МАССООБМЕННЫЙ КОЛОННЫЙ АППАРАТ Советский патент 1973 года по МПК B01D3/30 

1

Изобретение предназначено для осуществления массообменных процессов в системе «газ - твердая фаза.

Известен массообменный аппарат, секционированный двухслойными тарелками с верхним неподвижным слоем и нижним подвижным, снабженным механизмом вертикального перемещения.

Цель изобретения - регулирование свободного сечения тарелки.

Поставленная цель достигается тем, что слои тарелки выполнены в виде элементов уголкового или круглого профиля и сдвинуты на лолщага.

На фиг. 1 показан массообменный колонный аппарат с двухслойными тарелками; на фИг. 2 - тарелка с элементами уголкового профиля (тарелка закрыта); на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - разрез тарелки с параллельно расположенными элементами угол кового Профиля (тарелка открыта); на фиг. 5 - то же, вид сверху.

Массообменный колонный аппарат состоит из колонны / круглого сечения, раэделенно на секции двухслойными тарелками 2, загрузочного бункера 3 и дозатора 4 материала.

Каждая тарелка приводится в действие исполнительным механизмом 5.

Дозатор материала и исполнительные механизмы управляются программным регулятором 6.

Отличительной особенностью колонны являются установленные в ней двухслойные тарелки (фиг. 2-5), состоящие из двух частей: верхней - неподвижной и - подвижной. Обе части включают в себя перфорированные элементы 7 и S уголкового профиля, исключающего задержку материала при его Просыпании через тарелку.

Элементы 7 верхней части тарелки расположены с определенным щагом, образуя кольцевые отверстия, и крепятся к радиалыю расположенным несущим ребрам 9, которые приварены одним концом к кольцу 10, а другим- к корпусу // прулсинного механизма закрытого колпачком 12.

Элементы 8 нижней части тарелки расположены с тем же Шагом, что « элементы верхней части, но сдвинуты относительно элементов верхней части на полшага и крепятся по добно элементам верхней части .к радиально расположенным несущим ребрам 13, приваренным к втулке 14, в которую на резьбе ввернут щток 15, опирающийся своим буртиком в пружину 16, создающую необходимой силы прижим между элементами уголкового профиля у верхней и нижней частей составной тарелки.

К штоку 15 .прикреплен тросик 17, перекинутый через ролик 18, который сидит на оси 19, закрепленной на кронштейне 20, приваренном к корпусу пружинного механизма 11. Тросик 17 через спецгайку 21 соединяется со стержнем 22, который проходит через уплотнительныйэлемент .2,3 в стенке колонны к исполнительному механизму.

Вся тарелка держится в колонне на упорах 24. Двухслойная тарелка с параллельно расположенными элементами уголкового профиля, изобрал енная на фиг. 4 и 5, имеет следующую особенность. Эле.менты 7 и 5 крепятся к радиальным несущим ребрам 9 для верхней части тарелки, и к радиальным ребрам :13 для нижней части тарелки.

Ребра 9 приварены к кольцу 10.

Ра ботает аппарат следующим образом.

Предлагаемый массообменный колонный алпарат позволяет проводить массообменные процессы в непрерывном, полунепрерывном и периодическом режимах в зависимости от конкретных технологических задач.

1.Непрерывный режим (режим провальной тарелки).

Из бункера 3 с помощью дозатора 4 в колонну непрерывно поступает материал, снизу в колонну поступает газ. Массообменный Процесс происходит в условиях .противотока фаз. Материал поступает на верхнюю тарелку, образует на ней .кипящий слой и, проваливаясь через полуоткрытые щели тарелки, образованные при перемещении ее подвижной части вниз, попадает на нижележащие тарелки. По окончании процесса заполнения колонны на каждой тарелке образуется кипящий слой материала, и анпарат работает далее в установившемся непрерывном режиме. Отработанный материал выводится снйзу из аппарата.

В отличие от известных аппаратов с провальными тарелками в .данном аппарате пропускной способностью та.релок, а следовательно, и средним временем пребывания материала можно управлять, меняя степень совмещения подвижной и неподвижной частей тарелки с помощью исполнительных механизмов 5, -получающих управляющие сигналы от программного регулятора 6.

Возможность управления свободным сечением тарелки в процессе работы расширяет диапазон рабочих скоростей газа, при которых а.ппарат с провальными тарелками будет работать устойчиво.

2.Полунепрерывный режим по материалу. Из бункера 3 с помощью дозатора 4 на

верхнюю тарелку сверху подается определенная порция материала.

При этом отверстия в верхней части тарелки полностью перекрыты элементами нижней части тарелки.

Газ поступает через мелкие отверстия перфорированных элементов верхней и нижней частей тарелки, проходит через слой материала и уходит из колонны.

Через заданный промежуток времени исполнительный механизм 5 (электрического или

пневматического действия) оттягивает тросик 17, .преодолевая прижимающее усилие, создаваемое пружиной 16, нри этом нижняя часть тарелки опускается, и материал с верхней тарелки полностью проваливается на нижерасположенную тарелку, отверстия в верхней части которой в данный момент времени перекрыты элементами нижней тарелки.

Через заданный промежуток времени, достаточный для полного провала материала с

верхней тарелки 2 исиолнительный механизм 5 верхней тарелки снова перекрывает ее для материала.

Затем дозатор материала, получив команду от программного регулятора 6, вновь насыпает на верхнюю тарел.ку 2 такую же .порцию материала.

Каждая порция материала транспортируется по колонне / выщеуказанным способом и, пройдя всю колонну, выводится из нее.

Рри данном способе ра:боты достигается полностью управляемый вынужденный транспорт материала, который обеспечивает одинаковое время пребывания для всех частиц материала.

3. Периодический режим (по материалу). Способ заполнения колонны / такой же, как и для предыдущего случая. Отличие в работе состоит в том, что выгрузка отработавщего материала осуществляется одновременно со

всех тарелок. Секционированные колонны / в .данном случае преследуют своей целью уменьшить амплитуды пульсаций гидравлического сопротивления аппарата во время работы.

Предмет изобретения

Л. Массообменный колонный аппарат, секционированный двухслойными тарелками с верхним неподвижным -слоем и нижним подвижным, снабженным механизмом вертикального перемещения, отличающийся тем, что, с щелью регулирования свободного сечения тарелки, слои тарел-ки выполнены в виде элементов уголкового профиля и сдвинуты один

относительно другого на полшага.

2. Массообменный колонный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что слои тарелки выполнены из элементов круглого профиля.

ffus /

12

У 9

L.

T

77ТГГ

%lv22S {:

Ж.

;

S3