Насадочная тепломассообменная колонна Советский патент 1992 года по МПК B01J19/32 

Изобретение относится к устройствам для проведения процессов в системе газ (пар)-жидкость и может быть использовано в химической, нефтехимической и других смежных отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности массообмена за счет повышения диспергирования жидкости и наложения пульсации на фазы при прямоточном движении фаз в горизонтальных каналах, имеющих форму канала с профилем Вентури, при общем противоточном движении фаз в колонне.

На фиг.1 схематически изображен общий вид колонны; на фиг,2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1.

Насадочная колонна состоит из корпуса 1, пакетов насадки 2, состоящих из глухих горизонтальных перегородок 3 и вертикальных гофрированных по профилю Вентури пластин 4, глухих перегородок с переливными устройствами в виде перфорированных в

сторону движения газа глухих трубок, установленных вдоль входа в каждый канал пакета, причем пакеты повернуты относительно друг друга на 130°, образуя в колонне распределительные камеры 6 между корпусом и пакетами насадки, в которых установлены жалюзийные сепараторы 7.

Насадочная массообменная колонна работает следующим образом.

Поток газа (пара) поднимается по колонне 1 и входит в ступень пакета насадки 2, а жидкость из переливного устройства глухой перегородки 5 подается в каналы насадки. Скорость газа на входе в каналы насадки должна быть 8-12 м/с, для того, чтобы обеспечить спутное движение газа и диспергированной жидкости вдоль канала. Жидкость подхватывается газовым (паровым) потоком и взаимодействует с ним, перемещаясь вдоль канала по стенкам в виде пленки и в потоке газа в дисперсном состоянии. Поскольку в каналах с профилем Вентури в

(Л

С

i

Јь

00

ivl

конфузорной части происходит сжатие газового потока ь увеличение его скорости от 8-12 м/с до максимальной в горловине (60- 100 /с), а в диффузной - уменьшение скорости до 16-20 м/с, и падение давления, перед горловиной и за ней образуются зоны с вихревым движением, причем зона вихрей в диффузной части больше, чем в конфузорной Кроме интенсивного вихреобразова- ния в коьфузорной и диффузной частях канала, повышающего эффективность мае- сообмена, в горловине происходит вследствие высоких скоростей интенсивное диспергирование капель, что увеличивает поверхность контакта фаз. Кроме того, вследствие разности давлений между кон- фузором и диффузором возникают пульса- циии газового потока, что приводит как к диспергированию капель, срыву и зации пленки, так и к общему повышению эффективности массообмена,

Таким образом, диспергированный поток и пленка на поверхности канала проходят в пределах одного пакета ряд каналов с профилем Вентури, что значитепьно повышает эффективность массосбмена, по сравнению с гладким плоским каналом с

0

5

0

5

установившимся движением газпжидкост- ного потока.

Формула изобретения

1.Насадочная тепломассообменная колонна, содержащая корпус, в котором расположены пакеты насадки из вертикальных пластин, образующих каналы и глухие перегородки с переливными устройствами, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса массообмена путем повышения диспергирования жидкости и наложения пульсаций на фазы, каналы выполнены в виде последовательного ряда профилей Вентури, образованных установкой с зазором пары вертикальных гофрированных пластин, а переливные устройства выполнены в виде вертикальных перфорированных со стороны каналов труб, перфорация которых расположена по оси каналов.

2.Колонна по п. 1 отличающаяся тем, что, с целью ликвидации проскока газа без контакта с жидкостью, пластины смежных каналов установлены вплотную одна к другой.

3.Колонна по п. 1,отличающаяся тем, что, с целью обеспечения равномерной подачи жидкой фазы в канал, трубки имеют перфорацию переменного сечения.

Использование: изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена, протекающих в системе газ (пар) - жидкость, применяемых в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: пакеты насадки выполнены в виде горизонтальных каналов, образованных глухими горизонтальными перегородками и вертикальными гофрированными пластинами, причем форма гофр представляет собой полупрофиль Вентури, а переливные устройства выполнены в виде вертикальных перфорированных со стороны каналов глухих в нижней части труб, перфорация которых расположена по оси каждого канала. 2 з.п ф-лы, 3 ил.

Фаг.

Фиг.2 Б--Е

Фиг Ь зо

35