Сепарирующее устройство Советский патент 1990 года по МПК B01D45/12 B01D3/32 

Изобретение относится к устройствам для сепарации парожидкостных потоков, устанавливаемых в ректификационных колоннах, и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности массообмена и надежности ректификационных колонн за счет равномерного распределения паров нефтепродуктов по сечению колонны.

На фиг. 1 изображено сепарирующее устройство, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

В корпусе 1 ректификационной колонны установлены тангенциальные входные патрубки 2, соединенные с находящимися внутри корпуса 1 плавно

изогнутыми навгтречу друг другу внутренним, смещенным к центру, коробом 3 и внешним, расположенным по периферии корпуса 1, коробом 4, Оба короба 3 и 4 имеют аналогичную конструкцию и каждый из них содержит внешнюю боковую сгенку 5, крышку 6, днище 7, верхнюю внутреннюю боковую стенку 8, нижнюю внутреннюю боковую стенку 9.

Верхняя внутренняя боковая стенка 8 каждого короба выполнена из составных частей 10 с возможностью поворота каждой составной части вокруг горизонтальной оси 11.

Каждая последующая от входа короба составная часть 10 выполнена более легкой (ИМРРГ меньший вес) по сравнению с предыдущей на постоянную

01

о

N5

1C

величину, пропорциональную общему числу составных частей.

Нижняя внутренняя боковая стенка 9 каждого короба может быть выполнена на всем протяжении (по всей длине) постоянной высоты, определяемой из расхода жидкой фазы и скорости ее истечения из короба. Короба 3 и могут быть выполнены с плавно уменьшающимися от входа к выходу поперечными сечениями.

Зазоры между соседними составными частями 10 и между стенками 8 и 9 должны быть по возможности минимальными для более полного сокращения неорганизованных утечек паровой и жидкой сред (фаз) . Выход каждого короба 3 и А снабжен откидывающейся заслонкой 12 с высотой, равной высоте соседней составной части 10„ Внутри тангенциальных патрубков 2 установлены успокоители 13, выполненные из равноудаленных друг от друга вертикальных пластин. Крепление коробов внутри колонны производят, например, швеллерными балками 1, приваренными одним концом к коробам, а другим к корпусу 1.колонны.

Устройство работает следующим образом.

Парожидкостный поток поступает в тангенциальные патрубки 2, где за счет установленных успокоителей 13 снижается турбулетность потока и происходит предварительное разделение паровой и жидкой фаз с укрупнением капель жидкой фазы, т.е. создаются благоприятные условия для дальнейшей сепарации. Парожидкостный поток из патрубков 2 входит в короба 3 и k. Жидкая фаза под действием центробежной силы прижимается к внешним боковым стенкам 5 плавно изогнутых коробов и движется по днищам 7 к выходу. На выходе из коробов отселариро- ванная жидкость собирается в сливные карманы расположенной ниже тарелки отгонной части ректификационной колонны.

Паровая фаза за счет упругости (парциального давления) и кинетической энергии паров, воздействуя изнутри коробов на составные части 10, отклоняет их от вертикального положения и поступает в колонну. При дальнейшем движении паров по коробам их расход и кинетическая энергия умень- щаютоя, но за счет их взаимодействия

5

0

5

0

5

0

5

0

5

с более легкими составными частями 10 составные части 10 боковой стенки 8 будут отклоняться (открываться) на одну и ту же величину и в колонну будут поступать пары в строго одинаковых объемах (этому также частично способствует плавное уменьшение поперечных размеров, т.е. сечения коробов по длине от входа к выходу), чем достигается равномерное распределение паров нефтепродуктов по сечению колонны. Это обеспечивает более полное контактирование паров со стекающими сверху навстречу жидкими углеводородами, следовательно, более полную и четкую ректификацию углеводородов на заданные фракции, в результате чего обеспечивается повышение эффективности массообменного процесса в ректификационной колонне.

Также равномерное распределение паров углеводородов по сечению колонны исключает образование локальных высокоскоростный струй, способных повредить внутренние устройства колонны - тарелки, сливные карманы, перегородки, кронштейны и т.п., в результате чего обеспечивается повышение надежности (в частности - долговечности работы) ректификационной колонны.

Благодаря тому, что в предлагаемом, сепарирующем устройстве внутреняя боковая стенка каждого короба выполнена из составных частей с возможностью поворота каждой составной части вокруг горизонтальной оси, обеспечивается возможность регулируемого выхода паров с учетом их объемного расхода, скорости, сопротивления движению и концентрации молекул паровой фазы.

Благодаря тому, что каждая последующая от входа короба составная часть выполнена более легкой (имеет меньший вес) по сравнению с предыдущей на постоянную величину, пропорциональную общему числу составных частей, обеспечивается равномерное распределение паров нефтепродуктов по сечению колонны, что приводит к повышению эффективности массообмена - более полному контактированию со стекающими сверху жидкими углеводородами и более полному и четкому разделению (ректификации) на заданные фракции (конечные продукты), а также к повышению надежности ректификационных колонн за счет исключения локаль51

ного струйного воздействия паровой фазы, приводящей к разрушению контактных устройств (тарелок) ректификационных колонн.

Формула изобретения

Сепарирующее устройство преимущественно ректификационных колонн, содержащее соединенные с тангенциальными входными патрубками изогнутые навстречу друг другу короба, каждый из которых имеет внешнюю и верхнюю внутреннюю боковые стенки, крышку и днище, причем один из коробов расположен по периферии корпуса,

26

а другой смещен к его центру, отличающееся тем, что, с це лью повышения эффективности массо- обмена и надежности ректификационных колонн за счет равномерного распределения паров нефтепродуктов по сечению колонны, верхняя внутренняя боковая стенка каждого короба выполнена из составных частей с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, при этом каждая последующая от входа короба составная часть имеет меньший вес по сравнению с предыдущей на постоянную величину, пропорциональную общему числу составных частей.

Изобретение относится к устройствам для сепарации парожидкостных потоков, устанавливаемым в ректификационных колоннах, и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности массообмена и надежности ректификационных колонн. Сепарирующее устройство содержит соединенные с тангенциальными входными патрубками изогнутые навстречу друг другу короба, каждый из которых имеет внешнюю и верхнюю внутреннюю боковые стенки, крышку и днище. Верхняя внутренняя боковая стенка каждого короба выполнена из составных частей с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, при этом каждая последующая от входа короба составная часть имеет меньший вес по сравнению с предыдущей на постоянную величину, пропорциональную общему числу составных частей. 3 ил.

11/

6

Г

6 В г

Фиг..

Фиг.ъ