Масообменная тарелка Советский патент 1980 года по МПК B01D3/22 

(54) МАССООЁМЕННАЯ ТАРЕЛКА

Изобретение относится к массообменной аппаратуре, применяемой в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслях проныпвтенности в процессах ректификации и абсорбции. Известна контактная тарелка, содержащая пролольные перегородки, установленные на перфорированное отверстиями основание тарелки и ра деляющие ее на несколько каналов. В каждсм канале направляющие элементы, расположённые около отверстий, установлены поперек потока жидкости, дай жущейся от приемного кармана к слибнсму 1 . Недостатком известной тарелки является нарушение равномерного распределения жидкости и пара по основанию тарелки. За счет направленности газовых струй к продольным перегородкам создается пониженный жидкостной слой в середине каждого потока и высокий слой у перегородок, что вызывает неравномерное распределение пара по основанию тарелки и вследствие этого снижение эффективности, при этом заГрудняется транспорт жидкости в сторону слива и повышается общее гидравлическое сопротивление. Известна струйная прямоточная тарелка, в которой прямоточные направляющие элементы, размещенные около . , отверстий основания тарелки, установлены в направлении движения жидкости от приёмного кармана к сливному 2. Недостатком указанной тарелки является низкая эффективность вследствие того, что жидкость сдувается к сливному карману без достаточно тесного взаимодействия с паром. Известна также массообменная тарелка, содержащая горизонтальное перфорированное основание с отверстиями, расположенными в виде параллельных рядов, и направляющие прямоточные элементы, размещенные около отверстий 3 .. . Недостаток известной тарелки заключается в том, что при больших нагрузках по пару (газу) нарушается равномерное распределение парожйдкостного (пенного) слоя на тарелке вследствие того, что жидкость начинает отдуваться потоком пара от основания (особенно при малых -жидкостных нагрузках) и перебрасываться от приемяого кармана к сливному без тесного взаимодействия с паром. В результате снижается эффективность массообмена,

С целью интенсификации массообмена за счет соударения потоков пара направляющие элементы в соседних рядах установлены взаимно перпендикулярно друг другу.

На фиг. 1 - изображен участок аппарата с двумя тарелками, вертикаль-, ный разрез; на фиг. 2 и 3 - конструкция основания тарелки с направляющими элементами; на фиг. 4 и 5 - р азличные сочетания направляющих элементов с установленными на основании тарелки вертикальными перегородками.

В корпусе колонны 1 установлены масообменные струйные тарелки 2. Тарелки имеют перфорированное основание с отверстиями, t/асположенными параллельньми рядами 3. Около отверстий установлены вертикальные перегородки 4, направляющие элементы 5 в виде отогнутых лепестков или подвижных клапанов, а такженаправляющие элементы б, которые установлены по отношению к элв 1енту 5 под углам р,, равным 90, Соседние ряды направляющих элементов 6, которые установлены перпендикулярно потоку жидкости, чередуЬт направление на взаимно-обратное Соотношение между числом рядов,-.;,направляющих элементов, ус танов параллельно и перпендикулярно потоку жидкости, а углы раскрытий взаимно перпендикулярных направляющих элементов (оС иу), могут быть равны или различны в зависимости от нагрузки тарелк.и по пару и жидкости.

Тарелка работает следующим образсм.

Жидкость (ж) из переливного кармана поступает на тарелку 2, где вступает в контакт со струями пара (г), выходящими из-под направляющих элементов 5 и б. Направляющие элементы 5 формируют поток пара (газа), направленный в сторону движения жидкое ти на тарелке к сливной планке 7. Струи пара, ВЕвсодящие из-под направляющих элементов б, направлены поперек потока жидкости и при соударении

подтормаживают парожидкостной поток, не давая жидксюти отдуваться от основания тарелки при высоких нагрузках по пару, сохраняя тем самьм равномерный стабильный пенный (газожидкостный) слой на всей плоскости тарелки. При взаимном соударении потоков, пара образуются зоны (ж) повышенной интенсивности массообмена, отсутствующие на других, известных тарелках .

Благодаря такой конструкции поток жидкости сохраняет направление в сторону слива, а продолжительность его пребывания на тарелке увеличивается, что ведет к росту эффективности тарелки.

Наличие в соседних рядах взаимно перпендикулярных по отношению друг к другу направляющих элементов позволяет повысить эффе тйвность тарелки в работе при сохранении высокой производительности за счет цнтенсификации взаимодействия потоков пара и жидкости, сохранении стабильного сло пены на тарелке в рабочем диапазоне нагрузок по пару, при этом сохраняется преимущество струйных тарелок (транспорт жидкости в сторону сливного кармана).

Формула изобрет.ения Массообменная тарелка, содержащая горизонтальное перфорированное основание с отверстиями, расположенными в виде параллельных рядов, и направляющие элементы, размещенные около отверстий, отличающаяс я тем, что, с целью интенсификации массообмена за счет соуд ренця потоков пара, направляющие элементы в соседних рядах установлены взаимно перпендикулярно друг другу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

14 Авторское свидетельство СССр 291718, КЛ.В 01 D 3/32, 1969.

2

Ж Ж

,- I: ж

--хЧХ If

ж

Фиг.

Ж

ж

Фиг. г

ж

ж

V

ж i