RU2257933C2 - Distributing-contacting device - Google Patents

Abstract

FIELD: chemical industry; petrochemical industry; heat-and-power engineering and other industries.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to distributing-contacting devices for the mass-exchange devices and may be used in chemical industry, petrochemical industry, heat-and-power engineering and other branches of industry. The distributing-contacting device contains a distribution plate supplied with a screen with holes, overflow branch-pipes, overflow devices, deflecting shields, perforated truncated cones. The perforated truncated cones are made out of a sheet of no more than 1 mm thick with shutter-type splits of a width -"S" equal to 0.3-0.5 mm, and with a step not exceeding the thickness of the sheet and with an inclination in direction of the liquid motion at an angle α equal to 30-45°, the ratio of the length "1" to its width "S" is from 13 up to 25, a direction of the shutter channels to the horizontal axis of coordinates is at an angle β is equal to 30-45° and the overflow branch-pipes. At that for the packed columns on the ends of the drain branch-pipes at the calculated space intervals there are spray washers, and for plate-type columns the liquid from the drain branch pipes is fed onto an underlying sheet of a plate through a hydraulic lock. The presented distributing-contacting device ensures a high efficiency of the mass-exchange parameters in a wide range of a stable operation of packed columns and in the plate column apparatuses.

EFFECT: the invention ensures a high efficiency of the mass-exchange parameters in a wide range of a stable operation of the packed columns and the plate column apparatuses.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к распределительно-контактным устройствам для массообменных аппаратов в химической технологии, нефтехимии, теплоэнергетике и других отраслях промышленности.The invention relates to distribution and contact devices for mass transfer apparatus in chemical technology, petrochemicals, thermal power and other industries.

Известен шахтный коллектор-распределитель, включающий полотно с отверстиями и переливные патрубки с отбойными козырьками, стр.15, 16 [1].Known mine collector-distributor, including the canvas with holes and overflow nozzles with jack peaks, p.15, 16 [1].

Недостаток этой конструкции - практическое отсутствие контакта между жидкостью и газом, приводящее к снижению эффективности использования объема аппарата.The disadvantage of this design is the practical lack of contact between the liquid and gas, leading to a decrease in the efficiency of using the volume of the apparatus.

Наиболее близким к заявляемому объекту является распределительное устройство, включающее распределительную тарелку, снабженную полотном с отверстиями, переливными патрубками, отбойными козырьками, переливными устройствами и перфорированными усеченными конусами [2].Closest to the claimed object is a switchgear, including a distributor plate, equipped with a canvas with holes, overflow nozzles, bumpers, overflow devices and perforated truncated cones [2].

Недостаток данного распределительного устройства - отсутствие возможности использования его в массообменных разделительных колоннах.The disadvantage of this switchgear is the inability to use it in mass transfer separation columns.

Изобретение направлено на создание эффективного распределительно-контактного устройства для массообменных разделительных колонн.The invention is aimed at creating an effective distribution-contact device for mass transfer separation columns.

Это достигается тем, что в распределительно-контактном устройстве, включающем распределительную тарелку, снабженную полотном с отверстиями, переливными патрубками, переливными устройствами и перфорированными усеченными конусами, перфорированные усеченные конусы выполнены из листа толщиной не более 1 мм, с жалюзийными щелями шириной S, равной 0,3-0,5 мм, с шагом, равным не более толщины листа, с наклоном в сторону движения жидкости под углом α, равным 30-45°, отношением длины 1 к ее ширине S от 13 до 25, направлением жалюзийных каналов к горизонтальной оси координат под углом β, равным 30-45°, и сливные патрубки, присоединенные к малому диаметру усеченного конуса, на выходе из которых на расчетном расстоянии установлены распылительные шайбы, при использовании устройства в насадочных колоннах. В тарельчатых колоннах жидкость из сливных патрубков на нижележащее полотно поступает через гидрозатвор.This is achieved by the fact that in a distribution contact device including a distribution plate provided with a web with holes, overflow nozzles, overflow devices and perforated truncated cones, perforated truncated cones are made of a sheet with a thickness of not more than 1 mm, with louvered slots of width S equal to 0 , 3-0.5 mm, with a step equal to not more than the thickness of the sheet, with a slope in the direction of fluid movement at an angle α equal to 30-45 °, a ratio of length 1 to its width S from 13 to 25, the direction of the louvre channels to the horizontal second coordinate axis at an angle β, equal to 30-45 °, and drain pipes connected to the small diameter of the truncated cone, the output of which on the estimated distance set spray washer, using the device in packed columns. In dish-shaped columns, liquid from the drain pipes to the underlying sheet enters through a water seal.

