Ректификационная колонна Советский патент 1991 года по МПК B01D3/32 

Изобретение относится к устройствам колонного типа для разделения и предварительной очистки углеводо- родсодержащих смесей, способных к расслаиванию и пенообразованию к мас- со- и теплообменных аппаратах, может быть использовано в различных областях народного хозяйства, например в процессах разделения нефтесодержа- щих сточных вод и отходов, и является усовершенствованием колонны по авт. св. № 1386218.

Целью изобретения является повышение эффективности разделения расслаивающейся многокомпонентной смеси i гравитационным отделением двух жидких Фаз, одна из которых содержит примесный компонент.

На чертеже изображена колонна, продольный разрез.

Колонна содержит корпус 1, в котором расположены массообменные тарелки 2 с поиемным переливным устройством 3 и переливными устройствами k, тарелка 5 сбора и вывода конденсатов различающихся по плотности, наклонно установленные верхнее 6 и нижнее 7 основания, npi-чем нижнее основание « г-абжено заглубленным карманом 8 со штуцером 9 вывода водяного конденсата, контактными патрубками 10 для ппохождения пара. Патрубки 10 снаб- жени контактными элементами 11. Основание 6 снабжено патрубками 12 вывода легкой углеводородной фазы из зоны отстоя А} образованной основаниями 6 и 7. Верхнее основание 6 установлено наклонно в сторону периферии ггрелки сбора и вывода конденсатов, а основание тарелки сбора и вывода конденсатов - с наклоном в сторону заглубленного кармана 8. Контактные патрубки 10 проходят через отверстия верхнего основания 6 и их периферийные кромки расположены под верхним основанием 6, Зона отстоя А сообщается с зоной барботажа Б с помощью опмгостий 13, образованных расположением основания 6 на расстоянии относительно периливного устройства k, оасположенных в сепарационных зонах В и проходящих по всей ширине тарелки, 3 сепаоационных зонах находятся успокоительные ванны , расположенные иг расстоянии относительно переливных устройств k и верхнего основания Ј. Нижняя часть успокоительной ванчь И имеет отверстие 15 для пе

5

0

ретока разделившейся более тяжелой части жидкой фазы на нижнее основание 7 тарелки 5 сбора и вывода конденсатов.

Зона отстоя А обеспечена двумя

парами перегородок 16, находящихся на гоаничной части наклонного нижнего основания, а также коллекторно соединенными между собой трубами 17 на границе раздела фаз и дополнительным выводным штуцером 18 второго конденсата, представляющего собой смесь экстрагента и примесного компонента. Во внутренней полости приемного переливного устройства 3 жестко закреплены зигзагообразные, проходящие по всей длине переливного устройства 3, пластины 19, образующие один или несколько каналов для прохода жидкости и расположенные между ними и жестко закрепленные к ним вертикальные контактные решетки 20.

Колонна снабжена распределительным 5 устройством 21, переточным стояком 22, обеспечивающим регулируемый за счет использования дроссельных шайб 23 переток избытка легкой фазы.

Колонна работает следующим образом.

Жидкость, представляющая собой смесь жидких фаз, стекает с массооб- менной тарелки через приемное переливное устройство 3. В это устройство 3, через распределительное устройство 21 вводится дозируемое в зависимости от содержания примесного компонента количество экстрагента. Смесь последних образует дополнительную расслаивающуюся жидкую фазу, являющуюся промежуточной по плотности по отношению к первым двум.

Многофазная смесь попадает на верхнее основание 6, где движется к .. переливному устройству k. Паровая фаза, поднимающаяся с низа колонны, проходит через контактные патрубки 10, имеющие контактные элементы 11, осуществляя барботаж на тарелке. Жидкости с более высокими плотностями при движении по тарелке под действием гравитационных сил оседают, образуя на верхнем основании 6 слой, толщина которого возрастает в направлении к переливному устройству 4. Контактные патрубки 10 установлены так, что барботаж жидкости на тарелке осуществляется на глубине верхнего самого легкого слоя жидкости. Осев0

5

0

0

5

шая смесь жидкостей движется по верхнему основанию 6 и попадает в зону отстоя А, где происходит расслаивание, сбор и отдельный вывод двух жидких фаз. Самая легкая фаза., являющаяся одним из целевых продуктов, через патрубки 12 вывода легкой углеводородной фазы возвращается в зону барбо- тажа Бив дальнейшем выводится через верх колонны. Водный конденсат из заглубленного кармана 8 через штуцер 9 выводится из колонны и может использоваться для технических целей.

