Распределитель жидкости в колонне Советский патент 1990 года по МПК B01D53/18 

Изобретение относится к конструкциям контактных устройств для систем газ (пар) - жидкость, предназначенных для равномерного распределения жидкости по сечению насадочных колонн и колонн с тарелками провального типа при проведении процессов абсорбции, ректификации и промашки газов, и может найти применение в химической, нефтехимической, газовой и других отраслях промьшленностио

Цель изо бретения - интенсификация процесса тепломассообмена за счет дополнительного диспергирования и равномерного распределения жидкости по поперечному сечению колонны.

На фиго изображен предлагаемый распределитель; на фиг.2 - разрез А-А на на фиг,Э - разрез Б-Б на фиго2; на фиг,4 - разрез Б-В на фигоЗ; на фиго5 - разрез Г-Г на

Од 00

ts

20

25

фиго4; на фиг о 6 - разрез Д-Д на

фиг.5; на фиг.7 - разрезЕ-Е на фиг.5.

Распределитель, установленный внутри колонны 1, состоит из цент- . . ральной вертикальной трубы 2 для подачи жидкости с горизонтальным отражательным диском 3, имеющим диа- i метр больше диаметра трубы 2 и от- I стоящим на расстоянии от нижней кром- о Iки трубы 2, концентрически расположенных вокруг трубы 2 отражательных цилиндров 4 с вертикальными окнами 5, равномерно вьшолненными в боковых стенках цилиндров 4, и простен- :ками между ними в виде равнобоких уголков 6, ориентированных вершинами в сторону направления движения жидкости в распределителе Отношение ширины окна 5 к ширине простенка в диде уголка 6 в свету по окружности каждого отражательного цилиндра 4 равно отношению площади кольцевого сечения между стенкой колонны и данным цилиндром 4 к площади кольцевого сечения между данным цилиндром 4 и смешным внутренним цилиндром 4 о В полках уголков 6 выполнены арочные прорези 7 выпуклостью наружу и с осями, направленными от вершин уголков б под острым углом к горизонтали вниз. Арочные прорези 7 расположены в полках уголков 6 рав- номерно (в шахматном порядке)о Верхние кромки окон 5 отражательных цилиндров 4 расположены вьш1е отражательного диска 3, а нижние кромки окон 5 отражательных цилиндров 4 расположены ниже отражательного дис- ка 3, причем высота окон 5 данного отражательного цилиндра 4 должна быть больше высоты падения жидкости по параболической траектории встречи с данным отражательным цилиндром 4. Отражательные цилиндры 4 прикреплены радиальными ригелями 8 к центральной трубе 2 о

Распределитель работает следующим

образом

Жидкость поступает по центральной трубе 2 (фиг.1 - фиг.7), распределяется равномерно между отражательным диском 3 и нижней кромкой трубы 2 и направляется под действием сил инерции и сил тяжести в виде параболоида враще1шя от центра к стенкам колонны 1« Пересекая на своем пути от центра к периферии первый внутренний отражательный ци1599068

линдр 4, поток жидкости в виде параболоида вращения частично отражается от простенков в виде равнобоких уголков 6 с арочными прорезями 7 внут- ренного отражательного цилиндра 4 и распределяется внутри этого цилиндра 4, а остальная часть жвдкости проходит через окна 5 внутреннего отражательного цилиндра 4 к периферии, пересекает линию следующего отражательного цилиндра 4, где отражается от простенков в виде уголков 6 и попадает в межкольцевое пространство между данным цилиндром 4 и смежным внутренним цилиндром 4, где равномерно распределяется, а остальная часть жидкости в виде частично прерванного параболоида вращения проходит через окна 5 данного цилиндра 4 к следующему наружному цилиндру 4 и ТоДо, включая последний наружньй цилиндр 4 и стенки колонны 1 При Jвзaимoдeйcтвии потока жидкости от центра к периферии в виде параболоида вращения с простенками отражательных цилиндров 4 в виде равнобоких уголков 6 с арочными прорезями 7 жидкость частично отражается навстречу потоку в направлении от периферии к центру в кольцевое пространство между данным отражательным цилиндром.. 4 и смежным внутренним цилиндром 4,. в результате чего достигается равномерное распределение жидкости в кольцевых сечениях между отражательными цилиндрами 4 по всему поперечному сечению колонны 1 Остальная часть жидкости, попадаюгдая в арочные прорези 7 в полках уголков 6 проходит через арочные прорези 7 в на- / правлении под острым углом в горизонтали так, что не взаимодействует с потоком жидкости, проходящим через окна 5 данного отражательного цилиндра 4, в результате чего происходит дополнительное диспергирование жидкости, проходящей через арочные прорези 7, и равномерное распределение жидкости по поперечному сечению колонны, что обеспечивает интенсификацию тепломассообмена между газом (паром) и жидкостью

