CZ93696A3 - Highly effective system of a tray with a production column diverter - Google Patents

Highly effective system of a tray with a production column diverter Download PDF

Info

Publication number
CZ93696A3
CZ93696A3 CZ96936A CZ93696A CZ93696A3 CZ 93696 A3 CZ93696 A3 CZ 93696A3 CZ 96936 A CZ96936 A CZ 96936A CZ 93696 A CZ93696 A CZ 93696A CZ 93696 A3 CZ93696 A3 CZ 93696A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
tray
downcomer
effective
flow
valves
Prior art date
Application number
CZ96936A
Other languages
English (en)
Inventor
Adam T Lee
Kuang Wu
Larry Burton
Original Assignee
Glitsch
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Glitsch filed Critical Glitsch
Publication of CZ93696A3 publication Critical patent/CZ93696A3/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/32Other features of fractionating columns ; Constructional details of fractionating columns not provided for in groups B01D3/16 - B01D3/30
    • B01D3/324Tray constructions
    • B01D3/326Tray supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/16Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
    • B01D3/18Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid with horizontal bubble plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/16Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
    • B01D3/18Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid with horizontal bubble plates
    • B01D3/20Bubble caps; Risers for vapour; Discharge pipes for liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/32Packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit or module inside the apparatus for mass or heat transfer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Separation Of Particles Using Liquids (AREA)

Description

Vysoce účinná sestava patra se svodičem produkční kolony
Oblast techniky
Vynález se týká destilační ikolpn-ý-pró s^yk cplynn,é á j kapalné fáze a konkrétněji zlepšené sestavy ^vpdič-patrc } zahrnující účinný můstek uspořádaný mezi přilehlými svodiči, účinný nosný prstenec uspořádaný uvnitř kolony a upínadlo upevněné k účinnému· nosnému prstenci pro zvýšení účinné plochy patra destilační kolony.
Dosavadní stav techniky
Destilační kolony se používají k oddělení zvolených složek z vícesložkové směsi. Obecně takové kolony, ve kterých probíhá styk parní fáze s kapalnou fází mají buď patra nebo náplň anebo kombinaci pater a náplní. V nedávné době byl zaznamenán trend nahradit tzv. kloboučkové kolony kolonami se sítovými a ventilovými patry. Za účelem zlepšení účinnosti separace složek z dělěné směsi složek byly kromě toho použity nahodilé nebo specificky strukturované náplně v kombinaci s patry.
Úspěšný průběh frakcíonace v koloně je závislý na dokonalém styku mezi kapalnou a parní fází. Některá zařízení pro styk parní-kapalné fáze, jakými jsou např. patra destilační klony, mají relativě vysoký tlakový spád a zadržují relativně vysoký objem kapalné fáze. Pro některé aplikace se stal všeobecně rozšířený jiný typ zařízení pro styk kapalné a parní fáze, a to zařízení na bázz strukturované vysoce účinné
e.
energeticky účinná, neboť v ní dochází k nízkému tlakovému spádu a zadržuje malý objem kapalné fáze. Avšak právě tyto vlastnosti současně způsobují, že kolony vybavené takovou strukturovanou náplní,, jsou obtížné provozovateíné stabilním a reprodukovatelným způsobem. Kromě toho mnohé aplikace jednoduše vyžadují použiti destilačních pater.
