Тепломассообменная колонна Советский патент 1991 года по МПК B01D53/18 B01D3/32 

Изобретение относится к конструкциям тепломассообменных насадочных колонн для проведения ректификационных и абсор- бционно-дессорбционных процессов.

Цель изобретения - интенсификация тепломассообмена при повышенной пропускной способности по парожидкостным нагрузкам за счет увеличения высоты контактной части и свободного сечения и сокращение сроков монтажа.

На фиг.1 представлена колонна, общий вид; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2.

Тепломассообменная колонна включает корпус 1, цилиндрические обечайки (про- ставки) 2, размещенные по высоте корпуса 1 колонны через каждые 2-4 м, пакеты насадки (контактной) 3 и дополнительной (се- парационной) 4. Внутренний диаметр

проставок ОПр больше, чем внутренний диаметр корпуса Окр колонны (см.фиг.2). Пере- распределительные элементы в виде наклонных пластин 5 размещены в верхней и промежуточных проставках 2 и в виде сборных желобов 6 - в нижней проставке 2. Распределители 7 жидкости уложены на верхний пакет насадки 3. Перераспределительные элементы 5 и 6, вставленные в опорные ребра 8 верхними пазами 9. формируют с этими ребрами распределительно- опорные решетки 10. Верхние кромки перераспределительных 5 и 6 и опорных 8 элементов расположены в одной горизонтальной плоскости (см.фиг.2 и 3). Решетки 10 размещены на кольцевых опорных выступах 11. Из кольцевых коллекторов 12 может осуществляться боковой отбор продукта из нужной по высоте колонны зоны. На внешО

ел о

го го

ней поверхности проставок 2 целесообразно выполнять крепежные выступы 13.

Тепломассообменная колонна работает следующим образом.

Флегмовая или питающая жидкость через штуцеры 14 поступает в коллекторный желоб 12, из которого перетекает в желоба распределителя 7. Жидкость из вышерасположенного слоя насадки 3, размещенного на перераспределительно-опорной решетке 10, по поверхности перераспределительных элементов 5 также стекает в коллекторный желоб 12 и желоба распределителя 7, из которых переливается на поверхность нижерасположенного слоя насадки 3. Из нижнего слоя насадки 3 через сборные желоба 6 жидкость перетекает в коллекторный желоб 12, из которого по переливным трубам через штуцер 15 выводится из корпуса 1 колонны. Поток пара (газа) через штуцер 16 и вспомогательные узлы 12 и 10 нижней проставки 2 движется по каналам насадки 3, обмениваясь массой и теплом со стекающей жидкостью. Из нижнего слоя насадки 3 пар проходит через вспомогательные узлы 7, 10 и 12 промежуточных и верхней проставок 2, слои насадок 3 и 4 (сепарационной насадки) и через штуцер 17 выводится из корпуса 1 колонны. Отсепари- рованная в слое насадки 4 жидкость по перераспределительным элементам 5 стекает в распределитель 7 и подается на поверхность насадки 3. Боковой отббр товарного продукта производится через штуцеры 18 Б нужной по высоте .колонны зоне. За счет рационального использования рабочей высоты колонны (минимальных разрывов между отдельными слоями насадок 3 и 4) высокого свободного сечения насадок 3 и 4 и вспомогательных углов 7, 10 и 12 обеспечивается интенсивный тепломассообмен и высокая пропускная способность по парога- зожидкостным нагрузкам.

Данное техническое решение в виде компактной совмещенной конструкции перераспределительно-опорной решетки, размещенной в расширительной проставхе, обеспечивает максимальную высоту наса- дочной части (зоны активного контакта жидкости и пара) и, следовательно, наиболее активный тепломассообмен, высокое свободное сечение перераспределительно- опорной решетки и соответственно этому повышенную пропускную способность по парожидкостным нагрузкам при минимальном гидравлическом сопротивлении, высокие прочностные характеристики совмещенной конструкции перераспределительно-опорной решетки при,минимальных затратах конструкционного материала. Размещение насадки в сепарационной зоне обеспечивает непрерывный (без разрывов

струй) отвод отсепгрированной жидкости по перераспределительным элементам (наклонным пластинам) в распределитель жидкости, что практически исключает вторичный брызгоунос. Этому же способствует

снижение скорости пара в зоне сепарации. Разворот листов под углом 45° исключает возможность деформации.

Применение данной конструкции теп- ломассообменной колонны позволяет обеспечить высокую производительность и интенсивный тепломассоперенос, за счет чего существенно улучшаются технико-экономические показатели производственных процессов.

Формула изобретения 1. Тепломассообменная колонна, включающая корпус, по высоте которого мещены цилиндрические обечайки с

диаметром, большим диаметра корпуса, пакеты насадки, распределительные из сборных желебов, перераспределительные в виде наклонных пластин и опорные в виде ребер элементы, патрубки ввода и вывода

взаимодействующих фаз, отличающая- с я тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена при повышенной пропускной способности по парожидкостным нагрузкам за счет увеличения высоты

контактной части и свободного сечения и сокращения сроков монтажа, распределительные, перераспределительные и опорные элементы совмещены с образованием перераспределительно-опорной решетки,

размещенной в цилиндрических обечайках, на внешней и внутренней поверхностях которых выполнены крепежные и опорные выступы, причем на опорные выступы уложены опорные ребра, в которые вставлены наклонные пластины или сборные желоба верхними пазами, так что верхние кромки перераспределительных и опорных элементов расположены в одной горизонтальной плоскости.

2. Колонна по п.1, от л ича ю щаяся тем, что она снабжена насадкой, размещенной в верхней цилиндрической обечайке и уложена на перераспределительно-опорную решетку, а нижние пакеты в каждом слое насадки расположены так, что их листы

развернуты под углом 45° к направлению перераспределительных и опорных элементов.

Изобретение относится к конструкциям тепломассообменных насадочных колонн для проведения ректификационных и абсор- бционно-десорбционных процессов и позволяет интенсифицировать тепломассообмен при повышенной пропускной способности по парожидкостным нагрузкам за счет увеличения высоты контактной части и свободного сечения и сократить сроки монтажа. Тепломассообменная колонна включает корпус, в котором размещены пакеты контактной насадки и цилиндрические обечайки (проставки), имеющие диаметр больше диаметра колонны. В проставках расположены распределители и совмещенные конструкции перераспределительно-опорной решетки. Опорные элементы (ребра) решетки установлены на кольцевых на кольцевых опорных выступах, а перераспределительные элементы вставлены в эти ребра перпендикулярно им так, чтобы верхние кромки опорных и перераспределительных элементов располагались в одной горизонтальной плоскости. В верхней проставке размещена сепарационная насадка, уложенная на перераспределительно-опорную решетку. В нижней проставке размещены перераспределительные элементы в виде сборных желобов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л С

1220291

п

73

Ш1-Ь

Фиг.3