Тарелка для тепломассообменных аппаратов Советский патент 1991 года по МПК B01D3/20 C12F1/02 

Фиг. 1

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процесса ректификации в пищевой и химической промышленности и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 722549.

Цель изобретения - повышение эффективности за счет улучшения гидродинамической обстановки на входе потока жидкости, На фиг. 1 представлена тарелка для теп- ломассообменных аппаратов, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез.

Тарелка включает горизонтальное основание 1 с контактными элементами 2, ори- ентированными в сторону движения жидкостного потока, и переливное устройство 3 сегментного типа с пластиной 4, установленной на расстоянии относительно корпуса 5 аппарата, нижней кромки пере- ливного устройства и основания тарелки, козырек 6, расположенный ниже пластины 4, прикрепленный одним концом к корпусу 5 аппарата и перекрывающий 10-90% площади пластины 4, Центральная часть козырька 6 расположена выше периферийных, т.е. является выпуклой, причем выпуклость обращена в сторону пластины 4, Козырек б прикреплен к корпусу аппарата наклонно, так что его свободная кромка располо- жена ниже закрепленной кромки (на фиг.2).

Тарелка работает следующим образом.

Водно-спиртовый конденсат направляют на очистку в ректификационную (эпюра- ционную) колонну, где он поступает на горизонтальное основание 1 первой по ходу движения жидкости тарелки, снабженной контактными элементами 2, ориентированными в сторону движения жидкостного потока, и взаимодействует с восходящим потоком паровой фазы. После прохождения рабочей части тарелки проконтактировав- шая жидкость сбрасывается в переливное устройство 3 сегментного типа и, отражаясь от пластины 4 и козырька 6, расположенно- го ниже пластины 4 и прикрепленного наклонно одним концом к корпусу 5, вновь поступает на следующую тарелку для контактирования с восходящим потоком паровой фазы.

Выполнение козырька выпуклым с расположением его центральной части выше периферийных приводит к тому, что жидкость, прошедшая через переливное устройство сегментного типа, оттесняется к периферии и более активно заполняет пристенные области основания тарелки. Это приводит к выравниванию профилей локальных скоростей жидкостного потока в зоне контакта и приближению работы тарелки к режиму идеального вытеснения, наиболее выгодному с точки зрения эффективности процесса массообмена.

Что касается превышения уровня расположения нижних краев прикрепленного к корпусу аппарата конца козырька над уровнем расположения нижних краев его свободного конца, то данный конструктивный прием облегчает переток жидкости из переливного устройства на основание тарелки и улучшает гидродинамическую обстановку на ее входном участке. При этом имеет место рациональное перераспределение жидкостного потока, сопровождающееся интенсивным запитыванием пристенных зон основания 1 тарелки, обеспечивающим подавление жидкостного байпаса, а также застойных зон и циркуляционных контуров. Положительный результат достигается за счет профилирования козырька 6, форма и расположение которого способствуют компенсации эффекта кривизны стенки переливного устройства. Аналогичный процесс имеет место на всех тарелках ректификационной колонны, оснащенных данным конструктивным элементом, что в конечном итоге позволяет приблизить работу тарелок к режиму идеального вытеснения по жидкости и достичь более высокой эффективности.

Проведены лабораторные испытания тарелки с переливным устройством сегментного типа с пластиной, установленной на расстоянии относительно корпуса аппарата, диаметр которого составляет 800 мм, нижней кромки переливного устройства и основания тарелки, и снабженной расположенным под ней выпуклым козырьком, центральная часть которого расположена выше периферийных. При этом нижняя кромка прикрепленного к корпусу аппарата козырька расположена ниже закрепленных. Свободное сечение тарелки составляет 14%. В процессе с хперимента снимаются кривые отклика системы на импульсное возмущение на входе потока жидкости (С-кривые). Результаты эксперимента приведены в таблице.

Таким образом эффективность предлагаемой контактной тарелки для тепломассо- обменных аппаратов на 4,5-13,6% выше известной.

Формула изобретения

Тарелка для тепломассообменных аппаратов по авт.св. NS 722549, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности за счет улучшения гидродинамической обстановки на входе потока жидкости, козырек выполнен выпуклым с направлением выпуклости в сторону пластины и прикреплен к корпусу аппарата наклонно

так, что его свободная кромка расположена ниже закрепленной.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процесса ректификации в пищевой и химической отраслях промышленности и является усовершенствованием авт.св. № 722549. Цель изобретения - повышение эффективности за счет улучшения гидродинамической обстановки на входе потока жидкости. Тарелка включает горизонтальное основание 1 с контактными элементами, ориентированными в сторону движения жидкостного потока, переливное устройство 3 сегментного типа с пластиной 4, установленной на расстоянии от корпуса 5 аппарата и основания тарелки, козырек 6, расположенный ниже пластины 4 и прикрепленный одним концом к корпусу аппарата наклонно таким образом, что его свободная кромка расположена ниже закрепленной, причем козырек является выпуклым и эта выпуклость обращена в сторону пластины 4. Выполнение козырька выпуклым с расположением его центральной части выше периферийных приводит к тому, что жидкость, прошедшая через переливное устройство 3 сегментного типа, оттесняется к периферии и более активно заполняет пристенные области основания тарелки. Наклон козырька облегчает переток жидкости из переливного устройства на основание 1 тарелки и тем самым улучшает гидродинамическую обстановку на ее входном участке Эффективность предлагаемого устройства на 4,5-13,6% выше по сравнению с ранее известными. 2 ил., 1 табл. СО с

Примечание, Wp - скорость газа в рабочем сечении, м/с;

Еотн -|/ р р., - относительная эффективность тарелки по

Мерфри;

Ё MG- реальная эффективность тарелки по Мерфри; EMG( Ре оо) - эффективность тарелки по Мерфри для случая идеального вытеснения по жидкости (максимально возможная эффективность тарелки); 7оу локальная эффективность;

С

А m -г- - фактор диффузионного потенциала;

m - тангенс угла наклона равновесной линии; G - количество газа, подаваемое в колонну; L- количество жидкости, подаваемой в колонну,

кромка Кромка коаырька,

прикреплённая к корпусу

Фиг 2