WO2010107406A1 - Способ массообмена - Google Patents

Способ массообмена Download PDF

Info

Publication number
WO2010107406A1
WO2010107406A1 PCT/UA2010/000005 UA2010000005W WO2010107406A1 WO 2010107406 A1 WO2010107406 A1 WO 2010107406A1 UA 2010000005 W UA2010000005 W UA 2010000005W WO 2010107406 A1 WO2010107406 A1 WO 2010107406A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mass exchange
plate
mass transfer
liquid
catalyst
Prior art date
Application number
PCT/UA2010/000005
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Богдан Владимирович МАЛЕТА
Олеся Владимировна МАЛЕТА
Original Assignee
Maleta Bogdan Vladimirovich
Maleta Olesja Vladimirovna
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maleta Bogdan Vladimirovich, Maleta Olesja Vladimirovna filed Critical Maleta Bogdan Vladimirovich
Priority to US12/800,176 priority Critical patent/US8333940B2/en
Priority to US12/800,268 priority patent/US8158073B2/en
Publication of WO2010107406A1 publication Critical patent/WO2010107406A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/009—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in combination with chemical reactions
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/324—Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/32466—Composition or microstructure of the elements comprising catalytically active material

Definitions

  • the invention relates to methods for mass transfer in a gas (steam) - liquid system under cyclic conditions (with separate phases moving in a column), and can be used in food, chemical, petrochemical, oil refining and other industries.
  • the disadvantage of this method is the maximum mixing of the liquid throughout the volume of liquid on the plate, and the stochastic formation of the mass transfer surface.
  • the basis of the invention is the task of increasing the efficiency of mass transfer, including catalytic, by changing the concentration of the volatile component along the height of the liquid layer, and ensuring a developed mass transfer surface.
  • Carrying out mass transfer with a separate movement of phases implies the absence of fluid flow on the plates, and ideal mixing of the liquid on the plate during steam supply.
  • the change in the concentration of the volatile component occurs during the passage of steam throughout the entire volume of the liquid, dX p / d ⁇ .
  • the proposed mass transfer method can be used in catalytic distillation.
  • the chemical reaction between the contacting substances takes place in the volume of the nozzle, which is a catalyst (US5536699A), or in a fluidized bed of catalyst (US4471154).
  • changes in the concentration of volatile components will occur along the height of the catalyst layer, intensifying both the reaction and mass transfer, and the catalytic process itself can be represented by a series of batch reactors installed on top of each other.
  • the technical result of the proposed method of mass transfer is that its use makes it possible to increase the efficiency of separation of the components on the plate, and therefore reduce energy consumption for the process of mass transfer, as well as reduce the metal consumption of the columns.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

Может быть использовано в пищевой, химической, нефтехимической, и других отраслях промышленности. Способ массообмена в тарельчатых колонных аппаратах с раздельным движением фаз, согласно изобретению, массообмен между фазами происходит в объеме насадки, которая расположена между тарелками. При каталитической дистилляции, насадка является катализатором, а массообмен между фазами, в том числе, происходит в кипящем слое катализатора. Технический результат предложенного способа состоит в том, что его использование дает возможность увеличить эффективность разделения компонентов на тарелке, а значит уменьшить энергозатраты на проведение процесса массообмена, и уменьшить металлоемкость колонн.

Description

Способ массообмена
Изобретение относится к способам проведения массообмена в системе газ (пар) - жидкость в условиях циклического режима ( при раздельном движении фаз в колонне), и может быть использовано в пищевой, химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.
Известен способ проведения процессов массообмена в системе газ (пар) жидкость в условиях циклического режима (при раздельном движении фаз). Во время проведения массообмена (движение пара по колонне), жидкость не перетекает с тарелки на тарелку (a.c. CPCP JNЬ 1307643).
Недостатком этого способа есть максимальное перемешивание жидкости по всему объему жидкости на тарелке, и стохастическое образование поверхности массообмена.
В основу изобретения поставлена задача повышения эффективности массообмена, в том числе и каталитического, за счет изменения концентрации летучего компонента по высоте слоя жидкости, и обеспечение развитой поверхности массообмена.
Поставленная задача решается таким образом, что массообмен между фазами проходит в объеме насадки, которая расположена между тарелками, а при каталитической дистилляции, в объеме каталитической насадки, и/или кипящем слое катализатора, которые расположены между тарелками. Причинно - следственная связь между предложенными признаками и техническим результатом состоит в следующем:
Проведение массообмена при раздельном движении фаз предполагает условия отсутствия перетока жидкости по тарелкам, и идеальное перемешивание жидкости на тарелке во время подачи пара. В этом случае, изменение концентрации летучего компонента происходит за время прохождения пара по всему объему жидкости, dXп/dτ. Обеспечив изменения концентрации летучего компонента по высоте слоя жидкости, мы увеличим эффективность разделения компонентов на тарелке по зависимости d2Xп/dτdz . Изменение концентрации летучего компонента осуществляется за время прохождения пара для каждого обособленного слоя жидкости на тарелке. Кроме этого, увеличивается поверхность массообмена между жидкостью и паром за счет фиксированного значения поверхности насадки и катализатора.
Проиллюстрируем работу способа на примере. При фиксированной площади тарелки, объем жидкости на тарелке пропорционален высоте слоя жидкости. Согласно уравнения материального баланса, ClXn/ d~i - изменение концентрации летучего компонента на тарелке за время подачи пара, обратно пропорционально количеству жидкости H, что контактирует UX^1 /dt = —G/H(yп — yn_i). Разбив весь объем жидкости на тарелке, например, на 4 слоя, что не перемешиваются между собой, мы получаем изменение концентрации летучего компонента на тарелке, величину CLK71 /dτ, в 4 раза больше для каждого слоя в отдельности, чем для всего объема жидкости на тарелке. Таким образом, общее изменение концентрации летучего компонента на тарелке будет больше при условии изменения концентрации летучего компонента по высоте слоя жидкости.
Предложенный способ массообмена может быть использован в каталитической дистилляции. Химическая реакция между контактирующими веществами проходит в объеме насадки, которая является катализатором (US5536699A), или в кипящем слое катализатора (US4471154). При этом, изменения концентрации летучих компонентов будет происходить по высоте слоя катализатора, интенсифицируя как проведение реакции, так и массообмен, а сам каталитический процесс можно представить рядом реакторов периодического действия, установленных друг над другом. Технический результат предложенного способа массообмена состоит в том, что его использование дает возможность увеличить эффективность разделения компонентов на тарелке, а значит уменьшить энергозатраты на проведения процесса массообмена, а также уменьшить металлоемкость колонн.

