BRPI0907638B1 - bandeja para uma coluna de contato de gás líquido e coluna de contato de gás/líquido - Google Patents
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Abstract
distribuidor de tubo descendente a presente invenção refere-se a uma montagem de bandeja é fornecida para o contato de gás/líquido aperfeiçoado quando usada em uma torre de processo químico. cada bandeja tem uma parede de tubo descendente do qual a parte inferior é um distribuidor. o distribuidor tem portas descarregadas dimensionadas para controlar a taxa de fluxo de líquido em diferentes posições através de distribuição e flanges alinhados individualmente ao fluxo de líquido dirigido a partir de portas de descarga diferentes através de áreas diferentes do deque de bandeja imediatamente abaixo do tubo descendente. em combinação, as portas de descarga e os flanges dirigindo o fluxo de líquido efetuam o fluxo de líquido uniforme através da superfície da bandeja imediatamente abaixo. os benefícios desta invenção são bandejas com melhor eficácia de transferência de massa e capacidade aprimorada comparadas às bandejas da técnica anterior.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "BANDEJA PARA UMA COLUNA DE CONTATO DE GÁS LÍQUIDO E COLUNA DE CONTATO DE GÁS/LÍQUIDO".
CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção refere-se a bandejas de destilação para uso em torres de processos químicos.
ANTECEDENTES
[002] Vários projetos de bandejas são conhecidos para os conta-tores de gás-líquido em processos incluindo reações e separações. Em cada projeto, as bandejas estão situadas dentro de torres para contato entre os componentes de misturas dentro das torres. Vários projetos de bandejas são conhecidos, como descritos, por exemplo, por Philip C. Wankat em "Equilibrium Staged Separations" publicado por Elsevier (1988), C. Judson King em "Separation Processes" publicado por McGraw-Hiil Book Company (2â edição, 1980), Henry Z. Kis-ter em "Distillation Design" publicado por McGraw-Hiil, Inc. (1992), e Johann G. Stichlmair e James R. Fair in "Distillation: Principies and Practice" publicado por Wiley-VCH (1998). Também se sabe que o padrão de esboço de tubo descendente afeta a eficácia da bandeja, como descrito em Wijn, E. F. em "The effect of downcomer layout pattern on tray efficiency" publicado em The Chemical Engineering Journal, vol. 63, páginas 167-180 (1996).
[003] As torres de processo químico são projetadas para execução de uma variedade de processos, como ilustrado na literatura comercial disponível de fabricantes de torres tal como "Trays for Distillation, Absorption, Stripping and Extraction" publicado por UOP.
[004] Vários projetos de bandeja são inventados, dos quais os seguintes são exemplos representativos: Patente US n2 3.729.179 (1973) expedida para Keller; Patente US n2 3.747.905 (1973) expedida para Nutter et al.·, Patente US n2 5.269.976 (1993) expedida para Bid- dulph et al.·, Patente US n2 5.453.222 (1995) expedida para Lee et al.·, Patente US n2 6.371.455 (2002) expedida para Lee et al.·, e Patente US n2 6.817.596 (2004) expedida para Fischer.
SUMÁRIO
[005] A montagem da bandeja descrita no presente refere-se a um projeto aperfeiçoado para bandejas dentro de uma torre de processo químico. Os tubos descendentes das bandejas incluem um distribuidor subentendido abaixo dos mesmos. O distribuidor inclui uma série de portas de descarga e flanges associados. As portas de descarga são dimensionadas de modo a controlar a taxa de fluido líquido em diferentes posições através do distribuidor. Os flanges estão alinhados individualmente para dirigir o fluido líquido através de diferentes áreas do deque da bandeja imediatamente abaixo. Em combinação, as portas de descarga e os flanges de direcionamento do fluxo líquido efetuam um fluxo líquido mais uniforme através da superfície da bandeja imediatamente abaixo, deste modo evitando a formação de regiões estagnadas. O resultado líquido é que existe uma capacidade e eficácia da bandeja mais alta quando comparada às bandejas da técnica anterior.
