CS198989B1 - Souproudé patro kolon pro difuzní pochody - Google Patents

Description

Vynález se týká souproudého patra kolon pro difuzní..pochody, jako jsou destilace, rektifikace a absorpce. Vynález řeší konstrukci a uspořádání separátorů k provádění souproudého styku plynu a kapaliny s cílem dosáhnout vyššího výkonu s menším únosem kapaliny z patra na patro i při velkých kapalných zatíženích.

Dosud známé zařízení k provádění souproudého styku kapaliny a plynu využívají svislé trubky nad otvory v patře, kterými proudí plyn a v horní části je soustava propelerů, které uskutečňují separaci směsi plynu a kapaliny, jež se vytvořila pod odlučovačem, a to tak, že se kapalina přivádí soustavou trubek procházejících stěnou trubky. Přívodní trubky na kapalinu jsou ukončeny volně uvnitř proudu plynu, vůči němuž jsou uloženy kolmo.

Rovněž jsou známa patra souproudých kolon, u nichž nad otvory v patře jsou vytvořeny souproudé buňky, jejichž spodní části mají svislé stěny, jež na jedné straně pokračují pláštěm s osou vodorovnou, na němž dochází k separace kapiček.

Dále je známa celá řada konstrukcí obdobných, u nichž však plášť válce svisle postaveného nad otvorem v patře je perforován, popřípadě je nad svým horním okrajem opatřen oddělovačem kapaliny nebo také únosu, takže kapalina strhávaná z filmu na stěně válce je

198 989

198 989 zachytávána a vracena zpět na patro. Vzhledem k tomu, že pohyb plynu probíhá po spirále se svislou osou, dochází ke značnému únosu, který omezuje maximální výkon těchto zařízení. Pohyb plynu u těchto zařízení se svislým válcem vede nutně k velkému únosu, protože osa Sroubovice pohybu plynu je totožná s konstrukční osou válce.

Zmíněné nevýhody doposud známých zařízení si klade za cíl odstranit, nebo alespoň podstatnou měrou zmírnit souproudé patro kolon pro difuzní pochody podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že nad každým otvorem v patře, jež je opatřen přepážkami, je umístěn pláš! Šikmého válce separátu, který je pod úrovní přepadového jízku opatřen po celém svém obvodu spodním děrováním, a nad úrovní přepadového jízku, po celém svém obvodu, horním děrováním.

Ve výhodné variantě je uvnitř pláště šikmého válce separátoru umístěn šroubový deflektor,

V další výhodné variantě je uvnitř pláště šikmého válce separátoru e výhodou uspořádána alespoň jedna sada segmentové odlučovací mříže.

Navrhované souproudé patro skýtá oproti doposud známým řešením řadu výhod, z nichž nejvýznamnějěí je zvětšená plocha styku kapaliny a plynu v důsledku skloněného válce separátoru a tedy většího obvodu elipsy. Zvětšení je v poměru délek obvodu elipsy a kruhu, šikmou separací se dále napomáhá pohybu kapaliny po patře, protože kapalina z pláště Šikmého válce separátoru vytéká blíže přepadu, než kde natekla. Tím se také snižuje hydraulický gradient na patře, a to zvláště při velkých kapalných zatíženích. Značný význam této výhody spočívá již v tom, že plocha, která mezi jednotlivými plášti šikmých válců separátorů, je poměřně malá. K další výhodě patří i využití prostoru nad přepadem, který až dosud nebyl využíván.

Vzhledem k těsnému uspořádání jednotlivých řad šikmých válců separátorů dosahuje se velké volné plochy a tím i vysokého výkonu. Zvýšený výkon se dosahuje také zdokonalenou separací, čímž také únos kapaliny na horní patro, jako limitující faktor, se stává méně významným. Zdokonaléné separaci napomáhá i okolnost, že směr plynu vystupujícího z šikmých válců separátorů je téměř kolmý vzhledem ke směru plynu na výše uloženém patru.

Příklad provedeni eouproudého patra podle vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn řez svislou osou kolony, kolmo k přepadovému jízku, na obr. 2 je řez kolony vodorovnou rovinou, na obr. 3 je axonometrické znázornění části patra s rozloženým pláštěm šikmého válce separátoru, obr. 4 znázorňuje, podobně jako předchozí obrázek, axonometrický pohled, na výřez patra s jedním pláštěm šikmého válce separátoru a obr. 5 představuje, podobně jako oba předchozí obrázky, výřez patra v axonometrickém pohledu.