Patra frakcionační kolony mají dvě základní konfigurace, a sice konfiguraci s bočním tokem kapalné fáze a konfiguraci s protiproudým stykem kapalné a parní fáze. Patra jsou obecně tvořena pevnou plošinou, která je opatřena množinou otvorů, a uložena na nosných prstencích vystupujících z vnitřní stěny kolony. U konfigurace s bočním tokem kapalné fáze stoupá pára skrze uvedené otvory patra a vstupuje do styku ( provařuje se } s kapalinou pohybující se po patře skrze jeho účinnou plochu Právě v této účinné ploše dochází ke smísení kapaliny a páry a k následné frakcionací. Kapalná fáze je na patro přiváděna z výše uloženého patra pomocí vertikálního kanálu. Tento kanál je označován jako vstupní svodič. Po přivedení na patro se kapalina pohybuje po patře a posléze opouští toto patro obdobným kanálem označovaným jako výstupní svodič. Uspořádání těchto svodičů určuje průtokový režim kapaliny na patře. Jestliže jsou na patře uspořádány dva vstupní svodiče a kapalina je na každém patře rozdělena takto do dvou proudů, potom se patro označuje jako dvoucestné. Je-li na patře uspořádán pouze jeden vstupní svodič a pouze jeden výstupní svodič, uspořádaný na opačné konci patra vzhledem k poloze uvedeného vstupního svodiče, potom se takové patro označuje jako jednocestné. V případě dvou nebo více proudů kapaliny na patře jsou takové patra označována jako vícecestná. Počet proudů kapalné fáze na patře se obecně zvyšuje se zvýšením požadované rychlosti průtoku kapalné fáze. Kritickým parametrem patra však je výše uvedená účinná plocha patra.
Pro účinný styk kapalné a parní fáze nelze využít celou plochu patra. Tak například plocha nacházející se pod vsoupním svodičem je celistvou plochou prostou otvorů a na této ploše tedy nedochází ke styku páry s kapalinou. Za účelem získání pokud’ možno co největší účinné plochy pro účinný styk parní a kapalné fáze jsou svodiče často zešikmeny. Maximální provozní kapacita daného patra (tato kapacita je úměrná množství kapalné a parní fáze , ktaré na patře vstoupily do účinného styku) roste s rostoucí účinnou nebo-li probublávací plochou. Nicméně zde existuje určitá mez zešikmení svodiče nebo svodičů (tyto svodiče bývají také označovány jako přepady) provedené za účelem zvétšení probublávací plochy patra a při překročení této meze se kanál stává příliš malým. To může mít za následek omezení proudu kapaliny nebo/a omezení uvolňování par zadržených v kapalině nebo tvořících se ve svodičích, což nutí kapalinu ve svodiči ke zpětnému stoupání, čímž se zase předběžně omezuje normální maximální provozní kapacita patra.
Konstrukční modifikaci provedenou za účelem zvětšení probublávací plochy patra a tedy i kapacity patra prc styk páry s kapalinou představuje multisvodičové patro. Takové patro obsahuje obvykle množinu schránkově tvarovaných vertikálních kanálů, které jsou symetricky rozloženy po patře za účelem přívodu kapalné fáze na patro a jejího odvodu z patra. Tyto svodiče nezasahují až k níže se nacházejícímu patru, nýbrž jsou ukončeny v určité předem stanovéné vzdálenosti od patra, přičemž tato vzdálenost je vymezena prostorem, který je dostatečný pro uvolňení veškeré parní fáze zadržené v kapalné fázi vstupující výstupním svodičem. Rozložení svodičů je v každém následujícím patře pootočeno o 90° nebo 130° vzhledem k rozložení svodičů na patře předcházejícím. Spodní část schránek tvořících svodiče je celistvá s výjimkou štěrbin, které usměrňují kapalinu na probublávací plochu níže uloženého patra, nacházející se mezi výstupními svodiči uvedeného patra. Multivodicove patro patří do skupiny vícecestných pater a takové patro, se obvykle používá v aplikacích, kde je třeba vysororenc průtoku kapalné fáze.
Za účelem zvýšení účinné plochy patra v produkčních kolonách byla vyvinuta různá technická řešení. Tak např. v patentu US 4,956,127, jehož majitelem je přihlašovatel této patentové přihlášky, je popsáno patro provedené se zvýšenou účinnou plochou uspořádanou pod svodičem výše uloženého patra za účelem zvětšení účinné plochy patra. V patentu US 5,164,125, jehož majitelem je také přihlašovatel této patentové přihlášky, je rovněž popsána sestava svodič-patro destilační kolony pro styk plynné a kapalné fáze, krerá se vyznačuje zlepšeným provedením svodiče a patra za účelem zvětšení účinné plochy patra a zajištění rovnoměrného průtoku kapalné fáze na patře. Rovnoměrný průtok kapalné fáze má primární význam v těchto patrech. Jak je zřejmé z patentu US 5,192,466, jehož majitelem je také přihlašovatel této patentové přihlášky, jsou způsoby podpoření proudu kapalné fáze na patru a účinného zajištění rovnoměrného průtoku této kapalné fáze na patru a zařízení k provádění těchto způsobů důležitými znaky vynálezu chráněného tímto patentem. V případě nerovnoměrného průtoku kapalné fáze na patru nebo sníženého průtoku kapalné fáze na patře je účinnost chemické produkční kolony drasticky snížena. Z těchto důvodů je těmto a dalším zlepšením souvisejícím se sestavou svodič-patro věnována značná pozornost.
