SU1068135A1 - Колонна дл тепломассообменных процессов - Google Patents
Колонна дл тепломассообменных процессов Download PDFInfo
- Publication number
- SU1068135A1 SU1068135A1 SU823507198A SU3507198A SU1068135A1 SU 1068135 A1 SU1068135 A1 SU 1068135A1 SU 823507198 A SU823507198 A SU 823507198A SU 3507198 A SU3507198 A SU 3507198A SU 1068135 A1 SU1068135 A1 SU 1068135A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- gas
- nozzles
- plate
- column
- plates
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
1. КОЛОННА ДЛЯ ТЕШЮМЛССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ между газом и жидкостью, содержаща корпус круглого сечени , расположенные в корпусе по высоте пленочные тарелки в виде сплошного горизонтально размещенного листа с закрепленными на нем. вертикальными патрубками одинаковой длины, установленными параллельными р дами, причем нижние торцы патрубков имеют косой срез и нижние торцы патрубков вышележащей тарелки расположены ниже верхних торцов патрубков нижележащей тарелки, отличающа с тем, что, с целью увеличени эффективности за счет повышени степени сепарации капель жидкости из потока газа в пространстве между смежными тарелками и снижени в межтарельчатом пространстве скорости газа и увеличени длины пути его движени в горизонтальном направлении, патрубки в дой тарелке выполнен разных диамет ров, при этом 3 каждом отдельном (Л р ду патрубки имеют одинаковый диаметр , а в последующих р дах на смежных тарелках - разные диаметры, причем на первой по ходу газа тарелке в периферийных р дах размещены 2 патрубки большего .
Description
2, Колонна по п,1, о т л и ч а ю щ а с тем, что она снабжена рещетками , размещенными между парами смежных тарелок.
1
Изобретение относитс к колоннам дл проведени тепломассообменных процессов ме оду газом и жидкостью, примен емых, в частности, в процессах неизотермической абсорбции, ректификации, а также испарении и конденсации дл обеспечени высокой эффективности процессов тепломассообмена при высокой пропускной способности .
Известна колонна дл проведени тепломассообменных процессов между газом и жидкостью, содержаща корпус и расположенные в корпусе по высоте пленочные тарелки, кажда из которых выполнена в виде сплошного горизонтально расположенного (листа с закрепленными на нем вертикальными патрубками, нижние торцы которых расположены ниже нижней поверхности листа, а верхние торцы совпадают с верхней поверхностью листа 11.
Известна колонна дл проведени тепломассообменных процессов между газом и жидкостью, содержаща корпус и расположенные в корпусе по высоте пленочные тарелки, выполненные с патрубками, при этом верхниеторцы патрубков выступают над верхней поверхностью листа 2.
Основной недостаток данных колон заключаетс в повышенном уносе капель жидкости потоком газа с тарелки на тарелку, преимущественно обус ловленный наличием, разрывов пленки жидкости на капли-в пространстве мелоду смежными тарелками, которые возникают при переходе жидкости из патрубков вышележащей тарелки на поверхность нижележащей.
Известна также колонна дл контактировани газа с жидкостью, содержаща сдвоенные перфорированные тарелки и размещенные между ними решетки СЗ.
Однако такой аппарат не обеспечивает проведение процесса в пленочном режиме.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению, вл етс колонна, содержаща корпус круглого сечени , расположенные в корпусе по высоте пленочные тарелк в виде сплошного горизонтально размещенного листа с закрепленш ми на нем вертикальными патрубками одинаковой
2
длины, установленными параллельными р дами, причем нижние торцы патрубков имеют косой срез, а нижние торцы патрубков вышележащей тарелки расположены ниже верхних торцов патрубков ни.жележащей тарелки. Жидкость движетс сверху вниз, а газ - снизу вверх. Поток газа, содержащий капли жидкости, раздел етс в патрубкахкаждой тарелки на вертикальные струи скорость движени которых выше скорости газа в межтарельчатом пространстве . При выходе .из патрубков струи газа удар ютс о лист вышележащей тарелки в межпатрубочных пространствах , после чего эти струи измен ют в пространстве между смежными тарелками скорость и направление движени (скорость резко уменьшаетс , а направление движени измен етс на горизонтальное). Капли жидкости под действием инерционных сил отдел ютс от струй газа и вследствие капилл рного эффекта приливают к нижней поверхности листа вышележащей та:релки. Аналогично поток газа, содержащий капли жидкости, движетс далее вверх ino колонне. Вследствие того, что 1нижние торцы патрубков имеют косой срез и развернуты на соседних тарелках один относительно другого на 180 ш известной колонне обеспечиваетс продольное секционирование потока газа, содержащего капли жидкости, т.е. колонна по принципу движени газа оказываетс как бы разбитой на множество единичных элементов.. В каждом таком единичном элементе стру газа проходит в пространстве между смежными тарелками в горизонтальном направлений минимальное рассто ние - только к соседнему р ду патрубков на вышележащей тарелке , причем в .соседних межтарельчатых пространствах направлени движени струй газа в горизонтальном направлении противоположны r4J.
