CS213523B1 - Patro kolon - Google Patents

Abstract

Vynález se týká patra kolon pro difuzní pochody, jako jaou destilace, retifikaoe, absorbce, případně všechny pochody, kde se uživá kolonových patrových aparátů, jako u přímého chlazení plynů tekutinami, ohřevu, praní apod. Patro kolon podle vynálezu sestává nejméně ze dvou části , přičemž rozdělovači část patra je tvořena korozně odolným materiálem s volnou plochou do 80%, v němž jsou provedeny otvory o rozměrech 0,02 - 2mm. Volná plocha ostatních dvou části, nosné i nenosné části patra je větši nebo rovna volné ploše části rozdělovači a charakteristický rozměr jejich otvorů je 5 ~ 20 krát větší než otvorů části rosdělovacl· Rozdělovači část patra může být provedena z různých prostupných materiálů, výhodou z tahokovu

Description

Vynález se týká patra kolon pro difuzní pochody, jako jaou destilace, retifikaoe, absorbce, případně všechny pochody, kde se uživá kolonových patrových aparátů, jako u přímého chlazení plynů tekutinami, ohřevu, praní apod.

Patro kolon podle vynálezu sestává nejméně ze dvou části , přičemž rozdělovači část patra je tvořena korozně odolným materiálem s volnou plochou do 80%, v němž jsou provedeny otvory o rozměrech 0,02 - 2mm. Volná plocha ostatních dvou části, nosné i nenosné části patra je větši nebo rovna volné ploše části rozdělovači a charakteristický rozměr jejich otvorů je 5 ~ 20 krát větší než otvorů části rosdělovacl· Rozdělovači část patra může být provedena z různých prostupných materiálů, výhodou z tahokovu

213 S23

Vynález ee týká patra kolen pro difuzní pochody, jako jsou destilace, rektifikace a absorbce, případně věoohny poohody, kde ae užívá kolonových patrových aparátů, Jako Je tomu u přímého ohlášení plynů tekutinami, ohřevu, praní a pod.

V současná době ae běžně používají patra ventilová a patra sítová, přičemž poslední ae používají v najrůznějěích provedeních včotně pater komblnovanýoh. Jedním z nejznámějěíoh kombinovaných pater jo patro tvořoná klasickým .patrem sítovým s kruhovými otvory, nad nímž je umístěno jakoby dalěí patro s tahokovu. Dále existuje patro otvorová,kombinované s dalším pátrám otworovým, ktorá Jo nad prvním pohyblivé vo směru vertikálním a horní otvory Jaou oproti otvorům vo spodním patře posunuty, takže so nepřekrývají. Horní patro pracuje jako patro ventilová tak, Že při mániím plynném výkonu Js blíže patra spodního a při větřím ao avedá.

Vioohna tato patra svým výkonem příllě nepřesahuji výkony běžnýoh klasiekýoh typů pater.

Existuje věak patro podle britského patentu č. 1,163.421, ktoré Jo tvořeno rámem a nad nebo pod ním upevněným aklotoxtilom nebo aintrovaným materiálem nebo napěněným materiálem, ktoré má oproti běžným patrům výkon, ktorý až 2x převyšuje běžná nejvýkonnější patra a má nesrovnatelní větší pracovní roaaah. Toto patro má však své nevýhody, ktorá apofiívají především v tom, ie drobné moohanleké příměsi ucpávají drobné otvůrky vlastního patra, a tím aa jeho oharaktorlatlky po Saao mění a výkon ee ameněuje. Kromě toho má patro řídkou rámovou podpůrnou konotrukoi, která spůeobuje, Ze patro mueí být moohanioky dosti pevná.

Shora uvedené nedostatky jaou odstraněny u patra kolon podle vynálezu, které sestává nejméně as dvou ěáatí, ^-a to části nosná, rozdělovači a nenosné, a jehož podstata spočívá v tom, žo rosdělovaoí část patra js tvořena korozně odolným materiálem s volnou ploohou od 30 do 80 %, v němž jsou provoděny otvory o rozměrech 0,02 ni 2 mm. Volná plocha nosná a nenosné části js větší nebo rovna volná ploio části rozdělovači a eharakterlstický rozměr Jejich otvorů je 5 až 20 krát větší než otvorů části rozdělovači.

Patro podle vynálezu ao tedy akládá z horní nosná části, která má volnou plochu větší nebo stojnou jako čáat rozdžlovaoí, která tím, že se opírá o nosnou část, může být podstatně slaběi a třetí, nenosné části, která nese rosdělovaoí čáat a má volnou plochu podstatně větěí než obě části přsdohosí. Střední část si poneohává velkou volnou plochu, která je tvo řena velkým množstvím drobných otvorů, ktoré zaručuji velký pracovní rozeah. Velké volné plocha patra saručujo velký parní výkon* Zvýšení tohoto výkpnu ještě podporuje horní opěrná část patra, ktorá vždy usměrňuje kapalinu směrem k přepadům, a tak snižuje odpor patra. Zabraňuje rovněž meehyniekým částečkám obsaženým v kapalině usazovat ee na rozdělovaoí části patra, a tak přispívá i k dlouhodobému uohování velkého výkonu, neboť volná plocha rozdělovači čáoti, která sůstává čistá ee v čase nemění.

