CS265394B1

CS265394B1 - Adjustment Floor Hats

Info

Publication number: CS265394B1
Application number: CS876248A
Authority: CS
Inventors: Vlastimil Doc Ing Csc Hutla; Jaroslav Hajek
Original assignee: Vlastimil Doc Ing Csc Hutla; Jaroslav Hajek
Priority date: 1987-08-27
Filing date: 1987-08-27
Publication date: 1989-10-13
Also published as: CS624887A1

Abstract

Změna v konstrukci kloboučků spočívá v tom, že obvodově štěrbiny pro průtok par mezi dvěma sousedními kloboučky jsou vždy u jednoho z kloboučků ve směru nejkratší vzdálenosti k sousednímu kloboučku zaslepeny.The change in the design of the caps consists in the fact that the circumferential slots for the flow of vapor between two adjacent caps are always blinded in one of the caps in the direction of the shortest distance to the adjacent cap.

Description

Vynález se týká úpravy a rozdělení štěrbin pro parní fázi po obvodu kloboučků rektifikačního patra.The present invention relates to the treatment and distribution of vapor phase slits around the periphery of the rectification tray caps.

Kloboučkové patro v současné době běžně v chemickém a potra vinařském průmyslu používané v patrových rektifikačních, kolonách je konstruováno tak, aby maximální měrou zprostředkovalo styk směsné kapalné a parní fáze protékající převážně v protiproudu kolonou a umožnilo účinný proces výměny hmoty mezi fázemi.The capsule tray currently used in the chemical and food processing industry used in multi-stage rectification columns is designed to maximize contact between the mixed liquid and vapor phases flowing predominantly in countercurrent through the column and to allow an efficient mass-to-phase exchange process.

Kolona je sestavena z potřebného počtu pater nad sebou. Kapalná fáze vtéká spádem na určité patro z patra vyššího přepadem /při obvodu patra izolovanou cestou/ ukončeným kapalinovým uzávěrem k zamezení vniknutí a průchodu par. Přepadovou hranou je určena hladina vytvořené kapalné zádrže na patře. Poloha přepadů je od patra k patru v protipoloze. Pára stoupá na sledované patro z patra nižšího parními hrdly dna, opatřenými kloboučky.The column is made up of the required number of trays one above the other. The liquid phase flows downward to a certain level from a higher overflow level (along the perimeter of the level through an insulated path) terminated by a liquid seal to prevent ingress and passage of vapors. The level of the created liquid trap on the palate is determined by the overflow edge. The position of the weirs is from floor to floor in the opposite position. The steam rises to the monitored floor from the lower lower floor, equipped with caps.

V kloboučku mění pára svislý směr do směru vodorovného rozdíleného do směrů daných štěrbinami po obvodu kloboučku a přichází do styku s kapalnou zádrží na patře. Tímto nuceným stykem kapalné a parní fáze se parní fáze obohacuje lehčí složkou destilované směsi a vlivem tlakového spádu na patře stoupá k dalšímu patru. Kapalná směs stékající k spodnějšímu patru je probíhajícím procesem výměny hmoty obohacena o těžší složku.In the cap, the steam changes the vertical direction into a horizontal direction divided into the directions given by the slits around the perimeter of the cap and comes into contact with the liquid trap on the palate. This forced contact of the liquid and vapor phases enriches the vapor phase with a lighter component of the distilled mixture and rises to the next floor due to the pressure drop on the palate. The liquid mixture running down to the lower palate is enriched with a heavier component by the ongoing mass exchange process.

Jak patrno, je klobouček patra důležitým funkčním prvkem v procesu výměny hmoty při rektifikaci.As can be seen, the palate cap is an important functional element in the mass exchange process during rectification.

