачка, снабженного пустотелым карманом, выполняющим роль поплавка, позволяет осуществлять его работу в режиме саморегулирования Г1)и колебаниях нагрузки на тарелку по жидкости, так ка1 перемещаясь вертикально вместе с уровнем жидкости на тарелке, корпус колпачка создает стабильное сопротивление жидкости барботирующему пару, обеспечивая тем са.мым устойчивую работу тарелки и всей колонны.

0

Лопасти, установленные па нап(|,;г,ли1о щей и жестко связанные с корихсом KO.I- пачка, придают ему вращательное движение в обтекающем их потоке жидкости, что значительно усиливает эффект перемепшва- ния взаимодействующих фаз и активизирует процесс массообмена.

Вертикальные ребра на корпусе колпачка, образованные отогнутыми стенками прорезей, при его вращении в жидкости срывают ламинарный пристеночный слой жидкости с корпуса колпачка, что также повышает эффективность перемешивания и, следовательно, массообмена.

Сливной элемент и переливной порог, 5 образующие переливное устройство, выполненное в форме цилиндрических секций, установленных с зазором друг к другу и концентрически к корпусу колонны, позволяют освободить значительную часть полезной площади тарелки, установить на ней дополнительные барботажные элементы и осуществлять на этой площади активный массообмен, что, в конечном счете, позволяет значительно повысить производительность колонны.

0

25

Формула изобретения

Массообменная тарелка, состоящая из горизонтального полотна, на котором установлены барботажные элементы колпач30 кового типа, перемещивающих и переливных устройств, включающих сливные элементы и переливные пороги, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена, повышения производительности и стабилизации работы массообменной

35 колонны при колебаниях нагрузки по жидкости и газу (пару) за счет интенсификации перемещивания фаз и саморегуляции сопротивления слоя жидкости, корпус колпачка снабжен пустотелым герметичным

40 карманом и направляющей, жестко закрепленной на корпусе колпачка, горизонтальное полотно снабжено неподвижным штоком, колпачок выполнен с возможностью перемещения на штоке и снабжен сквозными вертикальными прорезями с отону45 тыми стенками, выполненными по периметру корпуса, направляющая снабжена лопастями, а 1ПТОК - ограничителем подъема колпачка.

Изобретение относится к массообменной технике для систем газ (пар) - жидкость, может использоваться в химической и нефтехимической промышленности и позволяет интенсифицировать процесс массообмена, увеличить производительность и стабилизировать работу массообменной колонны при колебаниях нагрузки по газу (пару) и жидкости за счет интенсификации перемешивания фаз и саморегуляции сопротивления слоя жидкости. С этой целью в массообменной тарелке, состоящей из горизонтального полотна, на котором установлены барботажные элементы колпачкового типа, перемешивающих и переливных устройств, включающих сливные элементы и переливные пороги, корпус колпачка снабжен пустотелым герметичным карманом и направляющей, жестко закрепленной на корпусе колпачка, горизонтальное полотно снабжено неподвижным штоком, колпачок выполнен с возможностью перемещения на штоке и снабжен сквозными прорезями с отогнутыми стенками, выполненными по периметру корпуса, направляющая снабжена лопастями, а шток снабжен ограничителем подъема колпачка. 3 ил.

Фиг. 2

Фиг.1