30

35

40

45

50

55

Технические преимущества предлагаемого распределителя по сравнению с прототипом заключаются в обеспечении дополнительного диспергирования жидкости, ПЕрходящей через арочные

Технические преимущества предлагаемого распределителя по сравнению с прототипом заключаются в обеспечении дополнительного диспергирования жидкости, ПЕрходящей через арочные

прорези, и более равномерного распределения жидкости по сечению колонны, что способствует более полному контакту между газом (паром) и жидкостью и повышению эффективности тепломассообмена между газом (паром) и жидкостью в условиях абсорбции- десорбции, ректификации, промывки газов и других аналогичных процессов

Ф

ормула изобретения Распределитель жидкости в колонне, содержащий центральную вертикальную трубу для подачи жидкости с горизонтальным отражательным диском по нижним срезом трубы, имеющим диа- метр больше диаметра трубы и размещенным на расстоянии от нижней кромки трубы, размещенные вокруг центральной трубы концентрически установленные отражательные цилиндры с вертикальными окнами и простенками, равномерно выполненными в боковых стенках так, что отношение ширины, окна к ширине простенка по окруж- ности каждого цилиндра равно отноше- нию площади кольцевого сечения меж- стенкой колонны и стенкой наруж .

99068

ного сплошного цилиндра без окон и данным отражательным цилиндром к площади кольцевого сечения между данным отражательным цилиндром и смежным внутренним цилиндром, при зтом верхние кромки окон отражательных цилиндров расположены выше отражательного диска центральной трубы,

Ю а нижние - ниже отражательного диска, простенки отражательных цилиндров выполнены в виде вертикальных равнобоких уголков, ориентированных вершинами в сторону направления дви15 жения жидкости в распределителе, а ширина уголков в свету равна ширине простенков каждого отражательного цилиндра, отличающийся тем, что, с целью интенсификации

20 тепломассообмена за счет дополнительного диспергирования и равномерного распределения жидкости по поперечному сечению колонны, в полках уголков вьшолнены арочные проре25 зи выпуклостью в сторону направления движения жидкости в распределителе, а оси арочных прорезей направлены от вершин уголков и под острым углом вниз к горизонтали

Изобретение относится к конструкциям контактных устройств для систем газ (пар) - жидкость, предназначенным для равномерного распределения жидкости по сечению насадочных колонн с тарелками провального типа при проведении процессов абсорбции, ректификации, промывке газов, и может найти применение в химической, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности и позволяет интенсифицировать процесс тепломассообмена за счет дополнительного диспергирования и равномерного распределения жидкости по поперечному сечению колонны. Распределитель жидкости в колонне содержит центральную трубу для подачи жидкости с горизонтальным отражательным диском под нижним срезом трубы, осесимметрично расположенные вокруг центральной трубы отражательные цилиндры с вертикальными прямоугольными окнами и простенками между ними, равномерно выполненными по периметру цилиндров так, что через окна походит жидкость для распределения по сечению колонны снаружи данного цилиндра, а от простенков отражается жидкость для распределения внутри кольцевого сечения между данным цилиндром и смежным внутренним цилиндром. Простенки выполнены в виде вертикальных угольников вершинами наружу, в полках угольников выполнены арочные прорези выпуклостью наружу с осями, направленными от вершин угольников и под острым углом к горизонтали вниз. 7 ил.

6

В

Фиг. 2

6-6

5

В

(Раг.з

иг.5

иг.4

д-д

Фиг. 7