Uspořádání kloboučků, jako funkčních prvků na patře, je provedeno podle určité geometrie. Kloboučky jsou tedy rozloženy např. po soustředných kružnicích, podlé různých planímetrických lítvarů apod. tak, aby byla zohledněna jak poloha a funkce samostatného přepadu různé konstrukce, tak vhodná vzdálenost meziThe arrangement of the caps as functional elements on the palate is made according to a certain geometry. Hats are therefore distributed, for example, in concentric circles, according to different planemetric liters, etc., so as to take into account both the position and function of the separate overflow of different construction, as well as the appropriate distance between

265 394265 394

- 2 kloboučky. Vzdálenost kloboučků je volena podle předpokládané optimální rychlosti par /výkonu/ při rektifikaci, aby bylo pokud možno splněno uspokojivé rozdělení parní fáze v kapalině. Přitom je klobouček opatřen vertikálními nebo mírně šikmými štěrbinami stejné průtočné plochy rovnoměrně rozloženými po obvodu pro průchod a horizontální orientaci par na patře. Proud páry v kapalné fázy se vlivem okamžité rychlosti rozptyluje a pile podmínek popřípadě vzdálenqsti, sdružuje v bubliny, které by měly být co nejmenši, aby styk parní fáze s kapalnou fází byl co nejdokonalejší. Styk tedy závisí na velikosti povrchu parních bublin na jednotku objemu páry. Mezi fázemi dochází k výměně hmoty, základnímu procesu při rektifikaci.- 2 hats. The spacing of the caps is selected according to the assumed optimum vapor velocity (power / rectification) in order to achieve a satisfactory distribution of the vapor phase in the liquid as far as possible. The cap is provided with vertical or slightly oblique slots of the same flow area evenly distributed over the perimeter for the passage and horizontal orientation of the vapors on the palate. The vapor flow in the liquid phase is dispersed due to the instantaneous velocity and, if necessary, distant, under conditions of conditions, it combines into bubbles which should be as small as possible so that the contact of the vapor phase with the liquid phase is as perfect as possible. The contact therefore depends on the size of the surface of the steam bubbles per unit volume of steam. Between phases there is a mass exchange, the basic process of rectification.

Protože je styk optimální při rovnoměrném rozptýlení parní fáze v zádrži, popsané uspořádání a úprava patra tento požadavek zcela nesplňuje vlivem nadměrného nahromadění par v místě mezi dvěma sousedními kloboučky.Because the contact is optimal with uniform dispersion of the vapor phase in the containment, the tray arrangement and treatment described above does not fully satisfy this requirement due to excessive accumulation of vapors at a location between two adjacent caps.

V místech, kde jsou vzájemné vzdálenosti kloboučků nejmenší, proudy páry na sebe poměrně velkou rychlostí narážejí a mění vlivem působících sil směr do parního prostoru patra, aniž by došlo v potřebné míře ke styku s kapalnou fázi směsí. Vlivem popsaného jevu v heterogenní soustavě se snižuje účinnost dělící schopnosti kloboučkového rektifikačního patra.In places where the spacing of the caps is smallest, the steam streams impinge on each other at a relatively high velocity and change the direction of the steam space of the palate under the influence of the applied forces without the necessary contact with the liquid phase of the mixtures. Due to the described phenomenon in a heterogeneous system, the separation efficiency of the cap rectification tray is reduced.

Popsaný nepříznivý jev při rektifikaci v kloboučkové koloně se projevuje tím více, čím je menší průměr rektifikační kolony, neboí je omezenější možnost volby uspořádání kloboučků na patře a mimo to se uvedený nepříznivý vliv projevuje větší měrou vzhledem k malému průřezu patra. Tato druhá alternativa je ještě o to závažnější, že účinný průžez je ještě zmenšen oblastmi vymezenými pro instalaci přepadových systémů.The described unfavorable phenomenon in rectification in the cap column is manifested by the smaller the diameter of the rectification column, since the choice of arrangement of the caps on the palate is more limited and, moreover, the unfavorable effect manifests itself to a greater extent due to the small cross-sectional area. This second alternative is all the more serious because the effective cross section is further reduced by the areas designated for the installation of overflow systems.

