SU1084035A1 - Колонна дл проведени массообменных процессов - Google Patents
Колонна дл проведени массообменных процессов Download PDFInfo
- Publication number
- SU1084035A1 SU1084035A1 SU823457485A SU3457485A SU1084035A1 SU 1084035 A1 SU1084035 A1 SU 1084035A1 SU 823457485 A SU823457485 A SU 823457485A SU 3457485 A SU3457485 A SU 3457485A SU 1084035 A1 SU1084035 A1 SU 1084035A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- column
- gas
- packages
- liquid
- slots
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/32—Packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit or module inside the apparatus for mass or heat transfer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
.1. КОЛОННАДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ, содержаща корпус, контактные устройства, выполненные в виде отдельных пакетов, установленных параллельными р дами, и расположенные по высоте мелздУ пакетами перегородки с отверсти ми дл прохода пара и стока жидкости, отличающа с тем, что, с целью повышени производительности по газу и жидкости и увеличени эффективности массообмена за счет рационального использовани рабочего объема колонны и секционировани потоков, кажда четна перегородка выполнена со щел ми, распрложенными между пакетами.
Description
2. Колонна по п. 1, отличающа с тем, что щели расположены между р дами пакетов.
3,Колонна по п, . 1, отличающа с тем, что щели расположены внутри каждого пакета.
4.Колонна по пп. 1-4, отличающа с тем, что вертикаль1084035
ные оси пакетов по высоте совмещены .
5. Колонна по пп. 1-3, о т л йчающа с тем, что вертикальные оси пакетов смещены,
6. Колонна по пп. 1-5, о т л ичающа с тем, что периферийные пакеты выполнены по форме, повтор ющей геометрию корпуса колонны.
Изобретение относитс к аппаратам дл проведени массообменных процессов в системе газ - жидкость.и, в частности, может быть использовано дл ректификации, абсорбции в нефтеперерабатывающей , нефтехимической и других отрасл х народного хоз йства.
Известна тепломасообменна колон-, на с насадкой, разделенной на секции горизонтальными перегородками с отверсти ми дл прохода газа и гидрозатворами дл перетока жидкости и ограниченной проницаемыми стенками. Контакт газа и жидкости в объеме насадки происходит в перекрестно-пр моточном режиме С1 .
Недостатком этой колонны вл етс низка эффективность аппарата вслед-ствие того, что, во-первых, в каждой секции имеетс свободна зона дл проскока пара без контакта с жидкостью, образованна горизонтальной перегородкой и слоем насадки, вовторых , применение гидрозатворов дл орошени насадки обеспечивает неравномерное орошение насадки. Кроме того, конструкци этой колонны не обеспечивает высокую производительность по пару при сохранении допустимых нагрузок, так как сечение дл прохода пара в насадке вл етс небольшим.
Известна также колонна с перекрестноточным движением фаз в контактных вертикальных проницаемых решетках, выполненных в форме двух цилиндров, которые установлены коа ссиально С2 .
Эти коаксиальные цилиндры установлены в аппарате одиночно или группой . Групповое расположение цилиндров в колонне не позвол ет существенно увеличить производительность аппарата по сравнению с одиночным расположением цилиндров, так как объем колонны при этом используетс
нерационально. Кроме того, выполнение контактных устройств в виде вертикальных проницаемых решеток обеспечивает весьма низкую пропускную способность по газу и жидкости и низкую эффективность массообмена Из-за крайне малой поверхности контакта фаз, плохого распределени жидкости и высоких скоростей газа в отверсти х решеток.
