Пленочная тарелка для массообменных колонн Советский патент 1981 года по МПК B01D3/28 

Изобретение относится к технике, где осуществляются тегшомассообменные процессы, преимущественно под вакуумом, например, в хиьшческой, пищевой и нефтехимической промышленности . Известны тарелки, полотно которых состоит цз плоской тонкой плиты с направленными вниз патрубками таким образом, чтобы они по отношению к патрубкам на нижерасположенной тарелке располагсшись в шахматном порядке СИ и 12 . Эта тарелка обладает высоким сопротивлением и небольшим КПД который не превышает 0,15-0,20, «кроме того, проход для контактирующих фаз в виде патрубков вызывает высокий на ней пе репад давления (примерно до 50 н/м BBKfkr чисто пленочного течения жидкой фазы, низка ее эффективность. Цель изобретени:я - повышение зффективности за счет увеличения пове ности контакта фаз и снижение гидра лического сопротивления тарелкиЭта цель достигается тем, что ко тактные злементы выполнены в виде установленных днищами вверх желобов при этом днища на наружной поверхно ти имеют углубления в виде кольцевых русел. На фиг. 1 схематиу«о изображено расположение тарелок в колонне относительно друг друга; на фиг. 2 - тарелка, общий вид; на фиг. 3 - концентрические кольцевые элементы; на фиг. 4 - выполнение желоба цилиндрическим; на фиг. 5 - выполнение желоба овальным. Пленочная тарелка содержит основание 1, набранное из кольцевых элементов, выполненных в виде установленных днищами вверх желобов 2. В профиле кольцевые элемейты могут быть овальнрй, треугольной, трапецевидной и т.п. формы. Нижний край бортов 3 кольцевых элементов как по внешнему, так и по внутреннему диаметру может быть выполнен зубчатым, например треугольной формы, что лучше ориентирует движение потока жидкой фазы с верхней тарелки на нижерасположенную. Все кольцевые элементы, образующие основание одной тарелки, жестко закреплены на радиальных перемычках 4 (спицах) с зазором 5 для прохода контактирующих фаз и набраны так, чтобы этот зазор на верхней тарелке располагался по вертикали против

поверхности соответствующего кольца ниже расположенной тарелкн; т.е. чтобы слив жидкой фазы с верхней тарелки приходился на середину поверхчности кольцевого элемента нижерасположенной тарелки. Днища желобов на наружной поверхности имеют углубле,ния 6 в виде кольцевых русел.

Профиль желоба может быть различной формы: прямоугольной, цилиндрической или овальной. Борт тарелки, соприкасающийся с корпусом колонны может быть выполнен в виде воронки, прилегающей к корпусу настолько плотно, чтобы исключалось проникновение фаз вдоль стенки корпуса.

Тарелка работает следующим образом.

Газ (пар) снизу проходит через зазоры 5 между кольцевыми элементами 2, затем движется горизонтально в межтарельчатом пространстве и вновь поступает в зазоры между кольцевыми злементами вьдиерасположеннрй тарелки. Жидкость по боковой части кольцевого злемента стекает сверху вниз в виде тонких струй и капель На плоскость нижерасположенного элемента, распределяется по его поверхности в виде пленки и, дойдя до борта, по внутреннему и по внешнему диаметру кольцевого элемента стекает по нему на плоскость кольцевого злемента нижерасполрженной тарелки. Такое движение жидкой фазы обеспечивает полное смачивание поверхности кольцевых «элементов и многократное дробление и деформацию стекающей пленки, что способствует более быстрому обновлению межфазной поверхности,и, следовательно, росту эффективности массообмена. При этом большого пери ютра перелива гидравлическое сопротивление предлагаемой тарелки практически не зависит от плотности орошения. При проверке предлагаемой тйрелки на опытном образце колонны 500 мм гидравлическое сопротивление - при изменении плотности орошения от 1,7 8,5 возросло только на 8-10%. Перепад давления на одной тарелке при живом сечении зазоров для прохода контактирующих фаз, составляющем 25% ее площади, соста вил 6-7 н/м, т.е. примерно в 6-7 раз ниже, чем на известной тарелке. КПД предлагаемой тарелки возрос на 8-12% и достиг 25-30%.

Наиболее зффёктивно изобретение 5 может быть использовано для разделения термонестойких веществ, таких как продуктов окисления циклогексана, многоатомных спиртов и т.п.

Формула изобретения

Пленочная тарелка для массообменных колонн, содержащая основание, набранное из коаксйально расположенных кольцевых контактных элементов с отверстиями для крепления, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности за счет увеличения поверхности контакта фаз и снижения гидравлического сопротивления, контактные элементы выполнены в виде установленных днищс1ми вверх желобов, при этом днища имеют углубт ления в виде кольцевых русел. 5 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР W 597384, кл. В 01 D 3/28, 1972.

2.Рамм В.М. Абсорбция газов. М., 0 1966, с. 506-507

Ж(-W-V-A

ir-V-v/ - Mi(риг. V

S

Ь (put. 5