Technologie styku pára-kapalina je realizována využitím různých koncepčních přístupů. Příklady cěchto přístupů lze nalézt v některých dřívějšícih patentech, mezi které patří patenty US 3,959,419, 4,604,247 a 4,597,916 (náležící firmě, které náleží i tato patentová přihláška! a patent US 4,603,022 (Mizsubíshi Jukogyo Kabushiki Kaisha of
Tokyo , Japonsko). Další odkaz lze najít v patentu US 4,499,035 (Union Carbide Corporation ), který popisuje patro pro styk plynné a kapalné fáze se zlepšenými vstupními probublávacími prostředky. V tomto dokumentu je popsáno výše uvedené patro s konfigurací bočního toku kapalné fáze, které obsahuje vylepšené prostředky pro iniciaci probublávacího procesu na vstupu patra, zahrnující odsazené neperforované stěnové členy vybíhající nahoru v podstatě vertikálně a příčně vzhledem ke směru proudění kapalné fáze. Tato strukturní konfigurace údajně podporuje probublávání na větším povrchu patra, než je tomu v případě jednoduše perforovaného patra. Toho se částečně dosáhne rozšířením a využitím oblasti přiléhající ke svodiči pro snadnější průchod parní fáze skrze patro.
V patentu US 4,550,000 (Shell Oil Company) je popsáno zařízení pro uvedení do vzájemného styku plynu s kapalinou mezi vertikálně naskládanými patry v koloně. Za účelem průchodu plynu, který je méně omezován kapalinou přicházející z výstupních prostředků dalšího horního patra, je uvedené patro opatřeno otvory. To je realizováno perforovanými pouzdry připevněnými k patrové plošině pod svodiči pro rozptýlení sestupného proudu kapaliny. Takové zlepšení zvyšuje účinnost patra při zachování základní konstrukce dosud známých pater. Podobně patent US 4,543,219 (Nippon Kayaku Kabushiki of Tokyo, Japan) popisuje kolonu s patry opatřenými přepážkami měnící směr proudu kapaliny. Jsou zde uvedeny provozní parametry vysoké účinosti styku plyn- kapalina a nezbytnost pouze nízkého tlakového spádu nízké tlakové ztráty. Takové odkazy jsou užitečné pro ilustraci nezbytnosti vysoké účinností styku plyn-kapaiina v produkčních kolonách s patry. Patent 4,504,426 (Carl T. Chuang a kol., Atomic Energy of Canada Limited) popisuje další příklad zařízení pro styk plynné a kapalné fáze. V tomto patentu se uvádí několik zlepšení zvyšující frakcionační účinnost a také modifikace týkající se konstrukce pater se svodiči. Perforovaná plocha patra je rozšířena pod svodič, čímž se dosáhne zvětšení perforované plochy až o 25%.
V patentu US 3,410,540 (W.Bruckert, 1968) je popsána přepážka výstupního svodiče, která slouží k regulaci odvodu kapaliny ze svodiče. Tato přepážka může zahrnovat buď statický nebo dynamický uzávěr. V tomto provedení jsou otvory vedoucí ze svodiče dostatečně malé k tomu, aby mohly regulovat uvedené odvádění kapaliny ze svodiče, přičemž tyto otvory mohou být větší než funkční otvory pater a mohou mít kruhový nebo pravoúhlý tvar. Rovněž nárazové síly, které by mohly rušit provoz svodiče, jsou tímto způsobem lépe eliminovány. Tyto síly a s nimi související problémy, ke kterým dochází při proudění systému pára-kapalina, musí být vzaty v úvahu pro každou konkrétní aplikaci, při které svodič přivádí kapalinu na níže uložené patro.
