CS229293B1

CS229293B1 - Prolamované patro kolon

Info

Publication number: CS229293B1
Application number: CS975482A
Authority: CS
Inventors: Vlastimil Ing Braun
Original assignee: Braun Vlastimil
Priority date: 1982-12-27
Filing date: 1982-12-27
Publication date: 1984-06-18

Abstract

Vynález se týká prolamovaného patra kolon, které se používá v procesech destilace, absorpce, praní a v dalších případech, kde dochází ke styku kapalné a plynné fáze, jako například při přímém přestupu tepla, Patro podle vynálezu je tvořeno prolomeními ve tvaru žlábků směřujících od nátoku k přepadu. V horní polovině stěny žlábku je jedna řada otivorů, přičemž v sousedních stěnách zláhků jsou tyto otvory vždy vzájemně přesazeny. Otvóry jsou shora opatřeny jazýčky svírajícími se stěnou žlábku ostrý úhel. Část otvorů je opatřena usměrňovacími jazýčky, jejichž spodní strana je směrována šikmo k přepadu.

Description

Vynález se týká prolamovaného patra kolon, které se používá v procesech destilace, absorpce, praní a všude tam, kde se stýkají dvě fáze, a to kapalná a plynná, jako například při přímém přestupu teplá.

Dosud známá patra sítová nebo nejčastěji používaná patra záklopková mají při vyšších výkonech velkou tlakovou ztrátu, která způsobuje velký únos a tím zmenšuje účinnost dělení kapalných směsí. Existují rovněž prolamovaná sítová patra, která však nedosahují větších výkonů než zmíněná patra záklopková. Jsou výrobně jednoduchá a vysoce účinná. Jejich nevýhodou je to, že při malých průtocích plynu neteče kapalina přes patro, ale protéká přímo u nátoku dolů, čímž se zkracuje doba styku kapaliny s plynem, podstatně klesá dělicí účinnost a zmenšuje se pracovní oblast. Dynamický účinek proudícího plynu musí být dostatečně velký, aby udržel vrstvu kapaliny na patře, aby tedy nedocházelo k prokapu. Známou konstrukcí je prolamované sítové patro podle USA patentu č. 2 591 343. Toto patro se skládá z korýtek, jejichž boky jsou celé pokryty řadami otvorů nad sebou. Tím byla dána sice velká volná plocha patra, což by umožňovalo velký výkon, ale vrstva kapaliny nad jednotlivými vodorovnými řadami otvolrů nad sebou byla různá a u nejvrchnějších řad docházelo k velkému únosu, který omezoval maximální výkon. Zmenšení únosu řešil vynálezu podle USA patentu č. 3 125 614, u něhož byl nad každým otvorem sítového patra instalován odražeč ve tvaru vodorovné plošky. Tato konstrukce, stejně jako řada dalších však nepřinesla podstajtiné snížení únosu při větších plynných výkonech, neboť zachovávala malou volnou plochu pro průtok plynů.

Nevýhody uvedených řešení odstraňuje prolamované patro kolon podle vynálezu, které je tvořeno segmenty s prolomeními ve tvaru žlábků směřujících od nátoku k přepadu a krytých na bocích kryty, a ikjteré je charakterizováno tím, že v horní polovině stěny žlábků je vytvořena pouze jedna řada otvorů a v sousedních stěnách žlábků jsou otvory přesazeny, přičemž otvory jsou shora opatřeny krycími jazýčky, které svírají se stěnou žlábků úhel v rozmezí 10 ° až 90 ⁰ a část otvorů je opatřena usměrňovacími jazýčky, jejichž spodní strana je směrována šikmo k přepadu. Otvory ve stěně žlábků opatřepé usměrňovacími jazýčky mohou být umístěny mimo řadu otvorů opatřených krycími jazýčky.

Prolamované patro kolon podle vynálezu má řadu výhod. Po stránce konstrukční je prolamované patro samonosné a lze jej skládat z jednotlivých dílů. Z hlediska mechanického prolamování patro zpevňuje, zvyšuje jeho tuhost a lze proto použít při výrobě velmi tenkých plechů. Výroba takového patra je velmi jednoduchá a všechny výrobní operace se provádějí lisováním nebo ohýbáním, tedy levně a bez odpadu. Z hlediska technologického má patro velký výkon, dostatečně velký pracovní rozsah a vyhovující tlakovou zitrátu. Umožňuje likvidovat hydraulický gradient a pracuje rovnoměrně v širokém pracovním rozmezí kapalných i plynných nátofců.

