SU967499A1 - Массообменна тарелка - Google Patents

Description

(54) МАССООБМЕННАЯ ТАРЕЛКА

Изобретение относитс  к устройствам дл  проведени  процессов массообмена дл  использовани  в химической , пищевой и других родственных отрасл х промышленности, в частности дл  проведени  процессов абсорбции и ректификации , работакицих по принципу пр моточного взаимодействи  фаз в зоне контакта.

Известно контактное устройство дл  проведени  процессов массообмена представл ющее собой патрубок с отбойньм устройством вверху. В нижней части патрубка установлен тангенциальный завихритель, образующий распылительную камеру, устройство дл  подачи жидкости с тарелки в нижнюю часть камеры в одну или несколько щелей при помощи трубок (И.

Однако данное устройство не обладает достаточно высокой эффективностью массообмена.

Известно контактное устройство дл  проведени  процессов массообмена, Содержащее полотно, на котором жестко закреплены контактно-сепарационные патрубки с отбойным устройством в верхней части, многолопастным завихрителем и распылительной камерой в нижней части. Распылительна  камера выполнена из установленных радиально и образующих коническую поверхность полых V-образных лопас- . тей 2.

К недостаткам известного устройства следует отнести невысокую интенсивность массообмена вследствие малой турбулизации газожидкостного потока и незначительного времени кон10 такта фаз в услови х высокоразвитой поверхности контакта.

Известное устройство обладает также узким диапазоном эффективной работы по газовой фазе, поскольку

15 при увеличении скорости газа диспергирование жидкости осуществл етс  с верхней части V-образных лопастей, что снижает врем  контакта фаз, а при низкой скорости газа жидкость

20 частично протекает по лопаст м и стекаетс  на нижележащую тарелку без контакта. Кроме того, наличие диафрагмирующего колпачка увеличивает гидравлическое сопротивление элемента

Целью изобретени   вл етс  интен25 сификаци  процесса массообмена за счет увеличени  времени и поверхности контакта фаз и расширение диапазона устойчивой работы конт&ктного эле30 мента.

Указанна  цель достигаетс  тем,-что в тарелке, на полотне которой жестко закреплены контактно-сепарационные патрубки с отбойным з стройством в верхней части, многрлопаст- ным завихрителем и распылитейьной 5 камерой, контактно-сепарационный патрубок выполнен в средней части со щелью с отбортовкой навужу и снабжен расположенным внутри него дополнительным завихрителем,а многоло- Q пастной завихритель установлен в нижней части камеры, полые лопасти которой имеют щель дл  выхода жидкости выше завихрител .

При этом отбойник контактно-сепарационного патрубка вьиолнен в виде усеченного конуса, сужающегос ,;; вниз, жестко скрепленного с обоймой и установленного на рассто нии от контактнр -сепарационногр патрубка. .

Кроме того, обечайка отбойного .2 устройства выполнена одного диаме,тра, с обечайкой .к,онтактно-сепарацйонного .элемента,

Причем контактно-сепарационный элемент снабжен в верхней части от- . 25 бортовкой, выполненной наружу/.

На фиг. 1 изображена предлагаема  арелка, общий вид; на фиг. 2 - разрез (Д-А на фиг. 1; на фиг. 3 - пола  лопатка; на фиг. 4 - вид Б на фиг.1.

Массообменна  тарелка содержит полотно 1, на котором жестко закреплены контактно-сепарационные патрубки 2 с отбойным устройством 3, выполненным , в виде сужающегос  вниз ;35 усеченного конуса 4, жестко скрепленного с кольцом 5 и обечайкой б. Отбойное устройство установлено с зазорами 7 и 8 по отношению к контактно сепарационному патрубку. Кон- 40 тактно-сепарационный патрубок имеет вверху отбортовку Э,выполненную нару жу ,в средней части щель 10.с отбрртовкой 11, выполненной также наружу, и внутри завихритель 12, а в нижней jj части распылительную камеру 13, выполненную в форме усеченного конуса с турбулизатором 14 в узкой ее части. Распылительную камеру образуют полые у-образные лопасти 15, установленные „. радиально, заглушённые в нижнейди в передней части заглушками 16 и 17. В передней части лопасть выше турбулцзатора щлеет щель 18 дл  прохода жидкости. Внутренн   полость 19 посредством Ь верстий 20 сооб- 55 ивае.тс  с объемом жидкости на тарелке.

Обечайка отбойника выполнена одного диаметра Д с обечайкой контактно-сепарационного патрубка.

Предлагаемое устройство работает 60 следующим образом.

Жидкость с полотна тарелки через отверсти  20 поступает в объем 19 полой лопатки 15 и вытекает через, щель ,18 на турбулизатор 14.65

Газ, поднима сь вверх по колонне, раздел етс . Часть его проходит турбулйзатрр 14, турбулизируетс , приобретает закрутку и, мелко диспергиру  жидкую фазу, поднимает ее вверх.

