Тепломассообменная колонна Советский патент 1991 года по МПК B01J19/30 B01D53/18 

Изобретение относится к конструкциям тепломассообменных аппаратов насадоч- ного типа и предназначено для разделения смеси газ (пар) - жидкость при проведении процессов ректификации и абсорбции.

Цель изобретения - повышение эффективности работы колонны за счет равномерного распределения жидкости и пара на насадке и в переходе между секциями и спирального движения газа в секциях.

На фиг. 1 показана тепломасообменная колонна, аксонометрия; на фиг. 2 - колонна, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Тепломассообменная колонна состоит из корпуса 1, внутри которого размещена насадка 2, разделенная на секции горизонтальными перегородками 3. Перекрестно- точное движение газа в секциях колонны

обеспечивается за счет вертикальной перегородки 4, удаленной от корпуса 5 на расстоянии, и за счет симметричного расположения отверстий 6 для прохода газа в горизонтальных перегородках.

Отверстия 6 для прохода газа в горизонтальных перегородках выполнены в форме сектора, одну из сторон которого образует планка 7. С помощью этой планки поддерживается начальный уровень жидкости над отверстиями для стока жидкости на перегородке. Под рядами отверстий для стока жидкости расположены посадочные ступени, которые отделены одна от другой свободным пространством и ограничены вертикальными или наклонными газопроницаемыми стенка-, ми 8.

На некотором удалении от стенок 8 на горизонтальной перегородке установлены

Os

о

ю

к

о

дополнительные планки 9, разделяющие отверстия для стока жидкости на число участков, соответствующих числу ступеней в секции. Наличие дополнительных планок позволяет локализовать прирост уровня жидкости, вызванный перепадом давления на насадку, и тем самым обеспечивать улучшение распределения жидкости на насадке на каждой ступени. В целом по колонне равномерное распределение жидкости и пара достигается за счет сочетания симмет- рИчности расположения отверстий для прохода газа в горизонтальных перегородках с выполнением треугольного канала 10 в вертикальной перегородке. Это сочетание по- зЬоляет достичь равнозначности перепада давления между соответствующими ступенями соседних секций.

Если а секции установлены три насадоч- ных ступени с разными значениями гидравлического сопротивления по газу, то перепад давления между правой по ходу газа ступенью нижней секции и соответствующей ей в данной колонне ступени первой ступени верхней секции равен гидравлическому сопротивлению насадки в одной секции. Для других соответствующих одна другой ступеней величина перепада давления является той же, один край канала 1J) образован корпусом, другой выполнен пЬ уровню горизонтальной перегородки 3, а третий соединен с краем отверстия для про- хОда газа и корпусом 1 колонны посредством наклонной изогнутой пластины 11.

Целесообразность выполнения треу- гс льной формы канала 10 в вертикальной перегородке обусловлена рациональным использованием рабочего объема колонны в зоне перехода потока газа между секциями. Площадь пластины 11 незначительно отличается от площади канала 10, можно сказать, что канал 10 образуется за счет отгиба пластины.

Кроме того, взаимосвязь форм канала и наклонной пластины позволяет обеспечить равномерное распределение газа в зоне перехода между секциями. Равномерное распределение создатся за счет плавного изменения направления движения газа и постепенного изменения сечения прохода газа в переходе. Так из конструкции зоны перехода потока газа между секциями в колонне видно, что в зоне перехода достигается постепенное приращение сечения для

прохода газа, начиная с величины сечения в последней ступени нижней секции до величины отверстия в горизонтальной перегородке. После чего происходит такое же

постепенное расширение сечения до величины сечения первой ступени,

Плавность изменения направления газа на входе в переход между секциями создается за счет изгиба одной наклонной пластины, принадлежащей нижней секции, и на выходе другой, принадлежащей верхней секции.

Таким образом, конструкция колонны позволяет создать равномерное распределение газа и жидкости на насадке и за счет сочетания симметричности расположения отверстий для прохода газа в горизонтальных перегородках с выполнением треугольного канала в вертикальной перегородке и

наклонной изогнутой пластине улучшить переход газа между секциями.

Формула изобретения 1. Тепломасообменная колонна, включающая корпус внутри которого размещена

насадка, разделенная на секции горизонтальными перегородками с отверстиями для прохода жидкости и газа, а в секциях насадка разделена на контактные ступени, ограниченные вертикальными или наклонными

газопроницаемыми стенками, и вертикальную перегородку, установленную на расстоянии от корпуса, планки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы колонны за счет равномерного распределения жидкости и пара на насадке и в переходе между секциями, в вертикальной перегородке выполнен канал треугольной формы для перехода газа из нижней секции в верхнюю, один край которого образован корпусом, другой выполнен по уровню горизонтальной перегородки, а третий соединен с краем отверстия для прохода газа и корпусом колонны посредством наклонной изогнутой пластины.

п 2. Колонна по п. 1, о т л и ч а ю ща я с я тем, что отверстия в соседних горизонтальных перегородках расположены симметрично.

3. Колонна по п.п. 1 и 2, отличаю0 щ а я с я тем, что она снабжена установлен- ными на горизонтальных перегородках планками, разделяющими отверстия для жидкости на участки, число которых соответствует числу ступеней в секции.

5

tn

OJ CO

ro

OJ

-t о

° 4S

Фиг г

Изобретение относится к конструкциям тепломассообменных аппаратов насадоч- ного типа и предназначено для разделения смеси газ (пар) - жидкость при проведении процесса ректификации и абсорбции и позволяет повысить эффективность работы колонны за счет равномерного распределения жидкости и пара на насадке и в переходе между секциями и спирального движения газа в секциях. Тепломассообменная колонна включает корпус с насадочными секциями перекрестноточного типа, вертикальную перегородку для увеличения пути газа в пределах одной секции, в которой выполнен треугольный канал. Причем один край канала образован корпусом, другой выполнен по уровню горизонтальной перегородки, разделяющей колонну на секции, а третий соединен с краем отверстия для прохода газа в горизонтальной перегородке и корпусом колонны посредством наклонной изогнутой пластины. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. & Ј

А-А

Редактор А.Мотыль

Фиг.Ъ Составитель Г.Урусова Техред М.Моргентал

Корректор Н.Король

1