Claims

Формула изобретения
1. Способ массообмена в тарельчатых колонных аппаратах с раздельным движением фаз, который отличается тем, что массообмен между фазами проходит в объеме насадки, которая расположена между тарелками.
2. Способ по п.l, отличающейся тем, что насадка является катализатором.
3. Способ по п.l, отличающейся тем, что катализатор, как насадка, находится в кипящем слое.
PCT/UA2010/000005 2006-04-10 2010-02-22 Способ массообмена WO2010107406A1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/800,176 US8333940B2 (en) 2006-06-13 2010-05-10 Mass-exchange contact device
US12/800,268 US8158073B2 (en) 2006-04-10 2010-05-12 Mass exchange contact device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA200901774 2009-03-02
UAA200901774 2009-03-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010107406A1 true WO2010107406A1 (ru) 2010-09-23

Family

ID=42739880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2010/000005 WO2010107406A1 (ru) 2006-04-10 2010-02-22 Способ массообмена

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2010107406A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU482174A1 (ru) * 1973-03-15 1975-08-30 Предприятие П/Я Р-6603 Массообменна колонна
US4471154A (en) * 1983-06-10 1984-09-11 Chevron Research Company Staged, fluidized-bed distillation-reactor and a process for using such reactor
RU2081694C1 (ru) * 1994-02-11 1997-06-20 Российский химико-технологический университет им.Д.И.Менделеева Колонный аппарат для проведения каталитических и массообменных процессов
RU2237508C1 (ru) * 2002-12-10 2004-10-10 Владимир Николаевич Малета Массообменное контактное устройство

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU482174A1 (ru) * 1973-03-15 1975-08-30 Предприятие П/Я Р-6603 Массообменна колонна
US4471154A (en) * 1983-06-10 1984-09-11 Chevron Research Company Staged, fluidized-bed distillation-reactor and a process for using such reactor
RU2081694C1 (ru) * 1994-02-11 1997-06-20 Российский химико-технологический университет им.Д.И.Менделеева Колонный аппарат для проведения каталитических и массообменных процессов
RU2237508C1 (ru) * 2002-12-10 2004-10-10 Владимир Николаевич Малета Массообменное контактное устройство

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Silveston et al. Challenges for the periodic operation of trickle-bed catalytic reactors
CN108136272B (zh) 蒸馏塔及其在异氰酸酯的纯化中的用途
BRPI0613275A2 (pt) método de separação e conjunto para correntes de processo em unidades de separação de componentes
Chemtech Structured packings for distillation, absorption and reactive distillation
Marinković et al. Kinetic modeling and optimization of sunflower oil methanolysis catalyzed by spherically-shaped CaO/γ-Al2O3 catalyst
Cahyadi et al. CFD study on the hydrodynamics of fluidized granular activated carbon in AnFMBR applications
EP2815810A1 (en) Reactive rectification column for performing chemical reactions
Riese et al. Flexibility for absorption and distillation columns
WO2010107406A1 (ru) Способ массообмена
Zapico et al. Performance of ceramic foams as gas–liquid contactors for phenol wet oxidation in the trickle regime
Kiss et al. Revive your columns with cyclic distillation
Kissa et al. Cyclic distillation technology-A new challenger in fluid separations
US10350510B2 (en) Mass transfer column of cross flow of liquid and gas (vapour) phases
Dai et al. Simulation of structured catalytic packings in a bubble-point reactor
Curcio Process intensification in the chemical industry: a review
Kumar et al. Liquid holdup in concurrent gas liquid upflow through packed column with random and corrugated structured packing
CN204251564U (zh) 一种碳四临氢芳构化反应器
CN102166422B (zh) 催化蒸馏设备
CN202061400U (zh) 新型催化蒸馏设备
Miller et al. Packings for fixed bed reactors and reactive distillation
CN104437265A (zh) 环己酮自缩合反应的制备装置
JP2020500702A (ja) カスケードトレイ、そのカスケードトレイを備える精留塔、その様な精留塔の運用方法、およびその使用
CN202191717U (zh) 一种用于气液物相交换的反应装置
JP5898224B2 (ja) トリクロロシランの製造のための方法及び反応器システム
Askarov et al. ANALYSIS OF REGIFICATION COLUMN PLATES IN" FERGANAAZOT JSC"

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10753790

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10753790

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1