Основна  масса газа проходит через щели, образованные полыми лопаст ми , и стру ми пересекает турбулизированный газожидкостный поток, производ  дополнительное диспергирование жидкости, котора  под действием центробежных сил после турбулизатора двжетс  навстречу основному газовому п|току . Oбpaзs oщиec  при этом завихре ни  способствуют созданию сильно ,|турбулизированного потока с йепрерыв но с бновл ющейс  поверхностью контакта фаз, что значительно интенсифицирует процесс массообмена.

Предлагаемое конструктивнЪё решение позвол ет значительно расширить 1диапазон работы устройства, посколь|ко вне зависимости от скорости газа жидкость поступает нд трубулизатор, ..кртРрый производит ее распределение вЪ встречный поток газа и соответственно по всему объему распылительной камеры 13.

После распылительной камеры турбу лизированный газожидкостный поток поступает в контактно-сепарационный патрубок 2 и движетс  вверх, чем увеличиваетс  врем  контакта фаз в услови х высокоразвитой поверхности контакта .

Проход  завихритель 12, газожид костный поток приобретает вращательное движение и эжектирует через щель 10 жидкость, наход щуюс  между койтактно-сепарационным патрубком и отбортовкой 11, и транспортируетс  ее пленкой вверх. Под действием центробежных сил частицы жидкости, движущиес  после завихрител , отбрасываютс  на пленку, обновл   поверхность контакта фаз в ,лленочном режиме взаимодействи  фаз, что позвол ет также интенсифицировать процесс массопере ,дачи.

Движуща с  пленка жидкости за сче отбортовки 9 конТактно-сепарационного устройства в верхней части срезаетс  и поступает под отбойное устройство 3, где скорость ее резко падает за счет расширени  объема, и жикость по стенке патрубка стекает на отбортовку щели 10, откуда она частично возвращаетс  на циркул цию, а частично сливаетс  на полотно 1 тарблки , чем образуетс  два контура циркул ции.

Claims (2)

1. Многократна  циркул ци  жидкости через.элементы дл  газожидкостных систем, где диффузионное сопротивление массопередачи сосредоточено в жидкой фазе, позвол ет уменьшить число тарелок по высоте аппарата, что повышает КПД ступени и снижает металлоемкость аппарата. Выполнение контактно-сепарационного патрубка с отбортовкой в верхней части позвол ет надежно раздел  фазы после контакта и выполнить диIаметр обечайки Д отбойника, равным . ;|Диаметру. контактного элемента. Это I дает возможность отказатьс  от диI афрагмического колпачка, что значи- I тельно снижает гидравлическое сопро тивление элемента, ( После взаимодействи  газ поступает на вышележащую тарелку, а жидкость через переливы (не показаны) i перетекает на нижележащую ступень. Таким образом,предлагаема  конструкци  по сравнению с;йзвестной}позвол ет увеличить эффективность массо обмена, диапазон устойчивой работы и врем  контакта жидкой фазы с газовой , что значительно повышает КПД ступени при контакте фаз, в особенности дл  систем, где диффузионное сопротивление массопёредачи сосредоточено в жидкой фазе. Формула изобретени  -1. Массообменна  тарелка дл  взаимодействи  газа (пара) с жидкостью содержаща  полотно, на котором жестко закреплены контактно-сепарационные патрубки с отбойным устройством в верхней части, многолопастным завихрителем и распылительной камерой в нижней части, выполненной из установленных радиально и образ5 щих коническую поверхность полых К-образных лопастей, отличающа с  тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена за счет увеличени  времени и поверхности контакта фаз и расширени  диапазона устойчивой работы, контактно-сеп арационный патрубок выполнен в средней части со щелью с отбортовкой наружу и снабжен расположенным внутри него дополнителр ным завихрителемг а многолоастной завихритель установлен в нйжней части камера. Полые лопасти которой иметот щель дл  выхода жидкости выше завихрител .: 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с   тем, что отбойник выполнен в виде усеченного конуса, сужанедегос  вниз, жестко скрепленного с обечайкой и установленного на рассто ний от контактно-сепарационного патрубка. 3.Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ ее с   тем, что обечайка отбойника вьтолнена одного диаметра с обечайкой контактно-сепарационного элемента. 4.Устройство по пп. 1-3. о т л ич а ю щ е е с   тем, что контактносепарационный элемент снабжен в верхней части отбортовкой, выполненной наружу. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 226551, кл. В 01 D 3/26, 1967.
2. 2. Авторское свидетельство СССР 552983, кл. В 01 D 3/26, 1975 (прототип) .

   А-А

   /5

   ff

   Pw.J

   BuSB

   го

   Фиг.