Контактная тарелка Советский патент 1981 года по МПК B01D3/22 

(54) КОНТАКТНАЯ ТАРЕЛКА

Изобретение относится к массооб,менной колонной аппаратуре и может применяться в ректификационных и абсорбционных аппаратах.

Известна струйная тарелка, содержащая основание с контактными эле.ментами, которые могут быть клапанами, просечками или пластинами. Над основанием тарелки параллельными рядами расположены перфорированные отбойники-сепараторы, например из просечно-вытяжного листа. При работе таких тар.елок паровой поток, выходит в одном направлении с.движением жидкости, что позволяет увеличить скорость движения жидкости и повысить производительность тарелки ВО

Однако подобные конструкции имеют сравнительно высокое гидравлическое сопротивление, что затрудняет их использование в высокопроизводительных вакуумных аппаратах.

Известна струйная тарелка, основание которой состоит из пластин, образующих каналы для прохода пара в виде изогнутых сопел . Вентури. Над основанием тарелки размещены . наклонные перфорированные отбойНИКИ. Перфорация выполнена в виде отверстий (8-10 мм, расположенных рядами один над другим. Извест.ная струйная тарелка отличается пониженной величиной гидравлического сопротивления, так как ее основание состоит из пластин, образующих каначпы для прохода пара в виде изо0гнутых сопел Вентури. Это позволяет значительно повысить скорость пара и величину паровой нагрузки, что особенно важно для вакуумных колонн 2.

Однако размещение над таким ос5нованием наклонных перфорированных отбо ников обычной конструкции отрицательно сказывается на рабочих характеристиках тарелки. /Жидкость подхватывается потоком,пара и с

0 большой скоростью ударяется о поверхность отбойников. При этом происходит интенсивное дробление капелек жидкости на более мелкие, которые уносятся восходящим пото5ком пара на вьаиерасположенную тарелку, что снижает эффективность взаимодействия контактирующих фаз.

Известна также контактная тарелка, содержащая основание с контакт0

ными элементами в виде направленных язычков, над которыми расположены отбойные элементы профилированной формы. При работе таких тарелок парожидкостный поток ударяется о поверхность отбойников, что приводит к интенсивному дроблени капелек жидкости на более мелкие, которые уносятся восходящим паровым nOtOKOM И

В конструкции отбойников предусмотрены канагад для отвода фаз, однако они служат для вывода как парового, так и жидкостного потока, что снижает сепарационный эффект тарелки.

Цель.изобретения - расширение диапазона устойчивой работы и уменьшение уноса жидкости, особенно в области повышенных паровых нагрузок. Указанная цель достигается тем, что наклонные перфорированные отбойники оснащены профилированными козырками, размещенными по высоте последовательно один над другим и образующими с отбойниками переточные каналы. Поверхность профилированныхкозырьков имеет перфорацию в виде арочных чешуи, причем по длине козырка в каждом смежном ряду чешуек изменяется направление их отгибки и просечки. .

Отбойник выполнен в. виде системы параллельных пластин, направленных вертикально вниз.

1а фиг. 1 дана тарелка, продольный разрез; на фиг. 2 - конструкция отбойников; на фиг. 3 - профилированный козырек.

Тарелка включает основание, состоящее из пластин i, образующих каналы для пара в виде изогнутых сопел вентури. Над основанием установлены наклонные перфорированные отбойники 2, из которых осHatieH профилированными во гнутыми. кзырьками 3, размещенными по высоте один над другим и образующими с отбойник 1ми перэточные каналы 4. Поверхность профилированных козырь- . ков 3 имеет перфорацию в виде арочных чешуи 5. По длинепрофилированных козырьков в каждом смежном ряду чешуек изменяется направление их отгибки и просечки. Наклонные отбойники выполнены в виде системы параллельных пластин, направленных вертикально вниз. Сливное устройство тарелки включает сливную перегородку б и входную переливную планку 7.

Тарелка работает следукадим об разом. :

Пары, поднимакициеся в нижерасположенной тарелки, проходят через каналы 4 основания тарелки, жидкост поступает с вышележащей тарелки через сливное устройство и движется к месту слива на нижележащую тарелку. Паровые струи, выходя с большой скоростью из каналов 4 основания, подхватывают жидкость и взаимодействуют с поверхностью профилированных козырьков 3, обращенных к основанию тарелки. Двигаясь вдоль козырьков 3, парожидкостный поток изменяет направление движения, при этом уменьшается кинетическая энергия капель жидкости в результате трения о поверхность козырьков. Благодаря наличию и соответствующей ориентации арочных чешуи 5 на поверхности козырьков 3, происходит интенсивная сепарация жидкости, которая движется к основанию тарелки по переточным каналам 4 между отбойниками 2 .и профилированными козырьками 3. Поток пара проходит через щели между параллельными пластинами 1, образующими отбойник 2, и поступает на вышерасположенную тарелку.

По сравнению с известными конструкциями подобного назначения предлагаемая струйно-направленная тарелка имеет ряд преимуществ и обеспечивает высокоэффективную работу в широком диапазоне рабочих нагрузок. Оснашэние наклонных отбойников профилированными козырьками, образующими с отбойниками переточные каналы, позволяет значительно интенсифицировать процесс сепарации жидкости, уменьшить унос жидкости и обеспечить, тем самым, высокоэффективную работу в широком диапазоне рабочих нагрузок. Перечисленные выше факторы делают предлагаемую тарелку особенно перспективной для использования в аппаратах, работающих при повышенных паровых нагрузках, например, в вакуумных колоннах.

Экспериментальная .проверка нового эффекта проведена на стенде прямоугольного .сечения размером 650 X Х180 мм при изменении скорости газа от 0,7 до 2,8 м/с и нагрузки по жидкости от 2,5 до 40 м (м-ч). Установлено, что унос жидкости при установке над основанием отбойников предлагаемой конструкции меньше в среднем в 2 раза, чем при использовании известных конструкций. Экономический эффект от внедрения конструкции только на Рязанском нефтеперерабатывающем заводе составляет более 150 тыс. р. в год.

Формула изобретения

основание с направленными элементами для газа (пара) и расположенные над основанием наклонные отбойники профилированной формы и переливные устройства, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью расширения диапазона устойчивой работы и уменьшения уноса жидкости, отбойники снаЬжены размещенными на расстоянии от.них и один над друi гим вогнутыми козырьками, выполненными с арочными чешуями

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Г. Чехов .О.С. и др. Современная тарельчатая массообменная аппаратура.. - Химическая промьаипенность за рубежом, б, 1976, с. 68.

. 2. Патент США 2757919, кл. 261-114, 1951.

3. Авторское свидетельство СССР 540644, кл. В 01 О 3/24, 1974. жи9мсть Пор . Put. 2