Контактный элемент Советский патент 1980 года по МПК B01D3/30 

1

Изобретение относится к устройствам для контактирования газа (пара) с жидкостью и может быть использовано в тепломассообменных, абсорбционных и ректификационных аппаратах, в частности в процессах десорбции брома из бромсодержащнх растворов, требующих высоких плотностей орошения, абсорбции брома, иода, хлора из газовых фаз.

Известен контактный элемент, содержащий кольцевой клапан и переливное устройство в виде патрубка с фазоразделителем в верхней части и отбойным элементом в нижней, коаксиального отверстия в основании. Отверстие перекрывается клапанами. Переливной патрубок жестко закреплен относительно отверстия и является направляющим для вертикального перемещения клапана.

Пропускная способность известного контактного элемента по жидкости составляет 0,5-0,6 при скорости газа в кольцевом сочетании полотна тарелки 3-4 м/с. При больших нагрузках по газу и жидкости элемент захлебывается.

Известен контактный элемент для массообменной тарелки, содержащий клапан в виде тора, ограничители, переливное устройство, выполненное с расширенной перфорированной верхней частью; переливное

устройство установлено в отверстии тарелки и его нижняя часть расположена под тарелкой, контактный элемент имеет завихрители.

5 Однако известная тарелка обладает незначительной пропускной способностью по жидкости и газу.

Целью изобретения является увеличение пропускной способности контактного эле10 мента по жидкости и газу.

Для этого он снабжен располол-сенным над клапаном и соединенным меньшим основанием с переливным устройством конусом, выполненным в больщем основании

15 с диаметром, большим диаметра клапана, имеюшим прорези для эжектирования жидкости в месте соединения с переливным устройством, ограничители расположены в средней части конуса, а завихрители -

20 в иижней части конуса и прикреплены к тарелке.

Целесообразно верхнюю часть переливного устройства снабжать расположенным на расстоянии отбойным элементом, выполненным в виде диска с диаметром, равным наружному диаметру верхней части переливного устройства, снабжать расположенным под нижней частью переливного устройства отбойным элементом.

30 На фиг. 1 изобрал ен контактный элемент, общий вид; на фиг. 2- разрез А-А на фиг. 1.

Контактный элемент установлен в отверстии тарелки 1 и содерл ит переливное устройство 2, по которому свободно перемещается кольцевой клапан 3. В нижней части переливного устройства установлен отбойный элемент 4, а над верхней - перфорированной частью 5, установлен отбойный элемент, выполненный в виде круглого диска 6, с диаметром, равным наружному диаметру верхней части.

Над клапаном установлен неподвижный конус 7 с диаметром, большим диаметра подвижного клапана. Конус 7 нлотно соединен с перелнвным устройством 2 и в месте соединения имеет прорези 8 для эжектирования жидкости. В средней части конус имеет ограничители 9 подъема клапана 3, а в нижней части - иластинчатые завихрители 10. Завихрители установлены по касательной к окружности клапана и жестко крепятся к полотну тарелкп, фиксируя положение контактного устройства по отношению к тарелке 1 и отверстию в ней.

Контактный элемент работает следующим образом.

Газ (нар), нроходя через отверстие в полотпе тарелки 1, приподнимает кольцевой клапан 3 на высоту, пропорцнональную его расходу. Максимальная высота нодъема клапана фиксируется ограничителями 9 неподвижного конуса 7. За счет завпхрителя, образующегося при выходе газа (нара) из-под клапана 3, через прорези 8 в верхней части конуса в пространство между клапаном и конусом эжектируется жидкость, находящаяся над конусом.

Обогащенная жидкостью паровая (газовая) фаза на выходе из кольцевого зазора, образованного клананом и тарелкой 1, приобретает вращательное движение за счет установленных пластинчатых завихрителей 10, барботирует в слой жидкости, находящейся на тарелке, контактируя прн этом с ней.

Газо-жндкостная смесь из барботажного слоя через перфорированную верхнюю часть переливного устройства, где нронсходнт сепарация фаз, поступает в переливное устройство 2. Газовая (наровая) фаза через кольцевой зазор, образованный окружностью верхней части 5 и плоским диском 6 отбойного элемента, ноступает в газовое (паровое) пространство. Сенарированная жидкость по пере;1нвному устройству 2 поступает к отбойному элементу 4, откуда сливается в виде зонта, обеспечивающего эффективный массообмен во второй зоне контакта фаз и способствующего уменьшеПИЮ высоты ненного слоя на нижележащей тарелке, а также уменьшению уноса жидкости газом с нее. При этом отбойный элемент 6 в виде кольцевого диска, установленный над верхней частью 5, предотвращает прямое попадание жидкости, сливаемой из вышеустановленной тарелки в переливное устройство, минуя ее контакт с газом (паром) на тарелке, чем достигается повыщение эффективности массопередачи.

Формула изобретения

1.Контактный элемент для массообменной тарелки, содержащий клапан, ограничители, переливное устройство, выполненное с расширепной перфорированной верхней частью, установленное в отверстии тарелки, ннжняя часть которого расположепа под тарелкой, занихрители, отличающийся тем, что, с целью увеличения пропускпой способностн но газу и жидкости, он снабжен расположенным над клапаном и соединенным меньшнм основанием с переливпым устройством конусом, выполненным в большем основании с диаметром,

большим диаметра клапапа, имеющим прорези для эжектирования жидкости в месте соединения с переливным устройством, ограничители расположены в средней части конуса, а завихрители - в нижней части

конуса и прикреплены к тарелке.

2.Контактный элемент по п. 1, отличающийся тем, что верхняя часть переливного устройства снабжена расположенным на расстоянии отбойным элементом,

выполненным в виде диска с диаметром, равным наружному диаметру верхней части переливного устройства.

3.Контактный элемент по п. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен расположенным под нижней частью переливного устройства отбойным элементом.