Клапанная тарелка Советский патент 1992 года по МПК B01D3/30 

Изобретение относится к устройствам для массообменных процессов в системах газ (пар) - жидкость и может быть использовано в процессах ректификации преимущественно расслаивающихся смесей, абсорбции, десорбции и других процессах химических технологий.

Известна клапанная тарелка для массообмемных процессов в системах газ (пар) жидкость, включающая полотно с отверстиямй, конические патрубки, в которых установлены конические кла11аны с наружными и внутренними завихрителями потока, сепараторы пара и переливные устройства.

Недостатком известной тарелки является то, что при ее применении для разделения расслаивающихся смесей, например смеси четырехокись азота - азотная кислота, в перфорацию конического патрубка поступает в основном нижний слой смеси с максимальным содержанием тяжелого компонента. Это ухудшает эффективность разделения расслаивающихся смесей, так как в целевой продукт на верхнем выходе из аппарата уносится часть компонента, выпавшего в нижний слой на тарелке. Кроме того. При увеличении высоты нижнего слоя такая тарелка становится неприемлемой для разделения расслаивающихся смесей, т.е. работает ненаде кно с такими смесями, так как в контакт вступает максимально обогащенная жидкость нижнего слоя.

Цель изобретения - повышение эффективности разделения расслаивающихся смесей и обеспечение надежной работы тарелки.

.Поставленная цель достигается тем, что клапанная тарелка, преимущественно для расслаивающихся смесей, включающая полотно с отверстиями, кони- еские патрубки с установленными в них клапанами и сепараторами, переливные патрубки, снабжена стаканами, охватывающими с зазором конические патрубки и закрепленными на полотне, а конические патрубки снабжены отбортовкой в их верхней части. При этом отбортовца выполнена с уклоном в сторону полотна, кромки стаканов размещены ниже верхних кромок переливных патрубков, а диаметр периферийной кромки отбортовки больше диаметра стакана.

На фиг. 1 показана схема предлагаемой тарелки; на фиг. 2 - принцип работы тарелки. Полотно 1 имеет отверстия 2 для прохода газа (пара) в конический патрубок 3, в котором размещен клапан 4 с наружными и внутренними завихрителями и укреплен сепаратор 5. Конический патрубок 3 в нижней части у полотна 1 имеет перфорацию б, а в верхней чactи - отбортовку 7, выполненную с,уклоном в сторону полотна 1. Наружную

поверхность конического патрубка 3 охватывает стакан 8, установленный с зазором по отношению к патрубку 3 и закрепленный на полотне 1. В этом полотне закреплен и

переливной патрубок 9. Верхняя кромка стакана 8 размещена ниже верхней кромки переливного патрубка 9. Диаметр периферийной кромки отбортовки 7 больше диаметра стакана 8.

При появлении на полотне 1 расслаивающейся смеси, например, поступающей с вышерасположенной тарелки аппарата, уровень жидкости поднимается до верхнего среза стакана 8 и переливного патрубка 9.

При этом смесь расслаивается и при подаче газа (пара) в отверстия 2 клапан 4 поднимается на определенную высоту, а жидкость поступает через верхнюю кромку стакана 8 и перфорацию 6 (фиг. 2, Движение жидкости

и газа показано стрелками). Как видно из фиг. 2, в контакт с газом (паром) вступает только жидкость верхнего слоя. Жидкость нижнего слоя через отверстие 10 в переливном патрубке 9 стекает на следующую тарелку, не контактируя с газом (паром). После контакта фаз в коническом патрубке 3 жидкость отделяется от газа (пара) в полуторовом сепараторе 5 и попадает на отбортовку 7, по которой стекает и снова попадает в

верхний слой на тарелке. При этом отбортовка 7 имеет диаметр периферийных кромок больше диаметра стаканов 8 и предотвращает попадание проконтактировавшей жидкости снова в зазор между стаканом 8 -и коническим патрубком 3. Эта жидкость по отбортовке 7 направляется на периферию, что дает возможность вступать в контакт свежим порциям жидкости и получать требуемую эффективность разделения. Размещение верхних кромок стаканов 8 и ниже верхних кромок переливных патрубков обеспечивает поступление требуемого количества жидкости верхнего слоя в зазор между стаканом 8 и коническим патрубком 3, что также обеспечивает требуемую эффективность разделения смеси. Высоту стакана 8 определяют из условия

(1)

Н h D

50

где Н - высота стакана, мм:

h - высота переливного патрубка, мм;

D - внутренний диаметр верхней кромки стакана, мм;

d - внутренний диаметр переливного патрубка, мм.

Если значение Н принято больше вычисленного по зависимости (1). тарелка работает с дефицитом жидкости в зоне

Изобретение относится к устройствам для контактирования веще^ств типа газ(пар)- жидкость вмассообменных аппаратах и может быть использовано в различных прюцессах; ректификации преимущественно расслаивающихся смесей. вб- сорбции. десорбц№4 и др. Цель изобретения - повышение эффективности разделения расслаивающихся смесей и обеспечение надежной работы тарелки. Клапанная тарелка дополнительно снабжена стаканами 8. охва- тываюсцимй с зазором поверхности кониче* ских патрубков 3 и выполненными высотой, меньше высоты верхней кромки переливных па1|»убков 9. Стаканы 8 закреплены на rio/кггне 1. Конические патрубки 3 снабжены отбортовкой 7. выполненной с уклоном в сторону полотна 1. а диаметр ее периферийных кромок больше диаметра стаканов 8. 2 ил.№г/О 4^ СЬ