Регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов Советский патент 1980 года по МПК B01D53/20 

(54) РЕГУЛЯРНАЯ НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ

1

Изобретение относится к регулярным насадкам тепломассообменных аппаратов, применяемых в химической, нефтехимической, фармацевтической и других отраслях промышленности для проведения процессов ректификации, абсорбции, химических реакций и увлажнения.

Известна регулярная насадка для массообменных аппаратов, пакеты которой состоят из вертикальных гофрированных листов, гофры которых образуют в сечении состовые ячейки овальной или квадратной формы 1.

Недостатком известной конструкции сотовых насадок является то, что замкнутая форма каналов и вертикальное их направление препятствует перераспределению жидкости и газа в поперечном сечении насадки. Наличие открытых вертикальных каналов позволяет газовой (паровой) фазе проходить пакет насадки без достаточного взаимного контакта с жидкостью, что снижает эффективность насадки.

Известна также насадка, включающая собранные в пакет вертикальные гофрированные листы, гофры которых расположены параллельно друг другу и направлены в

АППАРАТОВ

смежных листах в противоположные стороны 2.

Недостатком известной конструкции является отсутствие перераспределения жидкости и газа по высоте каналов, наличие J застойных зон в окрестности углов гофр.

.Цель изобретения - повышение эффективности массопередачи за счет перераспределения жидкости и газа по высоте пакета насадки.

Указанная цель достигается тем, что гофры в листах переменного сечения по длине канала, преимуш,ественно треугольной формы с постоянной высотой, при этом линия впадин между соседними гофрами расположена под углом к линии вершин этих гофр.

Причем расстояние от впадины между соседними гофрами до вершин гофр выполнено с отношением 1/3-1/5 у верхних кромок листа и 1/5-1/3 у противоположных кромок.

Кроме того, гофрированные листы снаб20 жены чередующимися с ними плоскими пластинами.

На фиг. 1 изображена предлагаемая насадка в аксонометрической проекции для пакета из одних гофрированных листов; на фиг. 2 - то же, но гофрированные листы чередуются с плоскими пластинами, на фиг. 3 - форма канала, образованного гофрами. Насадка состоит из пластин 1, собранных в пакеты. Каждая пластина выполняется в виде рифленных листов, гофры которых образуют каналы 2, например треугольной формы, направленные в смежных листах в противоположные стороны под углом к кромкам листов. Расстояния от впадины до вершины гофр у противоположных кромок неодинаковы по величине. Высоты соприкасающихся гофр обеспечивают заданное расстояние между пластинами. Пластины собираются в пакеты, которые в колонках укладываются один на другой с поворотом на 90°. Насадка работает следующим образом. При подаче газа (пара) снизу он каналами насадки делится на множество потоков. Жидкость подается сверху на торец пакета и равномерно распределяется по стенкам каналов. Встречая на своем пути газ (пар), жидкость поступает с ним в контакт, при этом осуществляется тепломассообмен. Благодаря такому конструктивному исполнению каналов в листах достигается перераспределение полей скоростей газа (пара) по сечению канала и переток орошающей жидкости с одной плоскости канала на другую за счет их различного наклона в одном и том же сечении. Наклон линии впадин к вершинам гофр позволяет орошать прилегающие к впадине участки гофр и исключить наличие несмоченных поверхностей. Выполнение каналов треугольной формы так, что рассто янйе впадин у кромок до соседних вершин неодинаковы по величине и относятся как 1/3-1/5 у верхних кромок и 1/5-1/3 у противоположных, позволяет получить каналы различной высоты и соответственно пакеты насадки различного свободного сечения, а стенки каналов переменной ширины по длине каналов с переменным углом наклона к вертикальной плоскости. За счет чередования гофрированных лис-, трв с Тглоскими пластинами в пакете насадки форми: 5уются замкнутые лучевые каналы, направленные в разные стороны в смежных листах или зигзагообразно по высоте пакета, что позволяет регулировать время пребывания газа (пара) в пакете насадки. В связи с тем, что с применением предлагаемой насадки улучшается распределение жидкости и газа (пара) по высоте колонны, а следовательно, и повышается эффективность разделения контактирующих фаз, не увеличивая величины гидравлического сопротивления, наиболее эффективно использовать предлагаемую насадку при проведении процессов ректификации под вакуумом. Насадка может изготовляться как из сетки, так из листа металла и пластмасс. Применение ее в промышленности позволяет отказаться от использования в колоннах малоэффективных сотовых насадок и импортной насадки «Зульцер. Формула изобретения 1.Регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов, включающая собранные в пакет вертикальные гофрированные листы, гофры которых расположены параллельно друг другу и направлены в смежных листах в противоположные стороны, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности массопередачи за счет перераспределения жидкости и газа (пара) по высоте пакета насадки, гофры в листах выполнены переменного сечения по длине канала, преимущественно треугольной формы с постоянной высотой, при этом линия впадин между соседними гофрами расположена под углом к линии вершин этих гофров. 2.Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что, расстояние от впадины между соседними гофрами до вершин гофр выполнено с отношением 1/3-1/5 у верхних кромок листа и 1/5-1/3 у противоположных кромок. 3.Насадка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что гофрированные листы снабжены чередующимися с ними плоскими пластинами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции № 1026320, кл. В 01 D 53/20, 1959. 2. Патент Великобритании, № 1004046, кл. С 10 К, I960 (прототип).

Фиг.