[006] Portanto, é fornecida uma bandeja para uma coluna de contato de gás/líquido. A bandeja inclui um deque de bandeja, uma área de distribuição de entrada e um tubo descendente. O tubo descendente inclui uma parte angulada, a parte angulada estendendo-se para baixo com relação ao deque da bandeja a um ângulo entre 0 graus e 90 graus, e terminando em uma região do distribuidor. A região do distribuidor tem uma série de portas de descarga formadas na parte angulada, cada porta de descarga tendo mais do que um lado. Pelo menos um lado tem um flange que se estende abaixo da porta de descarga, de tal modo que o fluido que flui para baixo do tubo descendente seja distribuído à medida que ele flui através da região do distribuidor.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[007] Estes e outros aspectos serão mais evidentes a partir da seguinte descrição, na qual é feita referência aos desenhos anexos, os desenhos são para o fim de ilustração somente e não pretendem ser de modo algum limitantes, em que: [008] A figura 1 é uma vista em perspectiva de recorte de uma parte de uma torre tendo uma bandeja ajustada na mesma, mostrando em um ângulo a face de um tubo descendente tendo um distribuidor. [009] A figura 2 é uma vista em perspectiva de recorte de uma parte de uma torre tendo uma bandeja ajustada na mesma, mostrada na figura 1, mostrando uma vista posterior do tubo descendente e do distribuidor.
[0010] A figura 3 é uma vista de perto da face de um tubo descendente e distribuidor mostrados nas figuras 1 e 2.
[0011] A figura 4 é uma vista de topo de uma parte de uma bandeja, mostrando uma combinação do deque da bandeja, tubo descendente e distribuidor.
[0012] As figuras 5A a 5E é uma série de fotografias em perspectiva mostrando o padrão de fluxo sobre o deque de uma bandeja tendo um tubo descendente linear de 0 segundos, 10 segundos, 20 segundos, 40 segundos e 60 segundos após a injeção de corante dentro do líquido na entrada, respectivamente.
[0013] As figuras 6A a 6E é uma série de fotografias em perspectivas mostrando o padrão de fluxo sobre o deque de uma bandeja tendo um tubo descendente recuado a 0 segundos, 10 segundos, 20 segundos, 40 segundos e 60 segundos após a injeção de corante dentro do líquido na entrada, respectivamente.
[0014] As figuras 7A a 7E é uma série de fotografias em perspectiva mostrando o padrão de fluxo sobre o deque de uma bandeja tendo um tubo descendente e um distribuidor a 0 segundos, 10 segundos, 20 segundos, 40 segundos e 60 segundos após a injeção de corante dentro do líquido na entrada, respectivamente.
[0015] A figura 8 é uma vista em perspectiva de recorte de um aparelho de contra fluxo tendo a bandeja mostrada nas figuras 1 a 3, a torre tendo: ID da torre, 1.200 mm; espaçamento da bandeja, 600 mm; n2 de passagens: 1; Área de DC, 6,7% TA; altura do dique, 38 mm; unidades de válvulas de fluxo; número de unidades de válvulas da bandeja: 131 (-12% de área aberta).
[0016] As figuras 9A a 9D são mapas comparando as eficácias da bandeja de dessorção de oxigênio para a bandeja testada como uma função do fator F usando uma torre de ar-água na coluna de diâmetro interno de 1,2 m como mostrado na figura 8, uma bandeja segmentada tendo um tubo descendente convencional e uma bandeja tendo um tubo descendente e um distribuidor.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0017] Na discussão abaixo, uma bandeja usada para o contato de gás-líquido tal como para uso em destilação é discutida. O tubo descendente da bandeja inclui um distribuidor. O distribuidor de tubo descendente tem uma série de portas de descarga e flanges de direcionamento de fluxo líquido, a combinação das quais fornece um fluxo relativamente uniforme através da bandeja imediatamente abaixo do tubo descendente. Isto reduz uma distribuição imperfeita presente em outros projetos, que, por sua vez, melhora a eficácia do contato de gás-líquido sobre a bandeja.