V patentu US 4,956,127 (náležící firmě, které patří i tato patentová přihláška) je popsáno další provedení sestavy svodič-patro a způsob směšování parní fáze s kapalinou opouštějící výtokovou plochu svodiče. V uvedeném patentu je popsána zvýšená vstupní účinná plocha, která je v koloně uspořádána za účelem odvádění páry přicházející z bezprostředně níže uloženého patra. Na této zvýšené vstupní účinné ploše je uspořádána serie žaluziových větracích prvků, které selektivně řídí vzestupné proudění páry do oblasti kapaliny pod svodičem za účelem dosažení účinnějšího kontaktu páry s kapalinou a snížení nežádoucího zpětného toku podél patra. Ukázalo se, že při odvádění kapaliny ze svodiče na uvedenou zvýšenou účinnou vstupní plochu, dochází i případě kdy je uvedené opatření účinné, k prosakování kapaliny při průtoku kapaliny ze svodiče skrze otvory uvedené účinné vstupní plochy. Kromě toho kapalina rychle vytékající směrem ven ze svodiče zvyšuje pěmvost kapaliny, v důsledku čehož dochází k snadnějšímu suspendováni kapiček kapaliny v parní fázi a k jejich strhávání parní fází. 'Jak již to bylo výše uvedeno, účinnost provozu sestavy svodič-patro přímo souvisí s proudovou konfigurací kapalné fáze. V případě, že přepady nebo jiné konstrukční aspekty patra brání průtoku buď parní fáze nebo kapalné fáze, je účinnost patra snížena. V sestavách s množinami svodičů na patrech jsou desky patra doslova rozděleny svodiči. Toto rozdělení patra může způsobit rozdílný průtok kapalné fáze na protilehlých stranách svodiče. Rovněž konstrukční prvky jako např. nosníky uspořádané pod deskami patra, mohou zasahovat do stoupajícího proudu parní fáze. Jiné konstrukční prvky např. držáky pater a upevňovací zařízení často uspořádané na obvodech pater mohou rovněž představovat celiszvé, neaktivní plochy pater, které zabraňuji proudění parní fáze. Tyto celistvé neaktivní plochy snižují, jak již bylo výše uvedeno, účinost patra. Bylo by proto výhodné poskytnout sestavu svodič-patro, která zajištuje rovnoměrné proudění jak kapalné tak i parní fáze, a to v konfiguraci, která maximalizuje účinnou plochu patra a zjednodušuje určité konstrukční aspekty uvnitř patra za účelem maximalizováni účinnosti této sestavy.
Tuto sestavu svodič-patro poskytuje vynález této patentové přihlášky, ve kterém jsou za účelem zvětšení účinné plochy patra podél obvodu patra uspořádány perforovaný nosný prstenec kolony a perforovaná upínadla. Kromě toho za účelem nesení svodičů může být použit strukturální přepážkový systém, který tyto svodiče udržuje v poloze nad účinou plochou patra zahrnující ventilové komory uspořádané desce patra pod účinou plochou patra a účinné můstky uspořádané mezi deskami patra. Absence konstrukčních nosných prvků uspořádaných pod deskou patra spolu s přítomností účinných můstků a účinné obvodové části patra zlepšuje účinnost kolony. Nosné přepážky mohou být dále sestaveny ve více svodičové konfiguraci za účelem proudění kapalné fáze přes tyto přepážky k dosažení rovnoměrného proudění na patře.
Předmět vynálezu
Vynález se týká sestav svodič-patro pro chemické produkční kolony. Konkrétněji podle jednoho hlediska vynález zahrnuje sestavu svodič-patro pro produkční kolonu, ve které kapalná fáze proudí směrem dolů z prvého patra skrze první svodič na druhé patro a dále podél účinných ploch patra. Přes tyto účinné plochy patra proudí směrem nahoru parní fáze za účelem interakce s kapalnou fází a přenosu hmoty mezi oběma fázemi. Kapalná fáze potom proudí z uvedeného druhého patra skrze další svodič. Vynález zahrnuje účinný nosný prstenec, který je uspořádán pod obvodovou částí patra a účinné upínadlo, které připevňuje patro k účinnému nosnému prstenci. Podle dalšího hlediska vynálezu jsou přepážky připojeny k svodičům za účelem nesení těchto svodičů, přičemž toto spojení je realizováno pomocí množiny úhlových nosných prvků, které jsou jedním koncem připevněny k přepážce a druhým koncem k oblasti svosič-patro.