Смесь экстрагента с примесным ком- понентом более легкая, чем водный конденсат, но тяжелее, чем верхняя углеводородная фаза, конденсируется, проходя через перегородки 16, собирается на границе раздела фаз через систему труб 17 и выводится через штуцер 18 для вывода второго конденсата отдельным потоком на регенерацию экстрагента.

Часть смеси жидких фаз с большей плотностью, не осевшая в зоне барбо- тажа, попадает в успокоительную ванну И и через отверстия 15 проваливается в зону отстоя А.

Успокоительная ванна I11 в целях разгрузки ее от избытка легкой фазы и облегчения тем самым дальнейшего разделения более тяжелых фаз снабжена перетонным стояком 22, соединенным с нижележащей тарелкой. Одновременно это позволяет уменьшить пенообразоаа- ние у границы переливного устройства k и удельную нагрузку на сливную перегородку.

Применение предлагаемой конструкции колонны позволяет повысить эффективность процесса ректификации многокомпонентной многофазной,.склонной к расслаиванию смеси, получить целевые компоненты с большей частотой и уменьшить энергетические затраты на орошение верха колонны за счет предварительного уменьшения паровой нагрузки

о

5

о

0

5

и уменьшения расхода греющего пара для испарения жидкости в кубе колонны,

Одновременно с повышением качества разделения исходной смеси появляется возможность уменьшить количество тарелок в колонне, т.е. высоту для достижения заданной степени разделения. Предварительный, промежуточный вывод конденсата, содержащего примесный компонент, в дальнейшем делает возможным или совсем отказаться от дополнительного очистительно- разделительного аппарата, или значительно уменьшить его габариты, тем самым приводя к снижению капитальных и эксплуатационных затрат. Формула изобретения

в

Ректификационная колонна по авт. св. № 13&6218, отличающая - с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения и очистки расслаивающейся многокомпонентной смеси гравитационным отделением двух жидких фаз, одна из которых содержит примесный компонент, приемное переливное устройство снабжено встроенными в него жестко закрепленными зигзагообразными пластинами и расположенными между ними жестко закреплен- ,иыми вертикальными контактными решет- ками, распределителем жидкоети-экстр- агента, тарелка сбооо и выводя конденсатов снабжена двумя парами перегородок, расположенных нз граничной части наклонного с зэгпубле.-.ным карманом нижнего основании ч см темы коллекторно соединенных нен.цу собой . труб, при этом трубы и,к бне- 1г дополнительным шгуцегом п- з второго расслоившегося расположенным на выходы,ч концах труб, а успокоительная ванил снабжена переточным стояком с встроенной в него дроссельной шайбой с возможностью регулирования перетока из нее избытка легкой фазы на нижележащую тарелку.

Изобретение относится к химической и смежным отраслям промышленности, в частности к конструкциям ректификационных колонн для разделения, и очистки многокомпонентных многофазных смесей. Целью изобретения является повышение эффективности разделения и очистки расслаивающейся / и. многокомпонентной смеси гравитационным отделением двух жидких фаз, одна из которых содержит примесный компонент. Переливное приемное устройство 3 снабжено встроенными в него жестко закрепленными зигзагообразными пластинами 19 и расположенными между ними жестко закрепленными вертикальными контактными решетками 20, образующими вместе дополнительную контактную зону, распределителем 21 жидкости - экстрагента, образующего в смеси с примесным компонентом дополнительную расслаивающуюся фазу. Тарелка 5 сбора и вывода конденсатов дополнительно снабжена двумя парами перегородок 16, находящихся на граничной с заглубленным карманом части нижнего наклонного основания 7 и сис1- темы коллекторно соединенных собой труб 17, расположенных на -границе раздела утяжелечнчх 4vts м заканчивающихся штуцером 18 аывсд з конденсата. Успокоительная ванна 14 дополнительно снабжена переломным стояком 22 для регулируемого с помощью дроссельной шайбы 23 перетока из нее избытка легкой, фазы на нижележащую тарелку, 1 ил. / (Л о& 00 1C ,f3 .а 14)