Насадка для тепломассообменных аппаратов Советский патент 1978 года по МПК B01D53/20 

(54) НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

1

Изобретение относится к -области пищевого и химического аппаратостроения, точнее к контактным устройствам ректификационных колонн для разделения высококипящих продуктов, в том числе работающих под вакуумом, например, для ректификации природных жирных кислот и высших жирных спиртов .

Известны регулярные насадки с различным профилем металлических листов как сплошных, так и перфорированных, которые расположены на некотором расстоянии друг от друга, образуя вертикальные каналы ij .

Ректификационные колонны,заполненные такой насадкой, работают обычно при противотоке пара и жидкости. Пленка жидкости стекает сверху вниз по поверхности листов, образующих каНсШ. Восходящий поток пара соприкасается с жидкостью на поверхности пленки и, следовательно, основная зона массообмена находится на периферииканала, т.е. вблизи поверхности металлических листов насадки. Эффективность массообмена в пристенной зоне при пленочном течении жидкости зависит от строго вертикальной установки

листов и равномерного распределения орошающей жидкости.

Недостатком;этой насадки является То, что нарушается строгая ориентация жидкостной пленки на поверхности листов насадки, это приводит к неустойчивому контакту паровой и жидкой фаз по длине каналов и снижению эффективности массообмена.

В центре каналов паровой поток соприкасается лишь с отдельными струями и каплями жидкости, которые из-за нарушения ориентации пленки оказались оторванными от основного течения. В этой зоне контакт пара и жидкости носит случайный характер, поэтому центральная зона, по существу,не участвует в массообмене.

Известна также насадка, выполненная в виде вертикальных пакетов. Каждый пакет состоит из нескольких слоев перфорированных гофрированных пластин образующих вертикальные каналы 2J.

Недостатком такой насадки является незначительная эффективностьjтак как не используется весь объем насадки. Массообмен происходит на поверхности пластин. В центре каналов наблюдается неполный контакт пара и жидкости, что снижает общую эффективность насадки. Трудоемкость изготовления, неразъемная конструкция блоков насадки затрудняет восстановление изношенных деталей. Цепью изобретения является повышение эффeктивJ ocти насадки За счет осуществления межфаэного контакта во всем объеме каналов. Э,то достигается тем, что насадка снабжена упругими сетчатыми элементами, расположенными по высоте в каналах и прикрепленными к одной из боковых сторон пластин. Целесообразно в насадке для удобства укладки элементов в каналы кромки сетчатых элементов вьетолнять отбортованными внутрь На фиг. 1 изображена предлагаемая насадка, обдий видг на фиг. 2 - сечение ft-A на фиг. 1; на фиг. 3 - насадка в аксонометрии.Насадка состоит из металлических перфорированных гофрированНЬЕХ пластин 1, образующих вертикальные каналы 2, По высоте каналов с интервалом установлены упругие сетчатые элементы 3, прикрепленные к одной из боковьгх сторон пластин1, кромки упругих сетчатых элементов отбортованы для удобства укладки элементс)в в каналы. Сочленение пластин проводится с помощью резьбовых стяжек (на чертеже не показаны) при этом упругие сетчатые элементы сжимаются, плотно прилегая к поверхности пластин, Насадка следуюгаим образом Пар подают вниз аппарата, а жидкость орошает насадку сверху, распределяясь по каналам. Жидкость в гиде пленки стекает по перфорированной гофрированной поверхности пластин. При соприкосновении с плас.тинами жидкость частично перетекает на упругие сетчатые элементы и многократно перерас- пределяется в них. В предлагаеьюй насадке контакт паровой и жидкой фаз осуществляется в двух зонах по высоте каналов. Первая зона занимает пространство в кангшах между пластинами В этой зоне преобладает пленочное .те чение жидкости и межфазный контакт происходит вблизи перфорированной горированной поверхности пластин. Втоая зона находится в центре кангшов ограничена местом расположения упугих сетчатых элементов. Здесь налюдается как пленочное, так и стр йое течение жидкости, переходящее, собенно у кромок элементов, в дисперированное, j Происходит многократное оударение капель и вза1имное прониковение с-труй потоков; в местах приегания пластин наблюдается резкое зменение траектории течения пленки, ри котором происходи т дополнительное испергирование жидкости. Таким образом, наличие вторЬй зоны способствует более полному контакту пара и жидкости вовсем объеме каналов, что повышает эффективность насадки в целом. Разделительная способность насадки регулируется количеством упругих сетчатых элементов в каналах. Формула изобретения 1.Насадка дяя тепломассообменных .аппаратов, содержащая пакет, набранный из гофрированных перфорированных пластин, образующих вертикальные каналы, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности за счет осуществления межфазного контакта во всем объеме каналов, насадка снабжена упругими сетчатыли элементами, расположенными по высоте в каналах и прикрепленными к одной из боковых сторон пластин. 2.Насадка по п.1, отличающая с я тем, что, с целью удобства укладки элементов в каналы, кромки упругих сетчатых элементов имеют от- бортовку. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Труды Ш Всесоюзной конференций по теории и практике ректификации ч.П р 3-5 секции, Северодонецк, 1973, с.127-135, .1б5-1ЪЬ. 2. Химическая промышленность , 6, 1954, с.357-364.