Известна колонна дл взаимодействи газа с жидкостью, состо ща из корпуса, внутри которого размещена насадка, разделенна на секции горизонтальными перегородками с отверсти ми дл прохода газа и ограниченна газопроницаемыми стенками, образующими проходы дл газа. Газопроницаемые стенки выполнены в виде двух коаксиальных перфорированных
стаканов. На перегородках размещены отверсти дл прохода газа таким образом, что газ последовательно проходит слои насадки только в радиальном направлении. В области располоQ жени насадки перегородки снабжены концентрическими р дами отверстий дл перетока жидкости. Известна ко:лонна работает следующим образом. В контактную секцию газ поступает через центральное отверстие, выполненное в горизонтальной перегородке, и направл етс к внутренней поверхности стакана. Жидкость на насадку стекает через отверсти перегородки „ .распределительной плиты, перекрывающей внутреннюю полость стакана. Газ, .проход насадку в радильном направлении , контактирует с жидкостью. После контакта газ имеет свое направление на аксиальное и поступает в свободную зону, раздел ющую две контактные секции. В -ЭТОМзоне происходит частич ный тепломасс-обмен между газом и жидкостью. Далее газ поступает снова в центральное отверстие вышерасположенной горизонтальной перегородки, на которой размещена следующа контактна секци , и процесс тепломассообмена между газом и жидкостью повтор етс t }. Недостатком известной колонны, вл етс низка производительность аппарата по газу и жидкости, так как на каждой секции колонны сечение дл прохода газа, образованное поверхностью газопроницаемой стенки, вл етс небольшим. Регулирование же этих сечений производитс изменег нием диаметра и высоты как каждой cieK ции, так и нецелом всей колонны. Учитыва возрастающие затраты на оборудование при изменении геометрических размеров колонны, невозможно значительно увеличить Производительность этого аппарата по газу и жидкости при сохранении допустимых нагрузок. Таким образом, недостатком прототипа вл етс низка производительность по газу и жидкости вследствие ограничени сечений дл прохода пара и жидкости в зависимости от геометричес ких размеров колонны. Цель изобретени - повышение произ водительности по газу и жидкости и увеличение эффективности массообмена за счет-рационального использовани рабочего объема колонны и секЦио- нировани потоков. Поставленна цель достигаетс / (Тем, что в насапочной колонне, содержащей корпус, контактные элементы, , выполненные в виде отдельньгх паке- тов объемной насадки, расположенной между двум замкнутыми газопроницаемыми стенками, и горизонтальных пере городок с отверсти ми дл прохода газа и перетока жидкости, кажда четна перегородка выполнена со щел ми , расположенными между пакетами. Целесообразно располагать щели между р дами пакетов и внутри каждого пакета, а пакеты устанавливать по высоте колонны так, что вертикальные оси пакетов совмещены или смещены . Периферийные пакеты целесообразно выполн ть по форме, повтор ющей геометрию корпуса колонны. На фиг. 1 изображен в аксонометрии фрагмент предлагаемой .насадочной колонны, контактные устройства в колонне расположены параллельными р дами в шахматном пор дке (по высоте колонны эти устройства разделены по всему горизонтальными сече.нию перегородками)-, на фиг. 2 - то же, контактные устройства расположены параллельными р дами в коридорном пор дке и разделены перегородками по всему горизонтальному сечению, в перегородках щели расположены внутри каждого пакета на фиг. 3 - то же, контактные устройства расположены в коридорном пор дке и разделены перегородками как по всему горизонтальному сечению, так и перегородками, установленными под р дами контактных устройств, выполненными с щел ми, расположенными между р дами-, а фиг. 4 - то же, контактные устройства расположены параллельными р дами в коридорном пор дке и разделены перегородка1 и по всему горизонтальному сечению и индивидуальными пегородками , вертикальные оси пакетов по высоте совмещены} на фиг. 5 - то же, периферийные контактные устройства выполнены по форме, повтор ющей геометрию корпуса-, на фиг. 6 соединение двух контактных устройств и организаци движени газа и жидкости; на фиг. 7 - два контактных устройств пирамидальной формы; на фиг, 8 - контактные устройства конической формы; на фиг. 9 - контактные устройства сегментно-призматической и секторно-призматической формы. Колонна содержит корпус 1, кон тактные устройства 2, перегородки 3 по всему горизонтальному сечению перегородки, которые могут быть выполнены в виде отдельных 4 и индивидуальных 5 перегородок. Контактные устройства 2 выполнены в виде объемной насадки 6, например, из сетчатой полосы, расположенной между двум замкнутыми газопроницаемыми стенками 7 и 8. Эти газопроницаемые стенки контактного устройства могут быть выполнены из просечно-выт жного листа и жесткой сетки. В зависимости от нагруженности по пару и жидкости, а также в зависимости от пор дка расположени контактных устройств в аппарате замкнутые газопроницаемые стенки могут иметь различную форму, например многогранную призму, многогранную усеченную пирамиду, усече ный конус и т.