V případech, kdy rozdělovaoí čáet jo dostatečně tuhá, stačí použít pouze dvě vrchní čáati, t.j. nosnou a rozdělovači čáat, a nenosnou část Je možno vypustit. V těchto případech jo třeba rozdělovaoí část patra připevnit ssěitím k nosná části patra.

Rozdělovači část patra může být tvořena různými propustnými materiály, a to např. kovpvou tkaninou, nebo pleteninou, eklotextilním materiálem či Bkelnými rohožemi anebo eintrovánými čáetleemi, a to vždy v jedné, nebo více vrstvách. Nejvhodnějším materiálem k tomu

213 S23 to účelu ee jeví vrstvy kovové tkaniny či pleteniny, nehol nepotřebují ke zpevnění nenosnou čist. V případě koroznějšího prostředí je výhodnější použít skleněných rohoží nebo tkanin.

Výhodné je provedení, při kterém jeou jednotlivé vrstvy rozdělovači části 1 nenosná část patra společně gaufrovány. Ooufrování je výhodné pro zpracování lepivých materiálů nebo materiálů, které při chladnutí tuhnou, protože ke styku těehto dvou vrstev a nosnou částí dochází Jenom bodově, případně přímkově.

Jednotlivá patra jsou na částech přilehlých k přepadům opatřeny jedním nebo více odrážecí, které mohou být připevněny k nosné čéeti patra. Odražeč· slouží k usměrnění pěny do přepadu, která vlivem usměrnění na patrech aá značnou rychlost ve vodorovném směru a v odra žečíoh se tato rychlost mění oo do směru i oo do velikosti.

Hlavní výhodou patra podle vynálezu je podstatné zvýšení výkonu oproti např. u patra britského patentu 1,163,421, kterého se dosahuje diky usměrňujícímu efektu horní, t.j. nosné části patra. Další výhodou je snížení tlakové ztráty patra, která při nejvyžáích výkonech dosahuje 60 až 80 % tlakové ztrráty klasických typů pater. Jednou z velkých výhod nového řešení je to, že tlaková ztráta od minima až po maximum výkonů patra ae zvyšuje jen ael o 50 %, což je výhodné zejména při použití dynamlokýeh přepadá a při velkých zatíženích kapalinou. Tím, že se plynný výkon patra zvyšuje dvakrát až třikrát proti klasickým patrům, klesá potřebná aktivní plocha patra, a tim 1 průměr kolony. To má za následek relativní zvýšení podílu plochy přepadů a kolon vybavených těmito patry. Zvýšení měrného kapalného zatížení aktivní plochy patra kapalinou stoupne proti patrům klasickým dvakrát až třikrát, což je pro patra podle vynálezu výhodou, nebol jejioh výkon roste s vyšším měrným kapalným zatížením. Tato skutečnost vede k použití víeetokových pater s vícenásobnými přepady.

Příkladná provedení patra kolony podle vynálezu jsou dále znázorněna na přiložených výkresech, kde !

obr, 1' představuje řez kolony svislou osou s patrem podle vynálezu obr, 2 řez rovinou A-A kolony podle obr. 1 obr. 3 vlcetoké patro s provedením pater podle vynálezu s dynamickými přepady obr. 4 detailní provedení řezu svislou rovinou patra obr, 5 detailní provedení řezu svislou rovinou patra při použití tahokovu jako nosné části

Obr. 1 znázorňuje patro £ podle vynálezu, které Je zabudováno do kolony a Je upevněno ke stěně 1 kolony. Patro 2 Je kombinované a Je opatřeno bočními přepady £ a středovými přepady £. Patro 2 se skládá z nosné části g v pravé polovině a nosné části 10 v levé polovině. Pod nosnou částí 2» 10 J^e upevněna rozdělovači část 8 tak, jak je znázorněno na obr. 2. Rozdělovači část 8 patra 2 Je nenosná, je zespodu podepřena pletivem s velkou volnou plochou a velkými oky, které tvoří spodní, nenoenou část 14 patra 2 , která je připevněna k nosné části 2. střední rozdělovači část 8.

Obr. 33 znázorňuje kolonu s patrem 2 opatřeným vícenásobnými přepady které jsou opatřeny buň bočnými otvory 6 nebo otvory 7 ve dně.

