Контактная тарелка Советский патент 1981 года по МПК B01D3/22 

Указанная цель достигается тем, что перегородки изогнуты по кривой, описываемой уравнением

)(-)

где Р; - длина текущего луча, выходящего из центра перелива до пересечения с перегородкой и касательной, проведенной из конца радиуса г, повернутого на угол Vi ;

.x.i- текущий угол поворота радиу1 АвЛ

са г;

ct - предельный угол поворота радиуса г; /V . - угол деления окружности пеАО А

релива на части;

R - радиус тарелки;

г«- радиус перелива;

i - номер точки деления

(i 0,1,2,3)

и расположены относительно друг друга на одинаковом расстоянии и под углом, равным 9о, относительно выходных кромок направленных элементов для газа (пара).

Направляющие перегородки устанавливаются относительно основания тарелки на расстоянии, равном 0,05-0,1 от высоты перегородки, а верхняя часть направляющих перегородок выполнена с прорезями и снабжена язычками, отогнутыми в сторону движения газожидкостного потока.

На фиг.1 изображена тарелка, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез.

Тарелка состоит из основания 1 с контактными элементами 2, в виде отверстий 3 для газа, кромки которых расположены на касательных к окружности перелива и направлены под углом к основанию тарелки. В центре тарелки расположен перелив 4, снабженный диском 5. Над основанием с зазором 6 установлены направляющие перегородки 7 криволинейной формы, образующие каналы 8 для движения газожидкостного потока, а также прорези 9, выполненные в верхней из части.

Контактная тарелка работает следу ющим образом.

Поступающая на периферию тарелки жидкость равномерно распределяется между каналами 8. Давление жидкости в каналах 8 от стенки колонны к центрёшьному переливу 4 происходит в результате вдува газа в слой жидкости. Часть потока жидкости, находящаяся выше нижней кромки направляющих перегородок 7, движется по криволинейной траектории, соответствующей форме канала 8, а другая часть жидкости, находящаяся между нижней кромкой перегородки 7 и основанием тарелки 1, совершает вращательное движение.

Разбивка основания тарелки направляющими перегородками на ряд каналов позволяет уменьшить поперечное перемешивание жидкости и создает концентрический перепад по длине канала, а также получить линии.тока жидкости одинаковой длины, причем жидкость в каждом канале вступает в контакт с равным количеством газа.

Наличие на тарелке перегородок криволинейной формы, изогнутых по кривой, описываемой указанным уравнением позволяет получить постоянную высоту газожидкостного слоя на тарелке независимо от нагрузок по газу и жидкости. Расположение направляющих перегородок в различных точках тарелки перпендикулярно к касательным, проведенным к окружности перелива, и, следовательно, к выходным кромкам газовых отверстий, позволяет наиболее эффективно использовать кинетическую энергию газового потока как для перемещения жидйости к переливу, так и для ее взаимодействия с газом. Интенсивность перемещения жидкости растет с увеличением на рузок по газу,что позволяет при больших нагрузках по жидкости выравнять высоту слоя жидкости по радиусу тарелки и достичь равномерного распределения газа.

Наличие зазора между основанием тарелки и нижним краем направляющих перегородок позволяет увеличить время пребывания части жидкости, находящейся на тарелке и совершающей вращательное движение. Возрастание времени пребывания жидкости на тарелке увеличивает эффективность разделения. , . Уменьшение поперечного перемешивания жидкости на тарелке за счет направляющих перегородок, использование транспортного эффекта для обеспечения равномерности распределения контактирующих фаз, наличие зазора между основанием тарелки и нижним краем перегородок - все это способствует как повышению допустимых нагрузок по газу и жидкости, так и увеличению эффективности работы коль1девых тарелок.

Наличие в верхней части направляю щих перегородок прорезей с язычками, отогнутыми по направлению газожидкостного потока, позволяет нивелировать градиент жидкости по ширине канала и между каналами, а такфе исползовать динамический напор движущегося газожидкостного слоя в каналах для повышения допустимых нагрузок по жидкости.

Такое конструктивное исполнение тарелки позволяет эффективно проводить процесс массообмёна между фазам с более полной степенью извлечения компонентов, а также повысить допусгимые нагрузки по контактирующим фазам.

Формула изобретения

1. Контактная тарелка для тепломассообмена колонн, содержащая основание с центральным переливом и направленными элементами для газа fnaра) расположенными по касательным к окружности перелива, и направляющие перегородки, отличающаяся тем, что, с целью увеличения допустимых нагрузок по газу (пару) и жидкости и снижения неравномерности распределения газожидкостного слоя на тарелке, направляющие перегородки изогнуты по кривой, описываемой уравнением .;

p..V(R-r)-T-)

длина текущего луча,

PI

де выходящего из центра перелива до пересечения с перегородкой и касательной, проведенной из конца радиуса г,повернутого на угол текущий угол поворота

-- Аел- радиуса г;

d - предельный угол повооо

та радиуса г; g/i , - угол деления окружнос ти перелива на части; R - радиус тарелки; г - радиус перелива; 1 - номер точки деления

(,1,2,3...)

и расположены относительно друг друга на одинаковом расстоянии и под углом, равным 90 относительно выходных кромок направленных элементов для газа (пара).

2.Тарелка по п.1,отличающая с я тем, что направляющие перегородки установлены относительно основания тарелки на расстоянии

равном 0,05-0,1 от высоты перегородки.

3..Тарелка попп.1и2, отличающаяс я тем, что верхняя часть направляющих перегородок выполнена с прорезями и снабжена язычками, отогнутыми в сторону движения газожидкостного потока.

Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе

1.Патент ГДР № 695Н1, кл. 12 а 5, 02.03.59.

2,Оборудование, его эксплуатация, ремонт и защита от коррозии в химической промышленности. Сборник НИИТХИМ, М.,.1969, вып.2, с.б-а.

333333 )) ti) 3 ЭЭ

С ( С (

с t с (

6

3

Фиг.1