Podle dalšího hlediska se vynález týká sestavy množiny svodičů na patře pro chemickou produkční kolonu, ve které kapalná fáze proudí směrem dolů a parní fáze směrem nahoru za účelem interakce mezi oběma fázemi a ve které kapalná fáze proudí na prvé patro a dále z prvého patra skrze první řady svodičů uspořádané v prvém patře směrem dolů na druhé patro a na přilehlé řady svodičů uspořádaných v tomto druhém patře. Vynáíez zahrnuje účinný nosný prstenec uspořádaný podél obvodu patra pro vnější nesení patra a množinu nosných přepážek vybíhajících podél alespoň jednoho ze svodičů pro mezilehlé nesení těchto svodičů. Množina upevňovacích prvků upevňuje tyto svodiče k nosným přepážkám a alespoň dva z těchto svodičů jsou v rámci jednoho patra svými přilehlými konci vzájemně odsazeny, takže poskytují prostor pro uspořádání účinné můstkové části patra mezi těmito konci.
Stručný popis obrázků
Za účelem dokonalého pochopení vynálezu a
objasnění dalších znaků a výhod vy nálezu bud e vynález v
následující části popsán s odkazy na připoj ené výkresy, na
kterých:
obr. 1 znázorňuje perspektivní pohled na plněnou kolonu s několika výřezy stěny kolony, provedenými za účelem zviditelnění vnitřního vybavení kolony, a na specifické provedení sestavy svodič-patro podle vynálezu, obr. 2 zobrazuje perspektivní pohled sestavy svodič-patro sestavené podle vynálezu, obr. 3 schématicky zobrazuje příčný řez zlepšenou sestavou svodič-patro z obr. 2 provedený podél linie 3-3 na obr. 2, obr. 4 zobrazuje ve zvětšeném měřítku příčný řez svodičem z obr. 3 provedený podél linie 4-4 na obr. 3, obr. 5 zobrazuje ve zvětšeném měřítku půdorysný pohled
2, na sestavu svodič-patro z obr.
obr. 6 zobrazuje ve zvětšeném měřítku dílčí perspektivní pohled na účinný nosný prstenec z obr. 2, obr. 7 zobrazuje ve zvětšeném měřítku průřez účinným upínadlem z obr. 6 provedeným podél linie 7-7 na obr. 6, obr. 8 zobrazuje ve zvětšeném měřítku půdorysný pohled na účinné upínadlo z obr. 7 a
obr provedení 9 zobrazuje půdorysný pohled na alternativní
části patra z obr. 2.
Obr. 1 znázorňuj e perspektivní pohled na
ilustraci· vní produkční kolonu s něk olika výřezy stěny kolony
provedeným.! za účelem obnažení vnizřních konstrukčních prvků této kolony a demonstrování použití jednoho z provedení podle vynálezu sestavy mající zlepšené vysokokapacitní patro. Na obr. 1 je zobrazené válcové tělo 12 kolony obsahující množinu náplňových vrstev 14 a pater. Kolona rovněž obsahuje několik vstupních otvorů 16 umožňující přístup do vnitřní oblasti těla 12 kolony. Kolona dále obsahuje boční odtahové potrubí 20 kapaliny, boční přívodní potrubí 18 kapaliny a boční vratné potrubí 32 parní fáze přiváděné z vařáku kolony. V horní části kolony 10 se nachází zpětné potrubí 34 kapaliny.
Při provozu kolony se kapalina 13 zavádí do kolony zpětným potrubím 34 a bočním přívodním potrubím 18 . Kapalina 13 proudí směrem dolů skrze kolonu a opouští kolonu buď bočním odtahovým potrubím 20 nebo spodním výpustním potrubím 3 0. Během sestupného proudění kapaliny je kapalina 13 o některé látky, které se z ní při pruch.cdu patry něco vrstvami náplně odpařují, ochuzena, přičemž tato kapalina 13 je také obohacována látkami, které do ní kondenzují z parní fáze.