Příkladné provedení prolamovaného sítového patra kolon podle vynálezu je znázorněno na připojených výkresech, kde:

obr. 1 představuje osový řez částí kolony, podél toku kapaliny na patře, obr. 2 představuje vodorovný řez kolony, obr. 3 až 7 představují v axonometrickém pohledu čáSti segmentů patra různého uspořádání, obr. 8 a 9 představují svislé řezy části segmentu patra napříč toku kapaliny.

Ve stěně kolony 1 jsou v pravidelných roztečích upevněna prolamovaná patra 2 se segmenty 4, opatřená přepadovými plechy 3. Segmenty 4 patra 2 jsou prolamovány tak, že tvoří žlábky se stěnami 5 žlábků. Žlábky jsou uspořádány ve směru od nájtoku k přepadu a mohou mít dna 10 žlábků dole, případně přepážky 11 nahoře vždy mezi dvěma žlábky. V horní polovině stěny 5 žlábků, nejlépe přímo v blízkosti hřebene jsou proraženy otvory 7 tak, že materiál je ohnut vždy nad příslušný otvor a takto vzniklý krycí jazýček 6 kryje otvor 7 ve stěně 5 žlábků shora. Krycí jazýčky 6 tvoří v každé sjtěně 5 žlábků základní řadu a svírají se stěnou 5 žlábků úhel v rozmezí 10 ⁰ až 90 °. Malé množství jazýčků 6, stanovené výpočtem v závislosti na množství kapaliny a rychlosti plynu protékajícího patrem, je otočeno směrem- k přepadu a slouží k likvidaci gradientu.

Tyto usměrňovači jazýčky 12 mohou být vytvořeny přímo z krycích jazýčků 6^: základní řady nebo dodatečně přidělány, a to v téže základní řadě nebo mimo ni. Prolamované patro 2 je ve své zúžené části a ve středové části opatřeno svislými přepážkami 13, které zahraňují obtékání kapaliny barbotážní částí patra bez kontaktu a tím i zhoršování účinnosti patra. Různé tvary žlábků, jakož i některé z možných tvarů krycích jazýčků 6 jsou znázorněny na obrázcích 3 až 9. Boky žlábků jsou zakryty kryty 8, kiteré jsou opatřeny otvoiry 9 krytu usnadňujícími průtok kapaliny do žlábků. Kapalina natéká nátokem na prolamované patro 2 a vtéká mezi jednotlivé žlábky patra 2 a odtéká přes přepadovou hranu na níže položené patro. Plyn prochází otvory 7 ve stěnách 5 žlábků a probublává kapalinou. Protože každý otvor 7 je shora kryit krycím jazýčkem 6, je prokap kapaliny malý a výška pěny na patře 2 také, neboť plyn musí proudit do pěny takřka vodorovně, což umožňuje pomalou expanzi v pěně na patře 2. Po průchodu pěnou proudí plyn vzhůru na výše ležící patro.

Vzhledem k tomu, že uvedené patro má nejvyšší výkon při velkých kapalných ná229293

Β itocích, je výhodné je nasazovat zejména v sekcích cirkulačních refluxů, v absorbcích, v ochuzovacích částech, a to i v kombinaci s ostatními typy pater. Pro velmi nízkou pěnu je vhodné používat prolamované patro podle vynálezu v kombinaci s jinými typy pater s. menší roztečí jednotlivých pater, čímjž se sníží výška kolony.

Claims

předmEt

1. Prolamované patro kolon Itvořené segmenty s prolomeními ve· tvaru žlábků směřujících od nátoku k přepadu a krytých na bocích kryty, vyznačené tím, že v horní polovině stěny (5) žlábků je vytvořena; pouze jedna řada otvorů (7) a v sousedních stěnách (5) žlábků jsou otvory (7) přesazeny, přičemlž otvory (7) jsou shora opatřeny krycími jazýčky (6), které svírají se sitěVYNALEZU nou (5) žlábku úhel v rozmezí 10° až 90° a část otvorů (7J je opatřena usměrňoivacími jazýčky (12), jejichž spodní strana je směrována šikmo k přepadu.
2. Prolamované patro kolon podle bodu 1 vyznačené tím, že otvory (7) opatřené usměrňovacími jazýčky (12) jsou umístěny mimo řadu otvorů (7) opatřených krycími jazýčky (6).