[0018] Uma montagem de bandeja, geralmente identificada pelo número de referência 10, será agora descrita com referência às figuras 1 à figura 7.
[0019] Com referência à figura 1, uma montagem de bandeja 10 para o contato de gás-líquido é instalada em uma torre de processo químico, mostrada em recorte e identificada pelo número de referência 12, tendo paredes 14 com uma superfície interna 16, dentro das quais as montagens de bandeja 10 podem ser afixadas. A bandeja 10 tem um deque de bandeja 20, que pode compreender tanto um como várias partes, e pelo menos um primeiro tubo descendente 22 em uma borda 24 do deque 20. De preferência, a bandeja 10 tem um dique de saída 26 para manter uma profundidade de um líquido 76 (mostrado nas figuras 5 a 7) acima do deque 20, e, opcionalmente, um dique 27 (mostrado nas figuras 5 a 7) adjacente a uma área de distribuição de entrada 30.
[0020] Com referência à figura 2, uma pluralidade de bandejas 10 está situada dentro da torre 12. As bandejas 10 são mutuamente orientadas de modo que um tubo descendente de saída 22 de uma bandeja 10 superior está situado acima da área de recepção de entrada 30 da bandeja imediatamente inferior 10.
[0021] As figuras 1 a 4 ilustram uma modalidade da bandeja 10 tendo um deque de bandeja 20 não partilhado estendendo-se da área de distribuição de entrada 30 à borda 24 e o tubo descendente de saída 22. Será reconhecido que a arquitetura da bandeja 10 pode incluir uma pluralidade de tubos descendentes 22 colocados entre uma pluralidade de partes do deque 20.
[0022] Na arquitetura da modalidade 10 mostrada nas figuras 1 e 2, o tubo descendente 22 está adjacente à superfície interna 16 das paredes 14 da torre 12 e está ligada em um lado por uma parte 28 da superfície interna 16 das paredes 14, e no outro lado por uma parede de tubo descendente 32.
[0023] A parede de tubo descendente 32 estende-se para baixo através do comprimento da borda 24 do deque 20 em direção à área de recepção de entrada 30 de outro deque 20 imediatamente abaixo. Existe uma fenda 34 entre uma borda de fundo 36 (corda de fundo do tubo descendente da parede de tubo descendente 32 e o deque 20 da bandeja inferior estendendo-se ao longo de toda ou da maior parte do comprimento da primeira parede de tubo descendente 32.
[0024] Com referência à figura 2, a parede de tubo descendente 32 tem uma primeira parte 32A, uma segunda parte 32B e uma terceira parte que é um tubo descendente 32C. A primeira parte 32A é afixada ao deque 20 na borda 24. Com referência à figura 1, um topo 40 da parte 32B é afixado a um fundo 42 da parte 32A. Como mostrado, o distribuidor 32C compreende uma seção inferior da mesma parte do componente como a segunda parte 32B que é um corte e conformada para formar a forma do distribuidor 32C. As fixações entre o deque 20, primeira parte 32A e segunda parte 32B são mostradas como parafusos ou rebites 44, aumentadas pelos flanges 46. Será reconhecido que métodos alternativos da construção podem ser usados, tal como soldagem junto das partes, e que as partes individuais 32A, 32B e 32C e combinações das mesmas podem ser construídas a partir de um ou mais materiais componentes.
[0025] Verificou-se através de experiência que a modalidade ilustrada fornece um fluxo mais uniforme através do deque 20 do que as arquiteturas de contatores de gás-líquido da técnica anterior, como será demonstrado com referência às figuras 5 a 7. Será entendido que a arquitetura específica e as dimensões dadas são específicas para o exemplo descrito, e os versados na técnica entenderão que modificações podem ser feitas para obter resultados benéficos.
