Массообменная тарелка Советский патент 1983 года по МПК B01D3/22 B01D3/32 

(54) МАССООБМЕННАЯ ТАРЕЛКА

Изобретение относится к аппаратурному оформлений) массообменных процессов в системах пар(газ) жидкость, а более конкретно к барботажным тарельчатым колоннам, широко применяющимся дляпроведения процессов ректификации, дистилляции, абсорбции и др.

Известны массообменные тарелки различных типов с сегментными переливными устройствами lj.

Недостатком данных тарелок при. использовании их в колоннах большого диаметра является образобание застойных зон жидкой фазы в пристенных областях рабочей части тарелки, а также зон полного переманивания около перегородок приемного и сливного карманов, приводящих к существенному снижению эффективности тарелок.

Известна массообменная тарелка, у которой приемная планка снабжена дополнительными перегородками, жестко прикрепленными к ней и препятствующими образованию циркуляционных контуров в зтой части тарелки 2j.

Известна массообменная тарелка для осуществления контакта между паром(газом) и жидкостью, включающая основание с перегородкой в виде пластины, сливной карман З.

Приведенные конструкции переливного устройства не позволяют жидкости равномерно двигаться на всех участках тарелки, что приводит к возникновению градиента скорости в поперечном направлении и влечет эа собой образование застойных зон вблизи стенок колонны. При этом интенсивность массообмена снижается.

Целью изобретения является интенсификация процесса массообмена путем ликвидации застойных зон в периферийных областях тарелки и градиента .скорости жидкостного потока в поперечном направлении.

Указанная цель достигается тем, что на масоообменной тарелке для осуществления контакта между паром (газом) и жидкостью, включающей основание, приемный карман с перегородкой в виде пластины, сливной карман, пластина внижней части выполнена с отверстиями с отбортованными направляющими элементами, отогнутыми в сторону рабочей части тарелки под углом dL, уменьшающимся от 90 до 45 от центра к периферии, а живое сечение

отверстий возрастает от центра к периферии .

Направляюише лементы (вырубленные участки) отгибаются под различными углами для придания жидкостному потоку при входе на тарелку нужного направления с тем, чтобы увеличить количество жидкости, протекающей через пристенные области тарелки Так, в центральной части угол сС между пластиной и направляющими элементами составляет 90 , а на периферийных участках уменьшается до 45. Дальнейшее уменьшение угла отгибки нецелесообразно, поскольку приводит к снижению пропускной способности отверстий и ухудшению структуры потока жидкости на тарелке. Кроме того, площадь сечения отверстий для ввода жидкости на тарелку возрастает от центра к периферии, что также способствует разрушению застояных зон около стенок колонны и приводит к выравниванию профиля скоростей в поперечном направлении.

На фиг.1 изображена предложенная массообменная тарелка, общий вид в аксонометрии; на фиг.2 - то же, продольный разрез.

Тарелка включает основание 1, приемный карман с перегородкой в виде пластины 2, выполненной в нижней части с отверстиями 3 с отбортованными направляющими элементами 4, а также сливной карман 5, Угол отгибки oi уменьшается, а живое сечение отверстий для ввода жидкости на тарелку возрастает от центра к периферии .

Тарёлка работает следующим образом.

Жидкость поступает на основание тарелки через питаюЬше отверстия 3. Изменяющиеся углы отгибки направляющих элементов. 4 пластины 2 и различные живые сечения питающих отверстий 3 обеспечивают увеличение локального расхода жидкости на периферийных участках тарелки и, как следствие, выравнивание профиля скорост жидкости в поперечном направлении и разрушение застойных зон у стенок

колонны, в рабочей части тарелки жидкость вступает в непосредственный контакт с восходящим потоком пара (газа). Проконтактировавшая жидкость перетекает в сливной карман, а паровой (газовый) поток поступает на вышерасположенную тарелку.

Применение направленного ввода жидкости выгодно отличает предложенную массообменную тарелку от известной. Сравнительные исследования, проводившиеся на тарелках, снабженных предложенным устройством, и на обычных тарелках, показывают, что общая эффективность тарелок с направленным вводом жидкости на .8-12% 5 выше.

Формула изобретения

Массообменная тарелка для осуществления контакта между паром(газом) и жидкостью, включающая основание, Iприемный карман с перегородкой в виде пластины, сливной,карман, о т л и чающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена путем ликвидации застойных зон в периферийных областях тарелки и градиента скорости жидкостного потока в

поперечном направлении, пластина в нижней части выполнена с отверстиями с бтбортованными направляющими элементами, отогнутыми в сторону рабочей части тарелки под угломер,

уменьшвющимся от 90 до 45° от центра к периферии, а живое сечение отверстий возрастает от центра к периферии .

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

Химия ,1972, с.328.

3.Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты, М., Химия, 1978, с.20.