Массообменная вихревая тарелка Советский патент 1977 года по МПК B01D3/30 B01D3/26 

(54) МАССООБМЕННАЯ ВИХРЕВАЯ ТАРЕЛКА

са. Однако все эти зоны массообмена по сравнению со всем объемом тарелки, малы и имеют ограниченные размеры контакта фаз. Кроме того, за счет отбрасывания жидкости центробежными силами от центра тарелки к ее периферии внутри самой тарелки образуется объем, где происходит массообмен. Ek;e это уменьшает интенсивность процесса массопереноса и ограничивает коэффициент полезного действия тарелки в пределах 0,2 0,4.

Цель изобретения - интенсификация про-т цесса массообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и времени контактирования ЖИД1СОСТИ с паровой фазой, а так-i же уменьшение нерабочего объема внутри самой тарешси. Это .достигается тем, что тарелка снабжена расположенными одна в другой цилиндрическими обечайками, верхний край наружной цилиндрической обечайки вы полнен отогнутым во внутрь по радиусу с перекрытием верхнего края внутренней обечайки, а нижний край внутренней обечайки выполнен отогнутым наружу по радиусу с перекрытием нижнего края наружной обе- чай1си, радиусы, изхэдба краев обечаек выполнены равными зазору между обечайками. Нижние края цилиндрических обечаек расцоложёны на уровне нижнехю среза переливного устройства.

На Чертеже схематически изображена тарелка, продольный разрез;

Тарелка состоит из корпуса колонны 1, цилетщра 2, образующего с корпусом колонны 1 переливной карман 3, лопаточного завихрителя 4 и 5, внутренней цилиндричес- кой обечайки 6 с отогнутым наружу краем, наружной цилиндрической обечайки 7 ботогнурым во внутрь верхним краем, между цилиндрическими обечайками 6 и 7 . образуется щель 8 для возврата жия1&сти под завихритель 5, переливного стакана 9 с отверстиями 10 и переливных трубок 11 и 12.

Массообменная вихревая контактная тарелка работает следующим образом.

Паровой поток на входе в тарелку имеет общее движение, сообщенное ему в завих- рителе нижележащей тарелки, с осевой скоц ростью в полном сечении колонны порядка 8-1О м/сек. Жидкость стекает с вышележащей тарелки по переливным трубкам 11 и 12 и инжекционно засасывается паровым потоком из отверстий Ю. Проходя че-i рез лопаточный завихритель 4, жидкость и пар образуют массообменную систему с сильно развитой контактной поверхностью, так как здесь возникают максимальные напряжения турбулентного перемешивания. Оц

новременно с этим жидкость начинает перемещаться под воздействием центробежных сил от центра тарелки к ее периферии и, пройдя через завихритеяь 4, отбрасывается на боковую поверхность обечайки 6. Под действием парового потока жидкость движется по боковой поверхности обечайки 6 и, достигая заборного устройства, образуемого отогнутым во внутрь верхним краем цилиндрической обечайки, направляется в щель 8, по которой стекает под завихритель 5. Затем жидкость инжекционно заса сывается паровым потоком из зазора между отогнутым нижним краем обечайки 7, проходит через завихритель 5 и отбрасывается центробежными силами к боковой поверхности цилиндра 2, Достигнув его верхнего края, она стекает в переливную систему 3, 11 и 12.

На нижележащей тарелке движение жидкости и пара аналогичное.

Таким образом, в предлагаемой массообменной тарелке наблюдается на две, по крайней мере, зоны массообмена больше. Первая из этих , зон лежит между нижним отогнутым краем обечайки 6 и нижним срезом лопаток завихрителя 5, а вто- рая - на внутренней поверхности обечайки 6, расположенной над лопаточным завихрителем. Кроме того, при необходимости увеличения диаметра тарешш до размеров О,5 ми более количество обечаек 6 и 7 может выбираться от двух и более штук. Все обечайки устанавливаются одинаково. Это значительно увеличивает как поверхность контакта фаз, так и время контактирования жидкости с паровой фазой.

Теоретически установлением определенного количества цилиндрических обечаек можно создать тарелку с К.П.Д. по жидкой фазе равным единице.

На практике целесообразно устанавливат от двух до четырех пар цилиндрических обечаек на однрй тарелке, что будет соответствовать коэффициенту погезности действия по жидкости, близкому к единице.

Формула изобретения

1. Массообменная вихревая тарелка для массообмена пара с жидкостью, содержащая цилиндр, лопаточный завихритель и переливное устройство с инжекционными отверстиями на его боковой поверхности,

отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена путем увеличения времени контакта фаз и рабочего объема, тарелка снабжена расположенными

одна в другой цилиндрическими обечайками, верхний край наружной обечайки отогнут внутрь по радиусу с перекрытием верхнего края внутренней обечайки, нижний край внут ренней обечайки отогнут наружу по радиусу с перекрытием нижнего края наружной обечайки, а радиусы изгиба краев обечаек зазору между обечайками.

2. Тарелка по п. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что нижние края обечаек расположены на уровне нижнего среза ntspenufvного устройства.

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР №203622, Кл. В 01 Ы 3/30, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР №2582263, кл. В 01 d 3/32, 197О.

8 7

/