[0026] Com referência à figura 1, o distribuidor 32C tem uma primeira porção 32A substancialmente vertical da parede de tubo descendente 32. Verificou-se através de experiência que o desempenho da bandeja 10 é melhorado quando a segunda parte 32B é inclinada em uma direção fora do deque 20 e em direção à parte 28 das paredes 14. Para facilidade de fabricação e para o bom desempenho da bandeja 10, o distribuidor 32C pode ser construído e orientado como uma extensão do mesmo ângulo como a segunda parte 32B, no entanto o ângulo do distribuidor 32C pode ser diferente do da segunda parte 32B.
[0027] Com referência à figura 4, o distribuidor 32C tem uma série de portas de descarga 50. As portas de descarga 50 são entalhes na forma de V e têm um ápice em ângulo reto 52. Será reconhecido que as portas de descarga na forma de V 50 podem ter um ângulo de ápice 54 diferente, e que as portas de descarga 50 podem ter formas diferentes sem divergir dos princípios e fins da presente invenção. As portas de descarga 50 têm uma borda inferior externa 56 em direção às extremidades 58 do distribuidor 32C; e a borda inferior interna 60 em direção ao centro 62 do distribuidor 32C. Um flange 64 estende-se para baixo a partir da borda inferior interna 60 das portas de descarga 50.
[0028] Com referência à figura 3, a combinação dos tamanhos de cada porta de descarga 50 e as diferentes orientações de cada flange 64 são ta tal modo que o fluxo de líquido volumétrico seja controlado e dirigido de modo que a distribuição de área do fluxo de líquido volumétrico através do deque 20 da bandeja é muito uniforme. Os ângulos ou flanges 64 e o tamanho da fenda 34, que é menor quando o fundo 36 dos flanges 64 está próximo do deque 20 da outra bandeja 10 imediatamente abaixo, são tais que o líquido fluindo para baixo sobre o distribuidor 32C é então dirigido em diferentes direções através do deque 20 imediatamente abaixo do tubo descendente de entrada 22. Com referência à figura 1, as portas de descarga externas 66 e os flanges 64 associados dirigem o fluxo de líquido através das paredes adjacentes 14 do deque 20. As portas de descarga internas 68 e os flanges associados 64 dirigem o fluxo de líquido através das partes centrais do deque 20. As portas de descarga intermediárias e os flanges dirigem o fluxo de líquido em direções intermediárias entre os fluxos internos e externos. Como será mostrado na figura 7, existe uma mistura lateral entre os fluxos de líquido dirigidos.
[0029] A figura 4 mostra a geometria para uma modalidade do distribuidor 32C da bandeja 10, mostrada experimentalmente ser eficaz para gerar a distribuição uniforme de fluxo de líquido através de um deque de bandeja imediatamente abaixo do distribuidor 32C. Nesta modalidade, as portas de descarga 50 são entalhes V dos quais o ângulo 54 em cada ápice 52 é o mesmo e é um ângulo reto. O ângulo 54 do ápice das portas de descarga pode ter um valor na faixa de cerca de 60 graus a cerca de 120 graus, com um ângulo de 90 graus sendo mostrado. A borda inferior externa 56 de cada porta de descarga 50 tem o mesmo comprimento L1, tal como 112 mm. Como mostrado, o comprimento da parte central 61 linear do distribuidor 32C também é L1. Embora as dimensões relativas ilustradas tenham se mostrado eficazes, não é necessário que o comprimento da porção central 61 seja o mesmo como o da borda inferior externa 56, nem é necessário que todas as bordas inferiores 56 tenham comprimentos idênticos. Além disso, outros comprimentos e ângulos também podem fornecer resultados satisfatórios. Os ângulos da linha central do deque 20 da borda inferior externa 56 e da borda inferior interna 60, e o comprimento L2 da borda inferior interna 60 de cada porta de descarga 50 variam progressivamente de acordo com a posição da respectiva porta de descarga 50, e assim as orientações dos flanges 64 correspondentes também variam progressivamente. O ângulo das bordas inferiores internas 60 a partir da linha central do deque 20 é o maior para as portas de descarga 50 mais próximas das paredes 14, e diminui progressivamente para as portas de descarga em direção à parte central 61. [0030] Quando o fluxo de líquido descendente é uniformemente distribuído através da largura do tubo descendente 22 de entrada, os tamanhos relativos das portas de descarga 50 determinam as taxas de fluxo relativas através destas portas de descarga 50. As direções dos diferentes fluxos a partir de cada porta de descarga 50 são dirigidas pelos flanges 64. Deste modo, o fluxo de líquido distribuiu-se uniformemente através de todo o deque 20 pela combinação dos tamanhos das portas de descarga 50 e das orientações dos flanges 64. A eficácia desta arquitetura será ilustrada com referência à figura 7A a 7E, e comparada com a dos tubos descendentes da técnica anterior com referência também à figura 5A a 5E e 6A a 6E.
