Перекрестноточная регулярная насадка Советский патент 1990 года по МПК B01J19/30 

Изобретение относится к конструк- циям контактных устройств насадочно- го типа для проведения процесса , тепломассообмена в системе газ (пар) - жидкость в перекрестном токе движения фаз и может быть использовано в ректификации и абсорбции в химической технологии

На фиг,1 изображена предлагаемая насадка с капельным профилем полых элементов; на фиг,2 - элементы насадки с отсекателями потока газа, разрез по горизонтали; на фиГоЗ - элементы насадки, выполненные из гибкой проницаемой полосы с последовательным переходом от укладки друг к Другу, затем внахлест и до укладки встык; на фиг,4 - вариант укладки

гибкой проницаемой полосы с переходом укладки от внахлеста до укладки встык и перегибом полосы по торцам элементов насадки.

Насадка состоит из элементов, образованных соединением двух сим- ,матричных контактных листов 1, имеющих в сечении профиль, подобный профилю падающей капли, с отверстиями 2 в боковых стенках, листы имеют перегородку 3 и-отсекатели 4 потока. Контактные листы могут быть выполнены сплошными (фиГоО или -Образованы укладкой, проницаемой гибкой полосы (фиг. 3 и 4)I (например, рукавной сетки или просечно - вытяжной ленты).

Насадка работает следующим образом,г

сл

QD

00

Газ проходит насадку в направлении оси симметрии элементов в зазорах между элементами, контактируя в перекрестном токе со стекающей по плоскости элементов .пленками жидкости .

Эффективность насадки с пленочным контактом пара и жидкости мало зависит от скорости газа и предопределена структурой контактной поверхности, Главньш же фактором такой насадки является пропускная способность по газу, поскольку газ оказывает воздействие на жидкость, стремясь нарушить целостность пленки и вынести ее из насадки. Решению этой задачи пос-. вящена предлагаемая конструкция насадки о

Повышение устойчивости пленочного течения жидкости при перекрестноточ- ном обтекании потоком газа в предлагаемой насадке обеспечивается за счет расположения капельной формы элементов острием в сторону выхода газа из насадки, ЭтО позволяет достичь равномерной нагруженности смоченной контактной поверхности насадки по воздействию пара на пленку жидкости что в конечном итоге приводит к повы- 1шению пропускной способности насадки по газу

, В предлагаемой насадке распределение жидкости на контактную поверхность элементов может осуществляться как. за счет применения специальных распределителей жидкости, так и за счет рационального использования полости самих элементов. Последнее является преимущественным при применении сплошных контактных листов, Из отверстий 2 под небольшим напором созданным с помощью перегородки 3, жидкость поступает на контактную поверхность элементов, где непосредственно образуется пленочная структура жидкости.

Для улучшения газодинамических характеристик предлагаемой перекрест неточной насадки, от которых зависит пропускная способность насадки по газу, в зазоре между элементами насадки располагаются отсекатели 4 газового потока, Отсекатели А, вьшол- ненные, например, из просечно-вытяж ного листа, соприкасаются с плоскостью элементов по касательной, обеспечивая тем самым отсечение потока газа от контактной поверхности. В

5

0

5

0

5

результате использования отсекателей уменьшается воздействие газа, на . пленку жидкости, что позволяет повысить .пропускную способность насадкио В предлагаемой насадке целесообразно для достижения наибольшей эффективности контакте и пропускной способности по газу выполнение элементов из гибкой проницаемой полосы Большая эффективность обеспечивается за счет развитости контактной поверхности гибкой проницаемой полосы и малой порозности насадки при рациональной укладке ее в объеме, а также за счет интенсивной турбулизации жидкости о контактную поверхность, например, о проволочки рукавной сетки или об отогнутые кромки просечно- вытяжной лентыо

Повышение пропускной способности J насадки из гибкой полосы обеспечива ется при перекрестном .токе за счет способа укладки полосы в насадочном объеме, заключающийся в последовательном переходе от укладки полосы друг на друга, затем внахлест и до укладки встык. Возможен вариант при вкладке от нахлеста до укладки встык (фиг,4).

Применение предлагаемого способа укладки гибкой ленты позволяет обеспечить образование капельной формы элементов насадки и, следова- телйно, достичь малого воздействия высокоскоростного потока газа на пленочное течение жидкости.

Кроме того, предлагаемый способ укладки позволяет обеспечить выполнение элементов различной геометрической структуры .(например, с внутренней полостью или сплошными), При этом могут быть созданы вариации элементов насадки в зависимости от выполнения нахлеста полосы по отношению к направлению движения потока газа в насадке. Так, за счет встречного нахлеста (фиг.З) обеспечи- вается образование полого насадочно- го элемента, в котором в полости можно выполнить различные перераспределительные по жидкости,гповышаю- 1цие устойчивость режима смачивания насадки от нагр женности по газу В другом варианта за счет выполнения нахлеста вдоль движения потока газа образуется сплошной насадочный элемент, который.можно охарактеризо-.

,вать как элемент с елочной структурой укладки. При этом за счёт компактного объема и улучшения обтекаемости газа вдоль обеспечивается наименьшее воздействие газа на пленочное течение жидкости, Тов, достигается наибольшая пропускная способность по газу Кроме того, при таком варианте укладки полосы образуется уплотнение насадки сверху и снизу Элементов за счет перегиба полосы (фиг о 4), а также происходит прирост вйсоты элемента с образованием .трапециевидной формы элементао

Эти свойства насадочных элементов елочной структуры позволяют достичь создание колонны без специальных распределителей жидкости и невысокой рабочей высотой при комбинации элементов по высоте колонны со смещением на

Таким образом, выполнение в предлагаемой насадке элементов, имеющих в сечении профиль падающей капли, обеспеч йает большую пропускную способность насадки .по газу за счет улучшения обтекаемости формы насадочных

Q 15

2025элементов и малого воздействия на пленочную структуру течения жидкости, ; Кроме того, выполнение элементов из гибкой проницаемой полосы позволяет при больших скоростях газа достичь высокой эффективности контакта и обеспечить использование предлагаемой насадки в перекрестноточной насадоч- ной колонне без специальных распределителей жидкости,

Формулаизобретения

1 о Перекрестноточная регулярная насадка, состоящая из полых элементов, расположенных вертикально с зазором. друг к другу, отличающаяся тем, что, с целью повышения пропускной способности насадки по газу за счет улучшения обтекаемости газовым потоком контактной поверхности Элементов, элементы имеют в сечении профиль, подобный профилю падающей

капли.

2. Насадка по По1, отличаю- щ а я с я тем, что элементы выполнены из гибкой проницаемой полосы.

Изобретение относится к конструкциям насадочных контактных устройств для проведения в перекрестном токе движения фаз, для проведения процессов ректификации, абсорбции в системе газ (пар) - жидкость и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Цель изобретения - повышение пропускной способности насадки по газу при перекрестном токе фаз за счет улучшения обтекаемости газовым потоком контактной поверхности элементов. Элементы насадки имеют в сечении профиль, подобный профилю падающей капли, и могут буть выполнены из сплошных или перфорированных листов, из гибкой проницаемой полосы. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

i

жиакос/ S I

I

Газ

Фи2.1

/

OJWJ

T J