CS229293B1

CS229293B1 - Openwork floor of columns

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.The invention relates to a perforated column tray, which is used in distillation, absorption, washing and other cases where liquid and gas phases come into contact, such as direct heat transfer. The tray according to the invention is formed by perforations in the form of grooves directed from the inlet to the overflow. In the upper half of the trough wall there is one row of openings, while in the adjacent walls of the grooves these openings are always offset from each other. The openings are provided with tabs at the top forming an acute angle with the trough wall. Part of the openings is provided with guide tabs, the lower side of which is directed obliquely towards the overflow.

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.The present invention relates to an open column tray, which is used in distillation, absorption, washing processes and wherever two phases come together, liquid and gaseous, such as in the case of a direct transfer.

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.The known screen trays or the most frequently used trailing trays have a high pressure loss at higher outputs, which causes a large kidnapping and thus reduces the efficiency of separation of liquid mixtures. There are also perforated mesh trays, which however do not achieve higher performance than the mentioned trays. They are simple to manufacture and highly efficient. Their disadvantage is that at low gas flows the liquid does not flow through the tray, but flows directly at the inlet downwards, reducing the contact time of the liquid with the gas, significantly reducing the separation efficiency and reducing the working area. The dynamic effect of the flowing gas must be large enough to hold the liquid layer on the palate so as to prevent leakage. A known construction is an openwork mesh tray according to U.S. Pat. No. 2,591,343. This tray consists of troughs, the sides of which are completely covered by rows of openings one above the other. This gave a large free area of the palate, which would allow a great deal of power, but the layer of liquid above the individual rows of openings above each other was different, and the upper rows there was a large abduction, which limited the maximum power. The abduction reduction was solved by the invention according to U.S. Patent No. 3,125,614, in which a horizontal flat reflector was installed above each aperture of the sieve tray. However, this design, like many others, did not bring about a substantial reduction in hijacking at higher gaseous outputs, since it retained a small free area for gas flow.

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.Disadvantages of the above mentioned solutions are eliminated by the open column tray according to the invention, which is formed by gutter-shaped segments directed from the inlet to the overflow and covered on the sides of the covers, characterized in that only one row of openings is formed in the upper half of the gutters. adjacent walls of the grooves are offset from the holes, the holes being provided with a top cover tabs which grip the groove wall angle between 10 ° and 90 ^0, and some of the openings is provided with tongues baffle, whose lower side is directed obliquely to the overflow. The openings in the channel wall provided with the baffle tabs may be located outside the row of apertures provided with the cover tabs.

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.Openwork tray columns of the invention have a number of advantages. From the structural point of view, the open floor is self-supporting and can be composed of individual parts. From the point of view of mechanical breaking it strengthens the floor, increases its stiffness and can therefore be used in the production of very thin sheets. The production of such a tray is very simple and all manufacturing operations are carried out by pressing or bending, i.e. inexpensively and without waste. From the technological point of view, the floor has a high output, a sufficiently large working range and a suitable pressure loss. It allows to liquidate the hydraulic gradient and works evenly over a wide working range of liquid and gaseous mouthpieces.

Příkladné provedení prolamovaného sítového patra kolon podle vynálezu je znázorněno na připojených výkresech, kde:An exemplary embodiment of an open-mesh screen tray column according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which:

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.Fig. 1 is an axial sectional view of a portion of the column segment along the liquid flow on the palate; Fig. 2 is a horizontal sectional view of the column; Figs. 3-7 are axonometric views of portions of tray segments of different configurations; fluid flow.

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.In the wall of the column 1, open-ended trays 2 with segments 4 are provided at regular intervals, provided with overflow plates 3. The segments 4 of the tray 2 are open-formed so as to form grooves with walls 5 of the grooves. The troughs are arranged in the direction from the inflow to the overflow and may have bottom 10 troughs at the bottom or a partition 11 at the top each between two troughs. In the upper half of the groove wall 5, preferably directly in the vicinity of the ridge, openings 7 are pierced so that the material is always bent above the respective opening and the thus formed covering tongue 6 covers the opening 7 in the groove wall 5 from above. Cover tabs 6 formed in each of the grooves 5 sjtěně basic line and the wall 5 enclose an angle of grooves in the range of 10 ⁰ to 90 °. A small number of tongues 6, determined by calculation as a function of the amount of liquid and the velocity of the gas flowing through the tray, is turned towards the overflow and serves to destroy the gradient.

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.The baffle tabs 12 may be formed directly from the cover latches ^6: basic or additional attaching, in a same base line or beyond. The perforated tray 2 is provided in its tapered portion and in the central portion with vertical baffles 13 which prevent liquid from flowing through the barbotage portion of the tray without contact and thereby impairing the tray efficiency. The various groove shapes as well as some of the possible shapes of the cover tabs 6 are shown in Figures 3 to 9. The sides of the grooves are covered by the covers 8, which are provided with cover openings 9 facilitating the flow of liquid into the grooves. The liquid flows through the inlet to the open tray 2 and flows between the individual grooves of the tray 2 and flows through the overflow edge to the lower tray. The gas passes through the holes 7 in the groove walls 5 and bubbles through the liquid. Since each opening 7 is covered by the cover tab 6 from above, the liquid leakage is small and the height of the foam on the floor 2 is also as the gas must flow into the foam almost horizontally, allowing slow expansion in the foam on the floor 2. lying floor.

Vzhledem k tomu, že uvedené patro má nejvyšší výkon při velkých kapalných ná229293Since said tray has the highest performance with large liquid na229293

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.It is advantageous to use them in particular in circulating reflux sections, in absorptions, in depleting parts, even in combination with other types of floors. For very low foam, it is suitable to use a perforated tray according to the invention in combination with other tray types with a lower spacing of the individual trays, thereby reducing the column height.

Claims

Subject

1. Openwork tray columns formed by gutter-shaped segments extending from the inlet to the overflow and covered on the sides by covers, characterized in that they are formed in the upper half of the gutter wall (5); only one row of openings (7) and in adjacent groove walls (5) the openings (7) are offset, the openings (7) being provided with cover tabs (6) from above, forming an angle of 10 ° with the groove (5) up to 90 ° and part of the openings (7J) is provided with baffles (12), the underside of which is directed obliquely to the overflow.

Open-cast column tray according to claim 1, characterized in that the openings (7) provided with the rectifying tongues (12) are located outside the row of openings (7) provided with the covering tongues (6).