Прямоточная колонна для скоростного массообмена Советский патент 1978 года по МПК B01D3/26 

Изобретение относится к прямоточным колоннам скоростного массооб.мена и может быть иснользовано для процессов ректификации: абсорбции, десорбции и других родствспны.х процессов.

По основному авт. св. № 288877 известна прямоточная колоппа для скоростного массообмена, состоящая из кориуса с размещенными внутри него контактнымн тарелками в форме усеченных конусов, над которыми установлены конусные или двухкоиусиые отбойники, образующие с плоскостью тарелки кольцевые сопла I.

Недостатком такой колоипы является прямоточное контактирование систем газ- жидкость, что ограничивает ее эффективность и нрименение в нроцессах ректификации.

Пель изобретения - повыщение эффективности массообмеиа и противоточного коитактироваиия систем газ-жидкость.

Это достигается тем, что предлагаемая колоппа снабжена установленными между контактными тарелками сливными тарелками в виде усечеиных конусов с конусными отбойниками, установленными над сливными тарелками.

Кроме того, контактные тарелки снабжены прнкрепленными к ним снизу кольцевыми отбойииками.

Также колоппа сиабжеиа тапгснцнальнымп патрубкамп для вывода газа, концы которых выведены между кольцевыми отбойииками и кориусом колонны.

На чертел е ноказана предлагаемая колоппа, разрез.

Колонна содержит корпус 1 с закрепленны.мн внутри него в внде усеченных конусов контактными тарелками 2, над которыми установлеиы дв -хконусные отбо11иики 3 с усеченными конусами сннзу, которые образуют конусные кольцевые соила. Над отбойниками 3 с гидравлическими затворами с иими установлены в внде усеченных конусов слнвиые тарелки 4, а над ппмп закреплены конусные отбойннкн 5.

На контактных тарелках снизу нрнкренлены кольцевые отбойннки 6, а в верху колонны установлена распределнтельная тарелка 7. Корпус 1 снабжен щтуцерами 8, которые соедиияются нереточными трубами (на чертеже ноказаио стрелками) таким образом, что полость иод каждой контактной тарелкой 2 между кольцевыми отбойниками 6 и корпусом 1 соедиияется с полостью над

2. lllTvвышележащей контактной тарелкой

церы 8 могут быть установлены в корпусе 1 таигенцнально. Вместо щтуцеров 8 и иереточных труб между ними упомянутые полости могут сообщаться через газовые патруокп, установленные подобным образом внутри колонны.

KojioiHia работает слсду1ощим образом.

Пары (газы) через штуцер 8 вводятся в верхнюю нолость контактной тарелки 2, а жидкость е вышележащей слнвной тарелкн 4 через гидравлический затвор поступает иа ноцерхность двухкон сно о отбойника 3, стекая но нему в виде иленкн. В это время происходит контактирование н массооб.меи фаз в пленочном режиме. Пары (газы) иа высокой скорости ироходят через кольцевое конусное сонло и захватывают жидкость, ностунающую в виде нленки но новерхмости двухконусного отбойинка 3. Высокоскорост1юй ноток иаров (газов) разбивает захваченную жидкость в ме.;к()днснсрсну о фазу н направляет ее в .мнимую вершину кольцевого конусного сопла по осн ршлонны. В это время ироисходит массообмен в .мелкой диснерсной фазе, нмсюш,ей большую новерхиость коитактироваиия. В миимой вершиие кольцевого конусного сопла на осн колонны нроисходит перекрестное сталкивание дпснерсных фаз, составляющая скорости нарового (газового) потока принимает направлепне вниз но оси колонны, а капли жидкости, соударяясь друг о друга, обмениваются и неремещиваются массами, дробятся и обновляют поверхности контактирования, а затем увлекаются состав.тяюп ;ей скорости иарового (газового) нотока и собственных инерционных сн.т и сгм тяжести вниз. При этом продолжается массообмен фаз в дисиереной фазе.

Паровой (газовый) ноток отбивается о конусную поверхность конусного отбойника 5, изменяет свое иаправлепие двнжегня па 180° н, двнгаясь вдоль корпуса 1 колотил н кольцевого отбойника 6, нз-под полостн контактной тарелки 2 через штуцер 8 г; переточиые трубы (показано стрелкамп) поступает в полость над вып1ележан е1 коптактной тарелкой 2. А капли жидкости отбнваются па поверхности конуеного отбойпнка 5 и под действнем еил трення в зоне контактирования пар (газ)-жидкость, собственного веса и инерционных си.т в виде нленкн стекает в полость конусной сливной

тарелки 4. В это время иронсходн. Macco(jOмен фаз в пленочном режиме. Стекая но сливной тарелке 4, жидкость проходит через гидравлический затвор и ностуиает на иоверхность дв хкоиусиого отбойннка 3 нижележащей контактной тарелки 2. Па иижележан1ей тарелке цикл массообмсиа фаз повторяется. 1ак осущесччзляется иротивоточное коитаК1Ировалие систем и ар (газ) - жидкость в КО,1ОИПС.

Пар (газ) в 1со,тонну подается в нолость над нижней контактной тарелкой 2, а выводится из-нод иолости верхней контактной тарелки 2. Жидкость иодаетея в верх колоииы иа раенределнте.тьную тарелк - 7, а выводится синзу ко.тонны.

При таигенцнальиом вводе штуцеров 8 во вращающемся паровом (газовом потоке новынтается эффек1нвность массообмена

фаз в н.теночном режнме на отбойниках 3 ввнду увеличе ия пути их контактирования н более равномерно1о раепределения жпдкоетной илеики.

Форм у л а и 3 о б р е т е н и я

1.Прямоточная колонна для скоростного массообмена но авт. св. Л 288877, отличающаяся тем, что, с целью новышения

эффективиоети массообмена и противоточиого контактирования систем газжидкость, колонна снабже1 а устаиов.теппымн контактными тарслками c/iiiiiJibi:viH тарелками в виде усеченных конусов с коиусными отбо1 |ииками, устаиовленны.ми над с,ч1ии1ыми таре.аками.

2.Ко.юнна но н. 1, отличающаяся тем, что контактные .гарелкн снабженi i ирик кч1лениымн к ни.м снизу ко.11) отяойникамн.

3.Коло111 а но н. 1, о т л и ч а ю И1 а я с я тем, что колонна снабжена тангенцнальными натрубками для вывода 1аза, концы которых выведены между кольцевым н отбойинка .ми и корнусом колонны.

Источники информацнн, нринятые во впимаине при экспертпзе 1. Авторскоеевпдетельетво СССР

№ 288877, кл. В ОПЗ 3/26, 1969.

I-:

ЖидкосггП