Недостатком известной конструкции вл етс невысока степень сепарации (отделени } капель жидкости из потока газа в пространстве между смежными тарелками, котора приводит к повышенному уносу капельной жидкости с нижележащей на вышележащую смежную тарелку и, следовательно, к снижению эффективности тепломассообменных процессов, что Обусловлено недостаточным сни- жением скорости движени струй газа содержащих капли жидкости, в пространстве колонны между смежными тарелками по сравнению со скоростью движени - этих струй в патрубках нижележащей тарелки, а также малой ДЛИНОЙ пути движени струй газа в горизонтальном направлении в пространстве между смежными тарелками Эти особенности движени газа в известной колонне снижают эффективность сепарации капель в пространст ве между смежными тарелками за счет недостаточного обеспечени в нем эффекта инерционного отделени капель . Кроме того, это также вызываетс недостаточной эффективностью сепарации капель в первом по ходу газа пространстве между смежными тарелками за счет невысокой скорости струй газа в периферийных патрубках первой по ходу газа тарел ки по сравнению со скоростью струй газа в центральных патрубках этой тарелки..Разница скоростей движени струй газа в патрубках первой тарелки обусловлена соответствующим профилем скорости потока газа в колонне перед его входом в патрубки тарелки: у стенок корпуса колонны (на периферииj скорость ниже из-за трени потока о стенки, чем в центре колонны. Вследствие этого струй газа с капл ми жидкости, выход щие из периферийных патрубков первой тарелки, удар ютс о соответствующи межпатрубочные пространства вышележ щей -(второй) тарелки с меньшей сило что обуславливает снижение эффектив ности сепарации капель в первом по ходу газа пространстве между смежны ми тарелками. Правильное конструктивное выполнение первой по ходу газа пары смежных тарелок вл етс ючень важным, поскольку при использ вании колонны в качестве каплеотбой ного устройства в первом по ходу га пространстве между смежными тарелка происходит на практике отделение, как правило, около 50% всей капельной жидкости, уносимой потоком газа из нижерасположенной тепломассообменной колонны. Цель изобрете ни - увеличение эф фективности за .счет повьлдени степе ни сепарации капель жидкости из потока газа в пространстве между смеж ными тарелками и снижени в межтарельчатом пространстве скорости газ к увеличение длины пути его движени в горизонтальном направлении. Поставленна цель достигаетс тем, что в.колонне дл тепломассооб менных процессов, содержащей корпус круглого сечени , расположенные в корпусе по высоте пленочные тарелки в виде сплошного горизонтально размещенного листа с закрепленными на нем вертикальными патрубками одинаковой длины, установленными параллельными р дами, причем нижние торцы патрубков имеют косой срез и нижние торцы патрубков ВЕлшележащей тарелки расположены ниже верхних .то-рцов патрубков нижележащей тарелки, патрубки в каждой тарелке -выполнены разных диаметров, при этом в каждом отдельном р ду патрубки имеют одинаковый диаметр, а в последующих р дах на смежных тарелках - разные диаметры , причем на первой по ходу газа тарелке в периферийных р дах размещены патрубки большего диаметра. Кроме того, между соседними парами смежных тарелок установлены распределительные решетки дл газа. На фиг. 1 изображена колонна, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг . 1. Колонна содержит корпус 1 круглого сечени , в котором закреплены по высоте пленочные тарелки 2 и 3. Кажда пленочна тарелка выполнена из сплошного горизонтально размещенного листа 4 с закрепленными на нем вертикальными патрубками 5 и б оди 1аковой длины большого и малого диаметров соответственно, установленными параллельными р дами 7 и 8. Ка каждой тарелке нижние торцы 9 патрубков имеют косой срез. В каждом отдельном р ду 7 или 8 ia тарелке 2 или 3 патрубки 5 и б имеют , одинаковый диаметр, а в соответствующих р дах 7 и 8 на смежных тарелках 2 и 3. эти патрубки имеют разные диаметры. Нижние торцы 9 патрубков вышележащих тарелок 3 расположены ниже верхних торцов 10 патрубков соответствующих нижележащих смежных тарелок 2. На первой по ходу газа тарелке 2 в каждой паре смежных тарелок 2 и 3 в периферийных р дах, например, 7 и 8 размещены патрубки 5 большого диаметра.