[0031] Será reconhecido que o número de portas de descarga 50 pode ser diferente do mostrado na figura 1 a 4, casos em que os tamanhos de ditas portas de descarga 50 variarão também em um modo sistemático diferente.
[0032] Stichlmair and Fair em "Distillation: Principies and Practice" dizem, com referência a Lockett em "Distillation Tray Fundamentais" Cambridge University Press (1986): [0033] "Existem várias técnicas para a medição da distribuição imperfeita nas bandejas. O método mais simples é injetar repentinamente um corante dentro do líquido que entra e observar, a olho, a dispersão do líquido colorido através da bandeja, por exemplo, [Lockett 1986]." [0034] As figuras 5A a 7E são fotografias tomadas durante o progresso de uma série de experiências realizadas usando os dois projetos de bandeja da técnica anterior, uma bandeja tendo um tubo descendente linear 70 (figuras 5A a 5E) e uma bandeja tendo um tubo descendente recuado 72 (figuras 6A a 6E), e uma modalidade da bandeja 10 da presente invenção (figura 5A a 7E). Os dados experimentais mostram claramente o benefício de se usar as bandejas 10 da presente invenção. Em cada experiência, a taxa de fluxo de líquido foi a mesma e contínua, e o diâmetro interno da torre aberta 12 retendo a respectiva bandeja foi o mesmo diâmetro grande. O tamanho grande da torre (diâmetro interno 518,16 cm (17 pés) pode ser observado em comparação aos tamanhos dos operadores 90 executando as experiências. Quando o fluxo de líquido era estável, um corante 74 foi repentinamente injetado no líquido 76 na área de recepção de entrada 30 das respectivas bandejas 70 (figuras 5A a 5E), 72 (figura 6A a 6E), 10 (figura 7A a 7E). O progresso de uma borda frontal 80 do corante 74 através de cada uma das bandejas 70, 72, 10 mostrou as diferentes formas tomadas pela distribuição do fluxo de líquido através dos respectivos deques 20.
[0035] As figuras 5A a 5E mostram fotografias da experiência usando a bandeja 70, tendo um tubo descendente linear. A experiência foi filmada; as figuras 5A a 5E são uma sequência de fotografias ainda no momento da injeção do corante 74 (figura 5A), então após 10, 20, 30, 40 e 60 segundos sequencialmente (figuras 5B a 5E). O líquido 76 contendo o corante 74 inicialmente percorreu em uma trajetória a partir da área de recepção de entrada 30 abaixo da entrada 78 em direção ao tubo descendente 22. Após 20 segundos o fluxo de líquido contendo o corante 74 alcançou o tubo descendente 11 e também começou a fluir para trás em direção à entrada 78 ao longo das paredes 14 da torre 12. Assim, como mostrado também, por exemplo, por Kister na figura 7.7 na página 383 de "Distillation Design," o fluxo de líquido através da bandeja 70 tende a seguir a trajetória mais curta através do deque 20 da bandeja a partir do tubo descendente de entrada em direção ao tubo descendente de saída, e assim para a bandeja 70 o corante é mal distribuído. Consequentemente, a eficácia da bandeja é comprometida pela fraca distribuição de fluxo.