На фиг.1 изображен общий вид распределительно-контактного устройства в насадочной колонне; на фиг.2 показан общий вид распределительно-контактного устройства в тарельчатой колонне; на фиг.3 изображен фрагмент листа с жалюзийными щелями.Figure 1 shows a General view of the distribution contact device in the packed column; figure 2 shows a General view of the distribution contact device in a disk column; figure 3 shows a fragment of a sheet with louvered slots.

Распределительно-контактное устройство представляет собой распределительную тарелку, снабженную полотном с отверстиями 1, переливными патрубками 2, переливными устройствами 3, отбойными козырьками 4, перфорированными усеченными конусами 5, сливными патрубками 6, распылительными шайбами 7 для насадочных колонн, гидрозатворами 8 для тарельчатых колонн, листа 9 с жалюзийными щелями 10 шириной S, равной 0,3-0,5 мм, с шагом, равным не более толщины листа, с наклоном в сторону движения жидкости под углом α, равным 30-45°, отношением длины 1 к ее ширине S от 13 до 25, направлением жалюзийных каналов 11 к горизонтальной оси координат под углом β, равным 30-45°.The distribution contact device is a distribution plate equipped with a web with openings 1, overflow nozzles 2, overflow devices 3, baffle plates 4, perforated truncated cones 5, drain pipes 6, spray washers 7 for packed columns, hydraulic locks 8 for plate columns, sheet 9 with louvre slots 10 of width S equal to 0.3-0.5 mm, with a step equal to not more than the thickness of the sheet, with an inclination in the direction of fluid movement at an angle α equal to 30-45 °, the ratio of length 1 to its width S from 1 3 to 25, the direction of the louvre channels 11 to the horizontal coordinate axis at an angle β equal to 30-45 °.

Распределительно-контактное устройство работает следующим образом.Distribution contact device operates as follows.

Жидкость, собранную на полотне 1, через переливные устройства 3 подают в перфорированные усеченные конусы 5. Стекающие потоки жидкости распределяются на внутренней поверхности перфорированных конусов 5 в виде тонкой пленки и постепенно закручиваются за счет многозаходных винтовых линий, образованных жалюзийными каналами 11, поступают в сливные патрубки 6. На выходе из патрубков поток жидкости ударяется в распылительные шайбы 7 и равномерно распределяется по поверхности поперечного сечения насадки. В тарельчатой колонне поток жидкости из сливного патрубка 6 подают на нижележащую тарелку через гидрозатвор 8, образованный уровнем жидкости на тарелке и сливным патрубком 6. Газ проходит через жалюзийные щели 10 перфорированных усеченных конусов 5, барботирует через закрученную тонкую пленку жидкости и уходит вверх. Использование в перфорированных усеченных конусах листа 9 с жалюзийными щелями 10 шириной S, равной 0,3-0,5 мм, с шагом, равным не более толщины листа, с наклоном в сторону движения жидкости под углом α, равным 30-45°, отношением длины 1 к ее ширине S от 13 до 25, направлением жалюзийных каналов 11 к горизонтальной оси координат под углом β, равным 30-45°, обеспечивает отсутствие провала жидкости и высокий коэффициент массопередачи даже при низких скоростях газового потока.The fluid collected on the canvas 1, through the overflow device 3 is fed into the perforated truncated cones 5. The flowing fluid flows are distributed on the inner surface of the perforated cones 5 in the form of a thin film and are gradually twisted due to the multi-helical lines formed by the louvre channels 11, enter the drain pipes 6. At the outlet of the nozzles, the fluid flow strikes the spray washers 7 and is evenly distributed over the surface of the nozzle cross section. In the dish column, the fluid flow from the drain pipe 6 is supplied to the underlying plate through a water trap 8 formed by the liquid level on the plate and the drain pipe 6. Gas passes through the louvre slots 10 of the perforated truncated cones 5, sparges through a twisted thin film of liquid and goes up. The use of perforated truncated cones of the sheet 9 with louvre slots 10 of width S equal to 0.3-0.5 mm, with a step equal to not more than the thickness of the sheet, with a slope in the direction of fluid movement at an angle α equal to 30-45 °, the ratio length 1 to its width S from 13 to 25, the direction of the louvre channels 11 to the horizontal coordinate axis at an angle β equal to 30-45 °, ensures the absence of liquid dip and a high mass transfer coefficient even at low gas flow rates.