п. С целью рационального использовани объема колонны контактные устройства, установленные в аппарате, могут иметь как единую форму, так и различную форму и набор их может приближатьс к геомет рии аппарата. Сплошные перегородки 3, отдельные перегородки 4 и индивидуальные перегородки 5 выполнены со щел ми 9 дл прохода газа, которые ограничены сливными планками tO, а также с отверсти ми 11 .дл перетока жидкости на насадку. Предлагаема колонна работает следуи цим образом. Газ проходит через щели 9, выполп нённые в сплошных 3 перегородках или образованные отдельными 4 или индивидуальными 5 перегородками, и поступает в горизонтальное сечение колонны, где расположены контактные устройства. Далее газ через газопроницаемые стенки 7 входит в объем насадки 6, контактирует со стекающей жидкостью в перекрестном токе и выходит через газопроницаемые стенки 8. Жидкость поступает на насадку под действием гидростатического напора через отверсти t1 в горизонтальных перегородках. Предлагаема конструкци колонны по сравнению с прототипом и известны ми насадочными колоннами, в которых контакт газа и жидкости происходит в перекрестном потоке, позвол ет увеличить производительность аппарата по газу и жидкости при сохранении допустимЬгх нагрузок в контактных устройствах либо позвол ет соответственно сократить высоту или диаметр колонны. Предлагаема конструкци колонны с расположением пакетов параллельными р дами в шахматном пор дке (фиг. обеспечивает увеличение производительности или уменьшение высоты колонны примерно в три раза по сравнению с прототипом. Этот сравнительный анализ проведен по одинаковой величине сечени дл прохода пара на каждой секции без учета толщины насадки вписыванием в горизонтальное сечение колонны равного размера геометрических фигур (фиг. 1), причем высоты сечений в предлагаемой конструкции и в прототице были прин ты равными. Кроме того,, предлагаема конструкци колонны позвол ет более рационально использовать рабочий объем колонны и обеспечить тем самым равномерное распределение газового и жидкостного потока по горизонтальному сечению аппарата. Различное выполнение щелей в четных и нечетных перегородках обеспе- чивает перекрестноточное движение пара по отношению к стекающей жидкости и регулирует степень секционировани парового потока по объему колонны. Регулирование степени секционировани жидкостного, потока обеспечиваетс расположением пакетов насадки по высоте колонны с различным смещением их вертикальных осей. Кроме того, совмещением или.смещением осей пакетов одновременно регулируетс и степень секционировани паровых потоков. Следствием секционировани жидкостных и паровых потоков по объему колонны вл етс повышение эффективности массообмена. В зависимости от паровых и жидкостных нагрузок и требовани по чистоте получаемых продуктов, которые определ ютс конкретной технологией, требуетс различна степень секционировани взаимодействующих фаз. Пример 1. В насадочной колонне (фиг. 1) установлены на перегородках пакеты со смещением по вертикальным ос м и соединены между собой по ребрам. Перегородки в колонне снабжены щел ми между каждыми из четырех пакетов. Организаци распределени потоков следующа . Поток жидкости с каждого пакета равномерно стекает по четырем сторонам на соответствующие стороны нижерасположенных пакетов. При этом больша часть жидкости поступает на нижерасположенные пакеты с ограниченным смещением. Газовый поток, выход щий из щели , делитс на четыре части. Кажда из них контактирует с жидкостью в перекрестном токе при прохождении одной стороны пакета и затем смешиваетс в вьш1ерасположенной щели с трем равнозначными част ми газа, прошедШими остальные стороны пакета. Таким образом, в данной конструкции осуществл етс равнозначное секционирование потоков жидкости и пара. Пример 2. В насадочной колонне (фиг. 2) установлены на перегородках пакеты в коридорном пор дке . В перегородках выполнены щели дл прохода пара, которые расположе ны внутри каждого пакета. Поток жидкости в этом варианте перемешива етс в большей степени, чем в йримере ,1. Паровой поток за счет коридорного расположени пакетов равнозначно секционируетс со- смещением в пространстве между четной и нечет ной перегородками. Таким образом, в данной конструк ции обеспечиваетс равнозначное секционирование потоков с последующим их смещением. Смешение потоков способствует выравниванию концентра ций компонентов в потоках и тем .самым повышению эффективности массообмена . Пример 3. В насадочной колонне (фиг. 3) пакеты расположены
58 параллельными р дами, между которыми выполнены щели дл прохода паров. Б результате такого расположени щелей смешение потоков жидкости и пара неравнозначное на четных и нечетных перегородках. Неравнозначно и секционирование жидкости и пара по ступен м. Пример 4.В насадочной колонне (фиг. 4) установлены совмещенные пакеты. Така конструкци , как и вариант 3, обеспечивает неравнозначное смешение и секционирование жидкостных и паровых потоков по ступен м . Таким образом, использование предлагаемого изобретени обеспечивает по сравнению с прототипом и известными аналогами увеличение производительности по газу и жидкости и повышение эффективности массообмена.