[0036] As figuras 6A a 6E mostram ainda fotografias tiradas nos mesmos intervalos como para as figuras 5A a 5E, para uma experiência usando a bandeja 72 tendo um tubo descendente recuado. Novamente, o fluxo de líquido 76 contendo o corante 74 foi inicialmente diri- gido primeiramente em uma direção a partir da área de recepção de entrada 30 abaixo da entrada 78 em direção ao tubo descendente 22. O fluxo da parte de líquido 76 contendo o corante 74 a partir das extremidades da área de recepção de entrada 30 pareceu percorrer mais lentamente do que o a partir do centro da entrada 78. Novamente, não houve nenhum fluxo de líquido dianteiro significativo ao longo das paredes 16 e, novamente, houve também algum fluxo posterior ao longo das paredes 16, no entanto, ele foi mais baixo do que no caso da bandeja 70, como esperado a partir das reivindicações anteriores que a bandeja 72 tivesse uma distribuição de líquido melhorada. Contudo, o fluxo de líquido através do deque 20 da bandeja 72 não foi uniformemente distribuído e, assim, o desempenho estava comprometido.
[0037] Em contraste com a bandeja 70 ou bandeja 72, a bandeja 10 mostrou uma distribuição muito melhor de fluxo de líquido, como ilustrado ainda em fotografias da figura 7A a 7E tomadas nos mesmos intervalos e sob as mesmas condições experimentais como as mostradas nas figuras 5A a 6E. Nesta experiência, a área de recepção de entrada 30 está abaixo da entrada 78 que é um tubo descendente tendo uma parede de tubo descendente 32 compreendendo a primeira parte 32A, segunda parte 32B e distribuidor 32C como mostrado nas figuras 1 a 3. As figuras 7B a 7D mostram que o líquido 76 contendo o corante 74 flui em todas as direções angulares a partir da entrada 78 em direção ao tubo descendente de saída 22, assim é mais uniformemente distribuído de modo a fluir através de todas as partes do deque 20. Existe uma quantidade muito reduzida do fluxo posterior. O fluxo de líquido 76 uniformemente distribuído e a redução progressiva de intensidade de cor do corante 74 através de totalidade do deque 20 de 10 segundos (figura 7B) a 60 segundos (figura 7E) mostra que o corante 74 é bem distribuído dentro do líquido 76 através da totalidade do deque 20.
[0038] Verificou-se experimentalmente que as vantagens da presente invenção são fornecidas quando se usa uma ampla faixa de taxas de fluxo tanto de vapor como de líquido, que não é o caso para outros meios de controle de distribuição de líquido tal como placas de-fletoras ou defletores dispostos através de uma superfície superior de uma bandeja. Assim, o distribuidor 32C tendo as portas de descarga 50 e os flanges 64 fornece melhor distribuição de fluxo de líquido 76 através do deque 20 do que tanto as placas defletoras como os defletores.
[0039] O desempenho de uma bandeja usando um tubo descendente de entrada 22 tendo o distribuidor 32C da presente invenção foi comparado com o da mesma bandeja tendo um tubo descendente segmentar de acordo com a técnica anterior usando um simulador de ar-água 100 de um aparelho de contra fluxo ilustrado na figura 8. O desempenho das bandejas foram medidos usando aparelho com os parâmetros: ID da torre, 1.200 mm; espaçamento da bandeja, 600 mm; n2 de passagens, 1; área DC, 6,7% TA; altura do dique, 38 mm; número de unidades de válvula: 131 (-12% de área aberta).