Uvedené nevýhody odstraňují kloboučky rektifikačního patra podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obvodové štěrbiny kloboučků pro průtok par mezi dvěmi sousedními kloboučky ve směru nejkratší vzdálenosti k sousednímu kloboučku jsou zaslepeny.These drawbacks eliminate the caps of the rectification tray according to the invention, which are characterized in that the peripheral slots of the caps for vapor flow between two adjacent caps in the direction of the shortest distance to the adjacent cap are blinded.

- Ί 265 394- Ί 265,394

Touto konstrukční úpravou se odstraní popsaný škodlivý jev prudkého nárazu par ve směru nejkratších vzdáleností mezi kloboučky, kde páry proudí kolonou proti sobě, čímž se zvýší účinnost patra až o 9 %·This design eliminates the above-described harmful phenomenon of violent vapor impact in the direction of the shortest distances between the caps, where the vapors flow through the column against each other, increasing the efficiency of the palate by up to 9% ·

Způsob realizace uvedené úpravy kloboučkového patra je znázorněn na výkresu , kde středy S vodorovných řezů kloboučků 1 jsou umístěny ve vrcholech soustavy rovnostranných trojúhelníků Propojením všech středů S kloboučků 1, vrcholů trojúhelníků, přímkami q se vymezí směry, ve kterých páry směsi jsou orientovány přímo proti sobě, kde vzájemným nárazem se shlukují ve vel ké bubliny a opustí kapalnou zádrž na patře. V okolí přímek q se vymezí oblast Dřímkami o a na jednom ze sousedních kloboučků 1 se ve vymezené oblasti zruší štěrbiny 2· šířka pásma, vzdálenost přímek o, vymezující oblast pro zrušení štěrbin 2 na kloboučku 1 závisí na vzdálenosti mezi kloboučky 1 a na optimální rychlosti par při rektifikaci a pohybuje se v rozmezí 25 až 40 % průměru kloboučku 1.A method for carrying out said treatment of the topsheet is shown in the drawing, where the horizontal section centers S of the caps 1 are located at the apexes of the set of equilateral triangles. where they collide in large bubbles with each other and leave the liquid trap on the palate. Around the lines q the area is defined by slots o and the slots 2 are removed in one of the adjacent caps 1 · bandwidth, the spacing of the lines o defining the slot removal area 2 on the cap 1 depends on the distance between the caps 1 and optimum vapor velocity in rectification and ranges from 25 to 40% of the cap diameter 1.

Volba zrušení štěrbin mezi kloboučky může být libovolná, je však možno zvolit způsob, který zachovává určitý systematický postup jako například na výkresy.The choice of removing the slits between the caps may be arbitrary, but a method that maintains a certain systematic procedure such as in the drawings may be chosen.

Kde kloboučky 1 spolu nesousedí, jsou štěrbiny zachovány. Jsou to kloboučky 1 po obvodu patra, které sousedí s pláštěm kolony 2 nebo s přepady kapalné fáze /nejsou na výkresu anázor neny/. Na obr. 1 jsou štěrbiny 2 P^r° názornost opatřeny vektory rychlosti par /šipkami/. Hustota štěrbin 2 může být libovolná, neboí závisí na jejich zvolené průtočné ploše. Popsaná úprava má značný význam u rektifikačních kloboučkových kolon menších průměrů.Where the caps 1 are not adjacent, the slits are retained. These are caps 1 along the perimeter of the tray which are adjacent to the column jacket 2 or to the liquid phase overflows (not shown in the drawing). In Fig. 1, the slots 2 P ^r ° are provided with vapor velocity vectors (arrows). The density of the slots 2 may be arbitrary as it depends on their selected flow area. The described treatment is of considerable importance in rectifying cap columns of smaller diameters.

Claims

Rectifier tray caps, characterized in that the peripheral slots (3) for vapor flow between two adjacent caps (1) are each blinded to one of the caps (1) in the direction of the shortest distance to the adjacent cap (3).