S odvoláním na uvedené a připojené výkresy je v příkladném provedení souproudého patra kolon pro difuzní pochody podle vynálezu podle obr. 1 v plášti kolony 1 umístěno patro 2 opatřené přepadem J s přepadovým jízkem 13 a nátokovou kapsou V patře jsou

198 989 vedle sebe v řadách a za sebou rozmístěny otvory 8. Nad každým otvorem je umístěn pléšl Šikmého válce separátoru jež je pod úrovní přepadového jízku 13 opatřen po celém svém obvodu spodním darováním 2, ^a nad úrovní přepadového jízku 13 .ie po celém svém obvodu opatřen horním děrováním 10. Jednotlivé pláětě šikmých válců separátorů 6, stěsnané uspořádané v řadách na patře 2 jsou zřejmé z obr. 2, na němž je rovněž patrno, že poslední řada před přepadem Sní na přepadovou šachtu 4. Z axonometriekého znázornění na obr. 3 je zřejmý otvor 8 v patře 2 s přepážkami £, které způsobují rotaci proudu plynu. Přepážky 2 jsou vytvořeny například dvěma plechy skloněnými vůči sobě i vůči patru pod ostrým úhlem. Plášl šikmého válce separátoru je opatřen spodním děrováním 2, kterým do vnitřku válce separátoru 6 natéká kapalina z prostoru na patře 2. Horní část šikmého válce separátoru 6 je opatřena horním děrováním 10. kterým kapalina vytéká zpět na patro, když předtím již byla odsepárována odstředivou silou na vnitřní povrch šikmého válce separátoru 6. Kapalina se mísí s plynem na vnitřním obvodu otvoru 8 a ihned po smísení je .odseparovávéna odstředivým účinkem při šroubovém-pohybu, který plynokapalná směs vykonává.

Z axonometriekého pohledu na výřez části patra s jedním pláštěm šikmého válce separátoru 6 na obr. 4 je zřejmé, že vnitřní část válce 6 je opatřena šroubovité upraveným deflekterem 11, který napomáhá odstředivému účinku přepážek £ a tlm zlepšuje separaci kapaliny z plynokapalné směsi vytvořené uvnitř válce. Podobné poslání, tj. napomáhat separaci kapaliny z plynokapalné směsi, mají dvě sady segmentové odlučovací mříže 12, které jsou v odstupech po výšce umístěny uvnitř pláště šikmého válce separátoru 6, znázorněné na obr. 5. Lopatky segmentové odlučovací mříže 12 mohou být bud rovné nebo šroubovité zahnuté. Rovné lopatky mají 1,5 násobně vyšší odpor než lopatky šroubovité zahnuté.

Funkce souproudého patra kolon pro difuzní pochody podle vynálezu je následující. Kapalina natéká na patro na straně nátoku a přes patro proudí ’k přepadu 2* ^plyn proudí jednotlivými otvory 8 v patře 2 a na okrajích otvorů strhává kapičky kapaliny, která dovnitř válce separátoru 6 natekla spodním děrováním 2· Tato plynokapalná směs je roztočena přepážkami £ tak, že je uvedena do rychlého rotačního pohybu. Těžší kapalná fáze se odstředivou silou dostane na vnitřní stěny pláště Šikmého válce separátoru 6 a proudí horním děrováním 10 zpět na patro. Plyn proudí dále do mezipatrového prostoru a vniká do otvorů 8 výše situovaného patra, kde se proces opakuje. Nedosáhne-li se dostatečného oďseparování přepážkami £, lze aplikovat další separační elementy, které ee umísíují dovnitř pláště šikmého pláště separátoru 6 a mohou to být bu3 šroubovité deflektory 11. nebo sady segmentových odlučovacích mříží 12.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Souproudé patro kolon pro difuzní pochody, opatřené vedle sebe v řadách a zasebou uspořádanými otvory, segmentovým přepadem, jízkem a nátokovou kapsou, vyznačené tím, že nad každým otvorem (8), v němž jsou vytvořeny přepážky (9), skloněné vůči sobě i vůči patru pod ostrým úhlem, je umístěn plášl Šikmého válce eeparátoru (6) opatřený po celém svém obvodu spodním děrováním (7) a horním děrováním (10), přičemž spodni děrování (7) je pod úrovní přepadového jízku (13).
2. 2. Souproudé patro podle bodu 1, vyznačené tím, že uvnitř pláště šikmého válce separátoru (6) je umístěn šroubový deflektor (ll).
3. 3. Souproudé patro podle bodu 1, vyznačené tím, že uvnitř pláště šikmého válce separátoru (6) je po výšce uspořádána alespoň jedna sada segmentové odlučovací mříže (12)