Контактное устройство Советский патент 1981 года по МПК B01D3/22 B01D3/30 

Изобретение относится к устройствам для контактирования жидкости и пара (газа) и может быть использовано в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отрас лях промьшшенности в качестве конструкции для. проведении абсорбционных и ректификационных процессов. Известна контактная тарелка, вклю чакяцая основание с отверстиями, над которыми расположены прямоточные кла паны и ограничительные элементы, при чем клапан выполнен в виде части пол го цилиндра ЛИИзвестно контактное устройство ректификационной колонны, состоящее из тарелок и листов с отверстиями, которые устанавливаются параллельно тарелкам на расстоянии, близком к уровню переливного порога 121. Наиболее близким к предлагаемому является контактное устройство в вид ситчатой тарелки с цилиндрическим переливом З. Недостатком такой тарелки являетс узкий диапазон эффективной работы, так как при снижении скорости пара начинается значительный провал ее через отверстия, при повьипении скорости - значительное увеличение уноса жидкости на вышележащую тарелку. Цель изобретения - повышение эффективности и диапазона устойчивой работы контактного устройства при больших расходах по жидкости и газу. Указанная цель достигается тем, что каждая перфорированная тарелка снабжена Клапанной тарелкой, установленной под ней на расстоянии, равном 1/3-1/6 расстояния между перфорированными тарелками с переливным патрубком в центральной части ее. Цилиндрические патрубки обеих тарелок расположены коаксиально, а Переливной патрубок перфорированной тарелки имеет перфорацию на боковой стенке тарелки; клапан выполнен в виде части кругового сектора с цапфами, смещенными к одной из прямых сторон; клапаны расположены с перекрытием относительно друг друга и выполнены с отбортовкой. На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрезJ на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - сечение В-Б на фиг.2. Контактное устройство состоит из перфорированной тарелки 1 с цилиндрическим переливом 2,имеющим перфора цию 3, и клапанной тарелки 4, включагадей клапаны в виде круговых секторов 5, переливное устройство 6 и ограничитель 7. подъема-клапанов. Тарелка работает следу эдим: образом. Жидкость поступает на перфорированную тарелку 1 и сливается через осевой перелив. Часть жидкости .через перфорацию поступает в клапанную тарелку.4 и сливается через перелив этой тарелки. Пар подкоднт снизу к клапанной тарелке, проходит через нее., контактируя со слоем жидкости, а затем Наступает на перфорированную тарелку 1. При больших расходах по газу (пару)и жидкости ситчатая тарелка, об.ладающан большим свободным сечением, работает при скорости газа в этом сечении, соответствующей нормальному допустимог у уносу жидкости (до 20%). Перелив работает с некоторым запасом по уровню жидкости в нем, так как часть жидкости переливается по перфорации в стенка.х в перелив клапа ной тарелки. Однако конструкция позволяет работать и с несколько более высокимиРасходами по жидкости и газу, так как часть жидкости, уносимая с тарелки, задерживается в двух жид костных пленках, вытекающих из обеих переливов, т.е. на верхней клапанной тарелке. Клапаны этой тарелки находятся в крайнем верхнем положении (под углом 30-45° к горизонтальной . плоскости). При повороте газового потока в клапанах капли жидкости, увлекаемые им, по инерции движутся вверх и оседают в виде жидкостной пленки на поверхности клапанов. Затем в В1еде больших капель они отрываются от кромок и падают вниз. Кап ли же, увлекаег-1ые потоком газа, движутся под небольшим углом к горизонту и.проходят большой путь, часть их также падает вниз, Это при водит к повышению диапазона устойчивой работы, причем эффективность устройства высокая в связи с тем, что контакт газа (пара) и жидкости осуществляется и на основной ситчат тарелке и в зона.х контакта, обр зуемых жидкостью, вытекающей из обо переливов, и частично на клапанной тарелке. Увеличение расхода жидкост не приводит к захлебыванию перелива потому,что ее расход перера.спред«ля ется на оба перелива. При сниженных расходах пара таре ка начинает работать в провсшьном режиме. Часть жидкости проваливается на нижнюю клапанную тарелку, которая начинает работать в барботажном (или прямоточном) режиме, так как степень открытия клапанов зави:;ит от расхода газа (пара), и при нижении его клапаны прикрываются. идкость с клапаннор тарелки сливатся по своему : переливу. В этом лучае эффективность устройства выокая, значение КПД ситчатой тарели в провальном режиме вполне удоветворительно, а клапанной тарелки барботажном режиме - высокое. Сопротивление устройства незначительно превышает сопротивление ситчатой переливной тарелки, в связи с тем,, что при больших нагрузках по пару клапанная тарелка работает при полном открытии клапанов, и ее сопротивление незначительно. При малых нагрузках по пару клапанная тарелка также имеет небольшое сопротивление, как и ситчатая тарелка. . Следует отметить, что предлагаемое устройство требует такое же мёжтарелочное расстояние (или большее на 10-15%), как и обычные барботажные тарелки. Устройство можно конструировать как с одним, так и с несколькими переливами (сдвоенными). Предлагаемое контактное устройство целесообразно использовать в ректификационных и абсорбционных колоннах при больших нагрузках по жидкости и газу (пару)и в случае необходимости иметь высокую чистоту продукта при широком диапазоне эффективной работы. Это особенно актуально для колонн большой мощности установок большой производительности, например колонн узла низкотемпературного газоразделения таких крупных этиленовых установок, как ЭП-300, ЭП-600. Формула изобретения 1. Контактное устройство, включающее перфорированные тарелки с цилиндрическими переливными патрубками, имеющиг ш отражательный диск, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и диапазона устойчивой работы, каждая перфорированная тарелка снабжена клапанной тарелкой, установленной н.ад ней на расстоянии, равном 1/3-1/6 расстояния между перфорированными тарелками с переливным патрубком в центральной части ее, 2„ Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что цилиндрические патрубки обеих, тарелок расположены коаксиадьно, а переливной патрубок перфорированной тарелки имеет перфорацию на боковой стенке тарелки. 3. Устройство по п,1, о.т л и чающееся тем, что клапан тарелки выполнен в виде части кругового сектора с цапфами, смещенными к о.дной из прямых сторон.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что клапаны расположены с перекрытием относительно друг друга и выполнены с отбортовкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 492290, кл. В 01 О 3/30, 1972.

2.Заявка Японии 51-48150, опублик. 1976.

3.Авторское свидетельство СССР № 194764, кл. В 01 О 3/22, 1964.

Фиг.1 Д-А