[0040] Um simulador de ar-água 100 compreende uma torre 112 tendo uma bandeja 10 e uma área de recepção 110 abaixo da mesma. A água 102, seguindo a trajetória da serpentina 104, foi alimentada por um tubo descendente 22 à bandeja 10, dique 20 transverso, então partiu da bandeja 10 por outro tubo descendente 122 para a bandeja de recepção 110, da qual fluiu fora da torre 112. Os seguintes testes foram executados com uma parede de tubo descendente 32 sendo qualquer parede de tubo descendente 32 tendo o distribuidor 32C de acordo com a presente invenção ou uma parede de tubo descendente convencional. O ar 106, seguindo uma trajetória ilustrada pelas setas 108, foi alimentado no modo em contracorrente através da torre 112, e borbulhou através da água 102 fluindo através do deque 20. O de- sempenho de uma bandeja e do distribuidor da presente invenção em uma faixa de taxas de fluxo foi comparado ao de uma bandeja de projeto convencional, especificamente uma bandeja segmentar tendo um tubo descendente e nenhum distribuidor 32C. Quando a água é alimentada pelo tubo descendente 22, e a dita parede de tubo descendente 32 inclui o distribuidor 32C (não separadamente identificado na figura 8), como descrito com referência às figuras 1 a 3, o fluxo de água 102 através do deque 20 da bandeja 10 foi mais uniforme do que quando a parede do tubo descendente tinha uma estrutura que não inclui o dito distribuidor 32C.
[0041] As figuras 9A a 9D mostram quatro mapas comparando as eficácias da bandeja de dessorção de oxigênio como uma função do fator F quando se usa o simulador de ar-água mostrado na figura 8, para os desempenhos de uma bandeja segmentar tendo um tubo descendente convencional e uma bandeja tendo um tubo descendente e um distribuidor 32C de acordo com a presente invenção, em três taxas de fluxo diferentes, 120 gpm (figura 9A), 180 gpm (figura 9B) e 240 gpm (figura 9C). A figura 9D compara os dados para ambas as bandejas em todas as três taxas de fluxo. Em cada taxa de fluxo o desempenho da bandeja e do distribuidor da presente invenção foi superior ao da bandeja tendo um tubo descendente segmentar. Além disso, o desempenho da bandeja 10 e do distribuidor 32C de acordo com a presente invenção foi similar acima da faixa das taxas de fluxos.
[0042] Assim, o objetivo há muito buscado de fluxo de líquido mais uniformemente distribuído através de todo o deque 20 da bandeja 10 é obtido através da incorporação do distribuidor 32C como uma parte da parede de tubo descendente 32 de outra bandeja 10 imediatamente acima da área de distribuição de entrada 30 de dito deque 20. A incorporação do distribuidor de tubo descendente 32C da presente invenção fornece, assim, maiores vantagens para uso em torres de contato de gás-líquido quando comparada com os projetos de bandejas da técnica anterior.
[0043] Será reconhecido que os princípios discutidos acima podem ser usados para projetar bandejas para diferentes tipos de torres com exceção do exemplo discutido acima, e com vários padrões de esboços de tubo descendente.
[0044] O projeto de bandejas permite uma capacidade e eficácia mais altas, em que a distribuição de fluxo de líquido volumétrico através do deque da bandeja é essencialmente similar para todas as trajetórias ao longo das quais esse líquido flui. Alguns dos benefícios que podem ser obtidos usando estes princípios não incluem nenhuma região estagnada acima dos deques da bandeja, e nenhuma área em que exista fluxo posterior, possibilitando, assim, a utilização eficaz e efetiva da área completa do deque da bandeja para transferência de massa.
[0045] Neste documento de patente, a palavra "comparar" é usada em seu sentido não limitante para significar que os itens seguindo a palavra estão incluídos, mas os itens não especificamente mencionados não estão incluídos. Uma referência a um elemento pela artigo definido singular "um" não exclui a possibilidade de que mais do que um dos elementos está presente, a menos que o contexto requeira claramente que haja um e somente um dos elementos.