Л X
п
Фиг.
Claims (6)
- .1 / КОЛОННА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ, содержащая корпус, контактные устройства, выполненные в виде отдельных пакетов, установленных параллельными рядами, и расположенные по высоте между пакетами перегородки с отверстиями для прохода пара и стока жидкости, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности по газу и жидкости и увеличения эффективности массообмена за счет рационального использования рабочего объема колонны и секционирования потоков, каждая четная перегородка полнена со щелями, распрложенными между пакетами.выSU 10840357.
- 2. Колонна по π. 1, отличающаяся тем, что щели расположены между рядами пакетов.
- 3. Колонна по п. . 1, отличающаяся тем, что щели расположены внутри каждого пакета.
- 4. Колонна по пп. 1-4, отличающаяся тем, что вертикаль ные оси пакетов по высоте совмещены .
- 5. Колонна по пп. 1-3, о т л йчающаяся тем, что вертикальные оси пакетов смещены.
- 6. Колонна по пп. 1-5, о т л ичающаяся тем, что периферийные пакеты выполнены по форме, повт'о ряющей геометрию корпуса колонны.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823457485A SU1084035A1 (ru) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | Колонна дл проведени массообменных процессов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823457485A SU1084035A1 (ru) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | Колонна дл проведени массообменных процессов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1084035A1 true SU1084035A1 (ru) | 1984-04-07 |
Family
ID=21018151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU823457485A SU1084035A1 (ru) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | Колонна дл проведени массообменных процессов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1084035A1 (ru) |
-
1982
- 1982-06-23 SU SU823457485A patent/SU1084035A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1.. Авторское свидетельство № 731984, кл. В 01 D 3/22, 1974 2.Патент DE № 1254124, 12а 1968. 3.Патент DE № 1243143, 12 5, 1967. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4623454A (en) | Mass transfer column | |
US20060108274A1 (en) | Flow distribution apparatus | |
US4304738A (en) | Packing Material and apparatus | |
EP2675548B1 (en) | Method of absorbing a gas compound | |
SU1084035A1 (ru) | Колонна дл проведени массообменных процессов | |
SU1033178A1 (ru) | Насадка дл тепломассообменных колонн | |
SU1127620A1 (ru) | Массообменный аппарат | |
SU1042780A1 (ru) | Многоканальна секционированна насадочна колонна | |
SU1599070A1 (ru) | Колонна с плоскопараллельной насадкой при перекрестном контакте фаз | |
CN207385491U (zh) | 规整填料组件及使用该规整填料组件的流体-流体接触设备 | |
SU1029998A1 (ru) | Насадочна колонна | |
RU2049542C1 (ru) | Насадочная тепломассообменная перекрестноточная колонна | |
RU2094113C1 (ru) | Уголковая насадка для массообменных аппаратов | |
SU1082467A1 (ru) | Регул рна насадка | |
SU1554921A1 (ru) | Массообменный аппарат | |
SU789124A1 (ru) | Тепломасообменный аппарат | |
SU724156A1 (ru) | Массообменное устройство | |
RU2329849C1 (ru) | Газораспределительное устройство для массообменных аппаратов | |
CA1063926A (en) | Multiple cross-flow contacting system | |
SU725682A1 (ru) | Масообменна тарелка | |
RU2791210C1 (ru) | Сетчатый фрактальный распределительный или коллекторный элемент | |
SU770510A1 (ru) | Массообменная тарелка1 | |
SU1161162A1 (ru) | Насадочна тепломассообменна колонна | |
SU601014A1 (ru) | Контактное устройство масообмен-НОй КОлОННы | |
SU1699595A1 (ru) | Насадка дл тепломассообменных аппаратов |