Ректификационная насадочная колонна Советский патент 1989 года по МПК B01D3/32 

Изобретение относится к массообменному оборудованию, применяемому в лабораториях НИИ и промышленных предприятий химической, нефтехимической, газовой, химико-фармацевтической и смежных отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса массопередачи на насадке за счет усиления турбулизации взаимо- действуюших потоков пара (газа) - жид- кости.

На фиг. 1 изображена ректификационная насадочная колонна, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Ректификационная насадочная колонна содержит цилиндрический корпус 1 с тубусом 2 с входным 3 и выходным 4 сферическими шлифами, служашими для соединения с другими колоннами, опорную перфорированную воронку 5, на которую внавал загру- жается насадка 6. В верхнюю часть перфорированной воронки 5 впаяны патрубки 7, со- держашие пространство 8 внутри тубуса 2 с рабочей зоной колонны, заполненной насадкой 6. Выходные концы патрубков 7 отог- нуты таким образом, что ось патрубков расположена коаксиально поверхности тубуса 2, причем выходные концы расположены ниже входных. Патрубки 7 расположены на расстоянии относительно воронки, равном dttl2, где df,- диаметр патрубка.

Ректификационная насадочная колонна работает следуюш.им образом.

Элементы нерегулярной насадки 6 засыпаются в цилиндрический корпус 1 на перфорированную воронку 5 через входной шлиф 3 внавал. Взаимодействующие потоки газ - жидкость движутся в насадке противотоком один к другому, при этом жидкость (сконденсировавшийся поток пара) движется вниз по насадке 6 и стекает из колонны через отверстия в перфорированной воронке 5. Противотоком стекающей жидкости движется восходящий поток газа. Пройдя через отверстия в перфорированной воронке 5 и патрубки 7, поток газа попадает в зону, заполненную насадкой 6, где происходят процессы массо- и теплообмена между взаимодействующими фазами.

Наличие в перфорированной воронке 5 патрубков 7, отогнутых внутрь воронки таким образом, что ось их расположена коаксиально поверхности тубуса 2, придает части восходящего потока газа вращательное движение, создает дополнительные местные завихрения жидкостного и газового потоков, улучшает условия межфазного перемешивания, т.е. усиливает турбулизацию взаимодействующих потоков, что приводит к повышению эффективности процесса массопередачи.

Расположение выходных концов патрубков ниже входных противодействует стенанию жидкости через них, т.е. восходящий поток газа беспрепятственно проходит через газопроводящие патрубки в активную часть ректификационной колонны.

Зазор между патрубками и стенкой перфорированной воронки необходим для создания равномерного поля скоростей газового потока, что благоприятно сказывается на эффективности процесса массопередачи. Если указанный зазор больще d«/2, то восходящий поток газа в основном пойдет по стенкам колонны, при этом взаимодействие газа и жидкости в центральном слое насадки незначительно.

Уменьшение зазора больше dj 2. приводит к байпассированию газа через центр колонны, а стекающая флегма пойдет по стенкам колонны без эффективного взаимодействия с газовым потоком.

На основании экспериментальных исследований эффективности массопередачи новой конструкции колонны при разделении стандартной смеси СеНе-ССЦ подтверждено, что оптимальный зазор между стенкой перфорированной воронки и патрубком должен быть .

Формула изобретения

Ректификационная насадочная колонна, содержащая вертикальный цилиндрический корпус, опорн.ую перфорированную воронку, расположенную в нижней части корпуса, тубус, закрепленный на нижней части корпуса

снаружи опорной воронки и выполненный со шлифом, насадку, помещенную в корпус на воронку, и помещенные в воронку изогнутые патрубки, входные концы которых впаяны в верхнюю часть воронки, а выходные расположены ниже их и на расстоянии относительно воронки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса массопередачи за счет усиления турбулизации взаимодействующих потоков, другие концы изогнутых патрубков отогнуты к центру, при этом ось патрубков расположена коаксиально поверхности тубуса, патрубки расположены относительно стенки воронки на расстоянии 0,5 диаметра патрубка.

Изобретение относится к массообменному оборудованию, а именно к лабораторному оборудованию, и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности массопередачи за счет усиления турбулизации взаимодействующих потоков. Ректификационная насадочная колонна содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, в нижней части которого установлена перфорированная воронка 5. Тубус 2 закреплен на нижней части корпуса снаружи опорной воронки и выполнен с шлифом. Насадку 6 помещают в корпус на воронку. Внутри воронки помещены изогнутые патрубки, входные концы которых впаяны в верхнюю часть воронки, а выходные расположены ниже их и на расстоянии относительно воронки, равном DN/2, где DN - диаметр патрубка, причем выходные концы патрубков ниже входных. 3 ил.

.З