Между соседними парами смежных тарелок 2 и 3 по высоте корпуса установлены распределительные решетки 11 дл газа , выполненные из перфорированных пластин с площадью свободного сечени более 35% от поперечного сечени корпуса 1 колонны. Колонна работает следующим образом . Жидкость из распределител орошени (не показанJ подаетс на горизонтальный лист 4 вышележащей тарелки 3 и движетс по нему в виде пленки, котора через верхние гори- . зонтальные торцы патрубков этой тарелки равномерно распредел етс по внутренним поверхност м патрубков и под действием силы т жести стекает сверху вниз в виде пленки, попада на сплошной горизонтальный лист 4 ни/кележащей смежной тарелки 2. По нижележащей тарелке 2 жидкость движетс описанным способом, вследствие того, что нижние торцы 9 патрубков вышележащей тарелки 3 имеют косой срез и расположены ниже верхних торцов 10 патрубков тарелки 2, торцы 9 опуадены в горнзоьгтальную пленку-жидкости на нижележащей смежной тарелке 2, и пленка жидкости движетс в пространстве мелсду сменными тарелками 2 к 3 без разрыва на кап ЛИ, т.е такой способ движени жид кости в пространстве между сг- ежными тарелками, где в основном происходит отделение капель жидкости КЗ потока газа, уг еньшает капельный унос жидкости с нижележащей тарелки 3 на выцлележащуго смежную тарелку 2, Из патрубков тарелки 2 бла годар косому срезу из нижг х торцов жидкость стекает в виде отдельных струй с нижних кончиков косых срезов. Струи жидкости проход т сквозь отверсти распределительной решетки 11 дл газа и попадают на сплошной горизонтальный лист 4 вышележащей смежной тарелки 2 соседне пары смежных тарелок 3 и 2г и жидкость движетс далее вниз по колон не описанным способом. Поток газа, содер/жащий капли жидкости, .поступает к первой по ходу газа тарелке 2 из нижней части колонн г {не показан ) и раз,цел етс в патрубках 5:и 6 тарелки 2 на вертикальные струи, скорость движени которых Biaiue скорости потока газа в нижней части колонны из-за того, что площадь свободного сечени тарелки 2 меньше площади поперечного сечени корпуса 1 колонны. Вследствие того что тарелка 2 снабжена патрубками 5 и G одинаковой длины/ но разного диаметра, причем в периферийных р дах этой тарелки размещены патрубки 5 большего диаметра, коэффициент газодинамического сопротивл -ни па рубков 5 в периферийных р дах ниже чем у патрубков б в центральных р дах. Из-за разности этих коэффициентов и одинакового перепада давле ни в патрубках 5 и « тарелки 2 м, поскольку патрубки 5 и 6 на тарелк i2 относительно потока газа подклю чены параллельно распределение по тока газа происходит по патрубКсШ тарелки 2 таким образом, что скорость движени и, следовательно, расход газа вьние в патрубках 5 большего диаметра периферийных р дов , по сравнению со скоростью и расходом газа в патрубках б малого диаметра центральных р дов. При выходе из патрубков 5 и 6 тарелки струи газа, содержащие капли жидкости , удал ютс о лист 4 В ышележа смежной тарелки 3 в межпатрубочных пространствах, посла чего эти струи измен ют в пространстве между смежными тарелками 2 и 3 скорость и направление движени (скорость резко уменьшаетс , направление движени измен етс на гopизoнтaльнoe. Капли жидкости под действием инерционных сил отдел ютс от струи газа и вследствие капилл рного эффекта прилипают к нижней поверхности листа 4 вышележащей смежной тарелки 3. На ниукней поверхности листа 4 тарелки 3 образуетс пленка жидкости, котора по наружной поверхности патрубков этой тарелки стекает на лист нижележащей тарелки 2 без разрыва потока на капли. В пространстве между смежными тарелками происходит сепараци основкого количества капель жидкости. Поскольку в соответствующих р дах, например 7 и 8 на смежных тарелках 2 и 3 патрубки 5 и б имеют разные диаметры, то на тарелке 3 в периферийных р дах размещаютс патрубки малого диаметра б, а в центральных р дах - патрубки 5 большего диаметра. Соответственно, на тарелке 3 патрубки 5 центральных р дов имеют меньший коэффициент газодинамического сопротивлени , чем патрубки б периферийных р дов. Газ распредел етс по патрубкам обратно пропорционально величине корн квадратного из коэффициента их газодинамического сопротивлени , поэтому на тарелке 3 скорость и расход газа выше теперь уже в патрубках центральных р дов данной тарелки, вследствие того, что из-за меньшего коэффициента газодинамического сопротивлени патрубг ов 5 центральных р дов на тарелке 3 газ подсасываетс в пространстве между смежныг и тарелками .2 и 3 от его периферии к центру,, При этом длина пути движени газа в горизонтальном направлении больше, чем в известном устройстве , в котором газ смещаетс в данном направлении лишь ка один р д патрубков. Одновременно при движении газа в пространстве между тарелками 2 и 3 от периферии к центру более резко снижаетс скорость газа, поскольку при движении от пеоиферии к центру в корпусе 1 круглого сечени растет площадь продольного сечени пространства мео ду смежнш и тарелками 2 и 3 из-за соответствукааего увеличени длины хорды, . Таким образом в пространстве между смежными.