[0046] Será evidente a um perito na técnica que modificações podem ser feitas na modalidade ilustrada sem sair do espírito e escopo da invenção como doravante definido nas reivindicações. Será reconhecido que as modificações feitas na modalidade ilustrada também podem ser incorporadas beneficamente nas bandejas dos projetos alternativos que incorporam outras modificações pretendidas para melhorar o desempenho das bandejas.
REIVINDICAÇÕES
Claims (7)
1. Bandeja (10) para uma coluna de contato de gás líquido, compreendendo: um deque de bandeja (20); uma área de distribuição de entrada (30); e um tubo descendente (22), o tubo descendente (22) com- preendendo: uma porção angulada (32B), a porção angulada (32B) estendendo-se para fora e para baixo em relação ao deque de bandeja (20), a porção angulada (32B) terminando em um região do distribuidor (32C), a região do distribuidor (32C) tendo uma série de portas de descarga (50) formadas na parte angulada (32B), caracterizada pelo fato de que: cada porta de descarga é um entalhe na forma de V tendo mais do que um lado, pelo menos um lado tendo um flange (64) que se estende abaixo da porta de descarga (50), de modo que o fluido que flui para baixo do tubo descendente (22) é distribuído à medida que o fluido flui através da região do distribuidor (32C).
2. Bandeja, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um dentre: cada porta de descarga (50) tem um ápice em ângulo reto (52); o tamanho e orientação de cada porta de descarga (50) é selecionado com base em sua posição ao longo do tudo descendente (22) para otimizar a distribuição de fluxo; a porção angulada (32B) do tudo descendente (22) está ligada ao deque de bandeja (20) por uma porção vertical (32A); e as portas de descarga (50) aumentam em tamanho a partir das portas de descarga (50) em direção ao meio (62) da região do distribuidor (32C) para as portas de descarga (50) em direção às ex- tremidades (58) da região do distribuidor (32C).
3. Bandeja, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um dentre: o deque de bandeja (20) compreende um dique de saída (26) adjacente ao tubo descendente (26); e o deque de bandeja (20) compreende um dique de entrada (27) adjacente à área de distribuição de entrada.
4. Coluna de contato de gás/líquido, compreendendo: uma coluna (12) tendo uma superfície interna (16); caracterizada pelo fato de que compreende ainda: mais do que uma bandeja (10) verticalmente espaçada ao longo da superfície interna (16) da coluna (12), cada bandeja (10) sendo como definida em qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3.
5. Coluna de contato de gás/líquido, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que as bandejas (10) alternam a orientação dentro da coluna (12), de tal modo que o tubo descendente (22) de uma bandeja superior (10) é posicionado acima da área de distribuição de entrada (30) de uma bandeja inferior adjacente (10).
6. Coluna de contato de gás/líquido, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que tem paredes (14) com uma superfície interna (16) a qual pode ser fixada pelo menos uma montagem de bandeja, cada montagem de bandeja tendo uma bandeja (10) como definida em qualquer uma das reivindicações 1 até 3, em que a porção inclinada (32B) de uma bandeja (10) está situada acima da área de distribuição de entrada correspondente (30) de uma bandeja de torre (10) imediatamente abaixo da montagem da bandeja; em que existe uma fenda (34) entre os bordas inferiores (36) de cada porta de descarga (50) e a área de recepção de entrada (30) do deque (20) imediatamente abaixo, estando os bordas inferiores dos flanges (64) adjacente ao deque (20) imediatamente abaixo.
7. Coluna de contato de gás/líquido, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a parede de tubo descendente tem uma primeira porção (32A), uma segunda porção (32B) e uma terceira porção (32C), em que a primeira porção (32A) é fixada ao longo do comprimento da borda do deque (20), a segunda porção (32B) se estende abaixo da primeira porção (32A), e a terceira porção (32C) tem arquitetura de modo a servir como a região do distribuidor.
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| Date | Code | Title | Description |
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| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B06T | Formal requirements before examination [chapter 6.20 patent gazette] |
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| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
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