WO2010107406A1 - Способ массообмена - Google Patents
Способ массообмена Download PDFInfo
- 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
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
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.
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)
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 |
-
2010
- 2010-02-22 WO PCT/UA2010/000005 patent/WO2010107406A1/ru active Application Filing
Patent Citations (4)
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 |