тарелками предлагаемой колонны по сравнению с известной увеличиваетс длина пути движени газа в горизонтальном направлении и более резко снижаетс скорость его движени в этом направлении по сравнению со скоростью в патрубках
нижележащей смежной тарелки. Это повышает степень сепарации капель жидкости из потока газа за счет увеличени эффекта инерционного отделени капель. Лройд патрубки тарелки 3 и распределительную решетку 11, поток газа перераспредел етс по поперечному сечению корпуса 1 колонны, образу плоский профиль скорости газа . Далее вверх по колонне поток газа движетс описанным способом. Распределительна решетка 11 перераспредел ет поток газа, образует плоский профиль скорости газа. Из-за установки на первой по ходу газа в колонне тарелке 2 в периферийных р дах патрубков 5 большего диаметра в предлагаемой колонне одновременно повышаетс и степень сепарации ка-пель в первом по ходу газа в колонне пространстве между смежными тарелками 2 и 3 за счет увеличени скорости движени струй газа в патрубках периферийных р дов первой по ходу газа тарелки 2. Благодар наличию на первой тарелке 2 .в периферийных р дах патрубков.5 большего диаметра, имеющих меньший коэффициент газодинамического сопротивлени , поток газа распредел етс по патрубкам таким образом, что в патрубках периферийных р дов выше скорость и расход газа. Выход щие из патрубков периферийных р дов струи газа, содержащие капли жидкости, с большей силой удар ютс о межпатрубочные пространства нижней поверхности листа 4 вышележащей (иторой I смежной тарелки 2, что повЕлиает по сравнению с известной колонной степень сепараци капель из потока газа в первом по ходу газа пространстве между смежньоми тарелками 2 и 3.
Пример. Испытани известной и предлагаемой колонн провод т в сопоставимых услови х на модельной установке с колонной из стали 12Х18Н10Т и диаметром корпуса 0,5 м, Обе колЪнны используютс в качестве каплеотделительных устройств,устанавливаемых над распределителем жидкости в верхней части колонны того же диаметра, снабженной шестью провальными тарелками площадью свободного сечени 15%, ус танов на рассто нии 0,3 м друг от друга. Испытани провод т при атмосферном давлении на средах вода - воздух. Пробы газа на содержание воды отбираютс до и после каплеотделительных устройств. Количество воды в пробе определ ют методом ее вымораживани . Воду на первую провальную тателку подают через распределитель жидкости с расходом в расчете на поперечное сечение колонны б-ЗО Расход воздуха в патрубках поддерживают в диапазоне, соответствующем изменению F-фактора в патрубке в интервале 2,5-5 {F vVp, где W - скорость газа, м/с; о- плотность газа, кг/м).
Обе колонны содержат по четыре тарелки , причем смежные тарелки устанолены на рассто нии 148 мм друг от друга, и кажда тарелка колонн содержит 55 патрубков длиной 150 мм, расположенных в 15 р дов по вершинам правильных треугольников с шагом 64 мм. Лист тарелки имеет толщину 4 мм, верхние торцыпатрубков выступают над листом тарелки на 4 мм. Нижние торцы патрубков имеют косой срез под углом 45 . Известна колонна снажена пaтp.yбкaJMи 1 25x2 м}л, а предлагаема имеет патрубки 25x2 и 32х ,5 мм, причем на первой по ходу газа тарелке большие патрубки 32x1,5 Mivi установлены в 10 периферийных р дах (по п ть периферийных р дов с обеих противоположных сторон поперечного сечени колонны ), В предлагаемой колонне между двум соседними парами смежных тарелок установлена распределительна решетка дл газа в виде перфорированной пластины толщиной 4 мм, площадью свободного сечен; 40% и диаметром отверстий перфорации 7 мм. Рассто ние между вышележащей тарелкой первой по ходу газа парой смежных тарелок и нижележащей тарелкой второй пары 370 мм. Рассто ние между вышележащей тарелкой первой пары смежных тарелок и распределительной решеткой 180 мм.
