Контактный аппарат для тепломассообменных процессов Советский патент 1980 года по МПК B01D53/20 B01D3/30 

1

Изобретение относится к контактным .аппаратам для проведения тепломассообменных процессов и может найти применение при ректификации, дистилляции и адсорбции в химической, нефтехимической и смежных отраслях промышленности.

Известен контактный аппарат с подвижной насадкой, содержащий опорные решетки, расположенные горизонтально на равном расстоянии друг от друга по высоте аппарата, на которых располагается насадка, заполняющая часть объема между решетками. Насадка орошается сверку и снизу жидкостью. Жидкость и пар, поступающие снизу, приводят насадку в псевдоожиженное состояние, благодаря чему интенсифицируется процесс массо- переноса.

Однако при повышенных нагрузках по пару насадка прижимается к вышележащей решетке, закрытая часть ее живого сечения, что снижает предельные нагрузки аппарата по пару, увеличивает сопротивление и, как следствие, сужает диапазон устойчивой работы насадки, а также снижает эффективность его действия.

Цель изобретения - дальнейшая интенсификации процесса массообмена. Это достигается тем, что опорные решетки снабжены одним или несколькими клапанами, причем диаметр клапана равен 3- 4 эквивалентным диаметрам насадки.

10

Клапаны выполнены в виде цилиндрического колпачка с прорезями на цилиндрической поверхности, ширина которых не превышает 2/3 размера насадки.

15

На фиг. 1 показана конструкция контактного устройства с одним перфорированным клапаном; на фиг. 2 - то же, вид в плане.

Контактный аппарат состоит из корпу20са 1, в котором расположены опорные решетки 2 с перфорированными клапанами 3, в межрешетчатом пространстве расположена подвижная насадка 4, Клапан снабжен ограничителями передвижения: нижним 5 и верхним 6.

Клапав и решетка имеют перфорацию 7 Клапан выполнен в виде цилиндрического колпачка с диспергирующими прорезями 8 на цилиндрической части. Одновременно такое исполнение цилиндрической части предохраняет клапан от заедания (заклинивания) в отверстии опорной решетки Ширина прорезей не должна превышать 2/3 размера насадки.

Контактный аппарат работает следующим образом.

1рк небольших нагрузках по пару жидкость, подаваемая в верхнюю часть ап«парата, стекает вниз и контактирует с паром на неподвижной насадке.

При скорости пара, выше скорости псевдоожижения, насадка приходит во взвешенное состояние, процесс массо- переноса интенсифицируется возрастает задержка жидкости на насадке. Клапаны при этом закрыты; в таких условиях наступает новый режим работы - пульсирующий.

По мере налипания насадки к вышележащей решетке и увеличения ее сопротивления, увеличивается и давление на клапан снизу. Клапан открьшается, увеличивая свободное сечение контактного устройства. Происходит перераспределение пароврго потока - часть пара устремляется в образованный под клапаном свободный зазор. Этому способствует отсутствие перфорации в опорной решетке непосредственно по периметру, клапана. Благодаря перераспределению парового потока, усилие, прижимаю щее насадку к решетке, уменьшается и под действием силы тяжести она падает вниз. Одновременно с уменьшением сопротивления контактного устройства Происходит провал жидкости,

уменьшается давление на клапан и он закрывается.

В аппарате при повышенных нагрузках на пару возникает пульсирующий режим, интенсифицирующий процессы теплообмена.

Для обеспечения пульсации клапаны могут быть перфорированными, при этом часть опорной решетки, прилегающая к клапану, выполняется сплошной. При полностью перфорированной решетке, часть клапанов по периферии неперфорированы.

Размеры клапанов в предлагаемом контактном устройстве намного больше, чем у известных, применяемых на клапанных тарелках массообменных аппаратов. Эквивалентный размер клапана должен быть не менее 34-4 эквивалентных диаметров насадки.

.Формула изобретения

1.Контактный аппарат для тепломассообменных процессов, содержащий корпус и опорные решетки, между которыми расположена подвижная насадка, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса массопереноса

и расширения диапазона устойчивой работы аппарата, за счет снижения гидравлического сопротивления, предотвращения уноса и организации возврата насадки, опорные решетки снабжены одним или несколькими клапанами, причем эквивалентный диаметр клапана равен 3-4 эквивалентным диаметрам насадки.

2.Контактный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью исключения заклинивания, ютапаны выполнены в виде цилиндрического колпачка с прорезями на цилиндрической поверхности, ширина которых не превьпиает

2/3 размера насадки.

г