Тарелка для процессов массообмена Советский патент 1978 года по МПК B01D3/20 

Изобретение относится к массообменным аппаратам, работающим в противоточном режиме и может быть использовано в колоннах для абсорбции и ректификации химических продуктов широко распространенных в химической, нефтехимической и пищевой промышленности. Известна тарелка для процессов массообмена, включающая ситчатое полотно с переливной трубой и двумя сливными перегородками, образуювшми два сегмента, расположенные диаметрально друг против друга. Площадь сегмента не имеет перфорации и составляет 10-20% полезной площади тарелки, нижние концы переливных труб размещаются ниже уровня сливных перегородок последующей тарелки, обра ЗУя гидрозатвор, высота которого зависит от высоты сливного порога, находящегося в пределах 12-100 мм ij . Недостатком известного устройства является то, что оно работает в узко интервале изменения нагрузки по газу и жидкости в малоэффективном режиме барботажа, а при увеличенных размерах колонны периферийные отвер™ стия тарелки работают в режиме дождевания чему способствуют сливные пороги, удерживающие слой светлой жидкости на тарелках. Все это снижает эффективность устройства. Переливные сегменты снижают полезную площадь таре.пки на 10-20%, в результате чего снижается производительность на эту же величину и при прочих равных условиях увеличиваются затраты материалов на изготовление аппаратов. Цельюизобретения является повышешение эффективности тарелки за счет стабилизации гидродинамического режима при изменении диапазона нагрузок по газу и жидкости, увеличение полезной площади тарелки. Указанная цель достигается тем, что перепивная труба установлена над отверстиями нижележащей тарелки и снабжена в верхней части пеногасителем, выполненным в виде перекрывающих друг друга секторных пластин с сетчатым колпачком в центральной части. Нижний торец переливной трубы снабжен клапаном, преимущественно изогнутой форьйл, с ограничителями подъема, прикрепленными к трубе. За счет этого вся жидкость над таелкой находится в пенномутурбулиэированном состоянии, а светлый слой жидкости практически отсутствует, В таком режиме достигается максимальны эффект процесса массопередачи и переливное устройства в тарелке занимает не более 2,5% полезной площади тарелки, что увеличивает съем продукци.и с единицы площади тарелки.

На фиг с 1 изображена тарелка с переливным устройством в корпусе ко- лонны, общий вид; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

В корпусе колонны 1 установлены ситчатая тарелка 2 и переливная труба 3 на определенном расстоянии друг от друга. Переливная труба установ лена над полотном тарелки. Нижний тор@ц трубы снабжен клапаном 4, пре- имущественно изогнутой формы, ограничителями 5, которые одноврамеино являются опорой переливной трубы на нижележащей тарелке. Нижний торед трубы имеет ограничитель б подъема клапана, имеющего форму конуса с колыз,ом 7 и закруглением по внутренчней окружности.

в верхнем торце трубы установлен пеногаситель 8, соб| анный из пластин имеющих форму ceKTOjioB, перекрывающих друг друга и образующих воображаемый усеченный конус. Внутри в цеитргадгьной части их расположен колзяачок 9, выполненный из сетки для предотвращения попадания пузырьков пены в сливную трубу.

Тарелка работает следующим образом ,

При движении газового потока, по колонне 1 клапан 4 прижимается к ог- раничителга подъема б и торцу трубы 3; за счет перепада давления на та- рел.ках. Чем больше перепад давления на тарелке, тем больще сила прижатия клапана.

Жидкость движется сверху вниз про тивотоком. При взаимодействии с. газом на верхней тарелке 2 жидкость переходит в пенное состояние. Слой пены в пеногасителе 8 разрушается и жидкость заполняет переливную трубу 3, при этом перепад давления на тарелке увеличивается и когда давле

ние столба жидкости в трубе больше, чем перепад давления между тарелками., клапан открывается и жидкость переходит на нижележшдую тарелку. Так повторяется столько раз, сколько тарелок установлено в аппарате.

При таком взаимодействии газа и жидкости на тарелках достигаетс51 максимальный эффект процесса и значительно расширяется диапазон нормальной работы колонны без нарушения

технологического режима.

При этом вся жидкость над тарелкой находится в пенном состоянии и светлый слой жидкости практически отсутствует, что снижает гидравлическое сопротивление в колонне, так как гидравлическое сопротивление пенного слоя в несколько раз меньше сопротивления светлого слоя жидкости. Все это приводит к повышению эффективиости массообмена.

Формула изобретения

1,Тарелка для процессов массообена в системе газ-жидкость, включаюая ситчатое полотно, переливную трубу, жестко соединенную с полотном, отличающаяся тем, что, с целью повьш ения эффективности тарелки за счет стабилизации гидродинамического режима при изменении днапазона нагрузок по газу и жидкости, увеличения полезной площа,ци тарелки, переливная труба установлена над отверстиями нижележащей тарелки и жена в веркней части пеногасителем, выполненным в виде перекрывающих

друг друга секторных пластин с сетчатым коЛ лачком в центральной части их.

2.Тарелка по п.1, о т л и ч а - . ю m а я с я тем, что нижний торец

переливной трубы снабжен клапаном, преимущественно изогнутой , с ограничйтеляг й подъема, прикрепленными к трубе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Стабников В.Н. Расчет и конструирование контактных устройств ректификационных и абсорбционных аппаратов . Киев, .Техника, 1970, с. 25..

Р|Т ГГ7Г|7

7TPV//llx y

A-H

-8 ,

CfS.t