В результате испытаний установлено , что в сопоставимых услови х ( сепараци капель в известной колонне составл ет 90-91%, а в предлагаемой колонне - 94-95%. Таким образом в предложенной кЬлонне степень сепарации капель жидкости из потока газа возрастает по сравнению с известной колонной.на 3-5 абс.%.
В
А-А
(pit г. 2
Claims (2)
1. КОЛОННА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ между газом и жидкостью, содержащая корпус круглого сечения, се по высоте де сплошного ного листа с расположенные в корпупленочные тарелки в вигоризонтально размещен- вертикальными патрубками одинаковой длины, установленными параллельными рядами, причем нижние торцы патрубков имеют косой срез и нижние торцы патрубков вышележащей тарелки расположены ниже верхних торцов патрубков нижележащей тарелки, отличающаяся тем, что, с целью увеличения эффективности за счет повышения степени сепарации капель жидкости из потока газа в пространстве между смежными тарелками и снижения в межтарельчатом пространстве скорости газа и увеличения длины пути его движения в горизонтальном направлении, патрубки в каждой тарелке выполнен^ разных диаметров, при этом в каждом отдельном ряду патрубки имеют одинаковый диа- Ι/Λ метр, а в последующих рядах на смеж-l’JjJ ных тарелках - разные диаметры, It причем на первой по ходу газа та- | релке в периферийных рядах размещены О •
оо >
2. Колонна по п.1, о щ а я с я тем, что она т л и ч а ю снабжена решетками, размещенными между парами смежных тарелок.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823507198A SU1068135A1 (ru) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | Колонна дл тепломассообменных процессов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823507198A SU1068135A1 (ru) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | Колонна дл тепломассообменных процессов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1068135A1 true SU1068135A1 (ru) | 1984-01-23 |
Family
ID=21034257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU823507198A SU1068135A1 (ru) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | Колонна дл тепломассообменных процессов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1068135A1 (ru) |
-
1982
- 1982-10-29 SU SU823507198A patent/SU1068135A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент DE 1277822, .кл. 12а,5, 1962. 2.Патент GB № 879270, кл,Р55/2,0/, 1961. 3.Instn. Chem. Engrs. 1957, 35, № 1, p. 69-75. 4.Авторское свидетельство СССР № 891106, кл. В 01 D 3/32 1981, * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4816191A (en) | Distributor for liquid-gas contact column and method of preparation and use | |
US5837105A (en) | Co-current contacting separation tray design and methods for using same | |
US4855089A (en) | Distributor for distributing liquid in an exchange column | |
US4557877A (en) | Liquid distributor for an exchange column | |
US6059934A (en) | Co-current contacting separation tray design and methods for using same | |
US5110325A (en) | Recycle spray gas-liquid contactor | |
US4759315A (en) | Deaerator tray for a steam boiler feedwater heater system | |
US3589689A (en) | Vapor-liquid contact process | |
CN1035926C (zh) | 用于冷却、湿润和/或净化气体的喷射塔及方法 | |
BR0108416B1 (pt) | bandeja e coluna de contato de gÁs-lÍquido. | |
KR102268769B1 (ko) | 낮은 액체 유동을 집중시키기 위한 배플 벽을 갖는 접촉 트레이 및 이를 수반하는 방법 | |
EP0328786A1 (en) | Splash plate liquid distributor | |
SU1068135A1 (ru) | Колонна дл тепломассообменных процессов | |
US20010015136A1 (en) | Column for counter-currently contacting gas and liquid | |
US5024686A (en) | Recycle spray gas-liquid contactor | |
US4490310A (en) | Process for contacting gas and liquid as well as packing for the application of this process | |
US3926592A (en) | Entrainment separator in co-current flow | |
SU891106A1 (ru) | Колонна дл проведени тепломассообменных процессов | |
SU921607A1 (ru) | Распределительное устройство дл тепломассообменного аппарата | |
SU850103A1 (ru) | Колонна дл проведени тепло-мас-СООбМЕННыХ пРОцЕССОВ | |
SU194764A1 (ru) | Тарелка для контактирования жидкостей и газов | |
US20060197239A1 (en) | Configurations and methods for ribbed downcomer wall | |
CA1168149A (en) | Packing material and apparatus | |
SU1061827A1 (ru) | Способ взаимодействи фаз и тепломассообменный аппарат дл его осуществлени | |
SU1699595A1 (ru) | Насадка дл тепломассообменных аппаратов |