Vlastní patro 2 se skládá, jak znázorňují obr. 4 a 5 » z rozdělovači částí 8, která ee opírá nahoře o nosnou část 9 tvořenou klasickým sítovým patrem s kruhovými otvory a vel3

213 S23 kou volnou plochou an aho o nosnou čist £ tvořenou tahokovam (obr.5). Zespodu js rozdělovači čist 8 podepírána nsnosnou části 14. připevněnou k nosné čáeti 2« 10. Podpůrná, tj. nosná část 10 > tahokovu má otvory 11. které usměrňuji proud plynů nasnačenin směru pod. úhlem vůči vodorovné rovině patra 2. Noaná čáat 2 d· opatřena takovými otvory, aby vždy jevila transportní efekt vůči kapalině.

Patro pracuje následujíoim způsobem « proud plynů prochází zdola téměř bez odporu nsnosnou čáeti 14 patra 2, která je velni řídká a dobře propustná, dálo postupuje přes střední rozdělovači část 8 a vstupuje otvory 11. 12 nosné čáeti patra 2» 10 do kapaliny, ktorá so zdržuje nad patřen £. Plyn kapalinu prebublává a odchází k dalžimu výáe ležícímu patru. Kapalina natéká ed nátoku k přepadu, kde přepadává na spodní patro. Taková ja situaoe při vyžžioh ryohlosteoh, kdy dynamická složka proudu plynů nedovolí kapalině projit až k rozdělovači části 8 patra 2.

Při nižších rychlostech nestačí dynamická složka tlaku plynu v otvorech 11. 12 nosné části £, 10 vytlačit kapalinu a kapalina ateča až na rozdělovaoi část 8. Otvory 11. 12 podpůrné části 2» 10 jsou tedy zčásti zaplněny kapalinou a zčásti plynem. Přitom věak v té to části vzniká takové vířeni kapaliny, že drobné mechanické částečky obsažené v kapalině se nemohou usadit na rozdělovači čáati £, takže nedochází k usazováni a vypadáváni meohaniokýoh nečistot, a tim ani k ucpáváni pórů v rozdělovaoi části 8 patra 2. Jelikož otvory 11. 12 nemají velký rozměr, může být rozdělovaoi část £ patra 2 velmi tenká, např. jen na silu niti nebo prámenoe sklotextilni rohože nebo tkaniny. Tim klesá podstatně cena patra, která ja v porovnáni ke zpracovávanému výkonu nejmenší ze známých typů pater. V některých případech, kdy se zpraoovávajl znečistěné kapaliny, je výhodné rozdělovači část 8 a spodní nsnosnou část 14 společně gaufrovat tak, aby s nosnou části 2 Byl kontakt minimální. Vlastni patro je konstruováno velmi jednoduše a z hlediska ekonomického velmi výhodně. Pracovní rozsah těchto pater ja minimálně dvojnásobný vzhledem k současným záklopkovým patrům.

Claims (7)

1. PfiEDMÍTVYKÁLEZU

   1. Patro kolon sestávající nejméně za dvou části, a to části nosné, části rozdělovači a popřípadě i části nsnosné, vyznačené tim, že rozdělovači čáat (8) patra (2) ja tvořena korozně odolným materiálem s volnou plochou od 30 až 80 % a ekvivalentním rozměrem otvorů od 0,02 až 2 mm, přičemž volná plocha nosné části (9,10) a popřípadě i nsnosné části (14) je větě! nebo rovna volné ploěa čáati rozdělovači (8) a charakteristický rozměr jejich otvorů js 5 až 20 krát větší než otvorů části rozdělovači (8).
2. 2. Patro podle bodu 1, vyznačené tim, že osy otvorů (11) nosné části (9, 10) patra (2) jsou vůči vodorovné rovině patra (2) s výhodou pootočeny 1 10 až 75° směrem k přepadu (3, 4, 5).
3. 3. Patro podle bodů 1 a 2, vyznačené tim, že rozdělovaoi část (8) patra (2) je tvořena jednou nebo vice vrstÝami kovové tkaniny nebo pleteniny.
4. 4. Patro podle bodů 1 a 2, vyznačené tim, že rozdělovači část (8) patra (2) je tvořena jednou nebo více vrstvami sklotextilu nebo skelné rohože.

   213 S23
5. 5. Patro podle bodů 1 a vyznačené tía, ia rozdělovači část (8) patra (2) je tvořena jednou nebo vico vrstvaai sintrovanýob částic.
6. 6. Pbtro podle bodů 1 ai 5, vyznačené tia, ie rozdělovači část (8) i nenosná část (14) patra (2) jsou společně gaufroviny..
7. 7. Patro podle bodů 1 ai 6, vyznačené tia, ie na částech přilehlých 1c přepadu (3,4,

   5) jo opatřeno jodnia nebo viee odraioči (13), které jsou připevněny k nosné části (9, 10) patra (2).