Преимущество предлагаемой конструкции распредилительно-контактного устройства обусловлено высокой эффективностью показателей массопередачи в широком диапазоне устойчивой работы, вследствие чего оно может найти широкое применение в насадочных и тарельчатых колонных аппаратах.The advantage of the proposed design of the distribution-contact device is due to the high efficiency of the mass transfer indicators in a wide range of stable operation, as a result of which it can be widely used in packed and disk column devices.

Список использованной литературы.List of used literature.

1. Проспект фирмы SULZER №22 13.06.04 «Сепарационные колонны для дистилляции и абсорбции», подготовленный редакцией журнала «Химическое и нефтяное машиностроение», Москва, 1993 г., стр.15, 16.1. SULZER company prospectus No. 22 06/13/04 "Separation columns for distillation and absorption", prepared by the editors of the journal "Chemical and Petroleum Engineering", Moscow, 1993, p. 15, 16.

2. Патент RU №2127147, класс 6 B 01 J 8/04, 8/00, опубликован 10.03.99, Бюл. №7.2. Patent RU No. 2127147, class 6 B 01 J 8/04, 8/00, published March 10, 1999, Bull. Number 7.

Claims (3)

1. Распределительно-контактное устройство, включающее распределительную тарелку, снабженную полотном с отверстиями, переливными патрубками, переливными устройствами, отбойными козырьками, перфорированными усеченными конусами, отличающееся тем, что перфорированные усеченные конусы выполнены из листа толщиной не более 1 мм с жалюзийными щелями шириной S, равной 0,3-0,5 мм, с шагом, равным не более толщины листа, с наклоном в сторону движения жидкости под углом α, равным 30-45°, отношением длины l к ее ширине S от 13 до 25, направлением жалюзийных каналов к горизонтальной оси координат под углом β, равным 30-45°, и сливные патрубки.1. Distribution-contact device, comprising a distribution plate equipped with a sheet with holes, overflow nozzles, overflow devices, chipping visors, perforated truncated cones, characterized in that the perforated truncated cones are made of a sheet with a thickness of not more than 1 mm with louvre slots of width S, equal to 0.3-0.5 mm, with a step equal to not more than the thickness of the sheet, with a slope in the direction of fluid movement at an angle α equal to 30-45 °, the ratio of length l to its width S from 13 to 25, the direction of the louvre channels fishing to the horizontal coordinate axis at an angle β equal to 30-45 °, and drain pipes. 2. Распределительно-контактное устройство по п.1, отличающееся тем, что на концах сливных патрубков на расчетном расстоянии установлены распылительные шайбы.2. The distribution contact device according to claim 1, characterized in that spray washers are installed at the ends of the drain pipes at a calculated distance. 3. Распределительно-контактное устройство по п.1, отличающееся тем, что жидкость из сливных патрубков на нижележащее полотно тарелки поступает через гидрозатвор.3. The distribution contact device according to claim 1, characterized in that the liquid from the drain pipes to the underlying plate blade enters through a water seal.

Images