Z obr. 1 je patrné, že kolona 10 je pro lepší ilustraci v polovině rozdělena schématickým řezem. Kolona 10 má v horní části výstupní potrubí 26, které je uspořádáno v nejvyšší části těla 12 kolony 10 a ve spodní části plášť 28, který je uspořádán okolo spodního výpustného potrubí 30 připojeného k vařáku (není znázorněn). Nad pláštěm 28 je uspořádáno boční vratné potrubí 32 sloužící ke zpětnému zavedení páry do kolony za účelem jejího vzestupného pohybu skrze patra nebo/a náplňové vrstvy 14.. Refluxovaná kapalina z chladičů se zavádí do horní oblasti 23 kolony zpětným potrubím 34 a proud této kapaliny se rozdělí průchodem distributorem 36 po celém náplňovém loži 38 . obrázku je patrné, že uvedené náplňové lože 3 8 je tvořeno strukturovanou náplní. Pro ilustraci jsou na obr. 1 zobrazeny i oblasti kolony 10. nacházející se pod uvedeným náplňovým ložem 38.. Bezprostředně pod uvedeným náplňovým ložem se nachází kolektor 40 kapaliny uspořádaný pod nosným roštem 41 nesoucí náplňové lože 38. Pod uvedeným kolektorem 40 je uspořádán další distributor 42 kapaliny sloužící k rozdělení proudu kapaliny po celém průřezu kolony. Pod schématickým řezem 43 a nad strukturovanými náplňovými vrstvami 14 se nachází ještě dálší distributor 42A kapaliny. Kolona 10 je na obrázku rozdělena schématický řezem 43 proto, aby bylo zřejmé, že vnitřní vybavení kolony má pouze schmématický charakter a slouží pouze pro referenční účely při výkladu a bližším objasnění vynálezu.
Jak je zřejmé z obr. 1, jsou v tomto pohledu zobrazeny strukturované náplně i patra kolony jen pro ilustrační účely. V mnoha případech produkční kolony obsahují buď jenom patra nebo jenom náplně anebo selektivní kombinace náplní a pater. V zobrazeném provedení je zahrnuta kombinace uvedených prvku, která je vhodná pro obecný popis produkční věže a pro vysvětlení její funkce v celém aplikačním rozsahu. Patra produkční kolony obecně obsahují desky, které jsou perforované nebo jsou opatřené štěrbinami. V některých provedeních pater prostupuje kapalina a parní fáze přicházející do vzájemného styku na patrech, stejnými otvory, přičemž kapalina a parní fáze přicházejí do protiproudého styku. Optimální situace nastane v případě, že proudy parní a kapalné fáze dosáhnou stabilní úrovně. V některých provedeních kolon se nepoužívají svodiče, přičemž pára a kapalina používají stejné otvory podle toho, jak se mění tlak pod a nad patrem. Takové provedení se netýká vynálezu.
V provedení vynálezu zobrazeném na uvedeném obrázku jsou přítomny dvě patra 48, 49, přičemž každé z těchto pater obsahuje množinu svodičů. Účinný nosný prstenec a k němu přidružená struktura tvořící znaky podle vynálezu budou detailněji popsány v rámci příkladných provedení vynálezu. Budou zde popisována patra s množinou svodičů, i když v provedení pater podle vynálezu může být na patrech použit pouze jediný svcdič. Z tohoto důvodu zobrazené patro 48 zahrnuje mezi jednotlivými svodiči účinný povrch. Typ tohoto povrchu bude dále popsán. Rovněž patro 49 zahrnuje mezi svodiči účinný povrch a účinnou vstupní plochu uspořádanou pod jednotlivými svodiči uspořádanými na výše uloženém patru. Úplnější popis této části kolony, která zahrnuje vynález, bude dále uveden. Konstrukce produkčních kolon typu zobrazeného na obr. 1 je detailněji popsána v článku Gilberta Chena, nazvaném Packed Column Internals, a zveřejněném v Chemical Engineering z 5. března 1984.
Následující popisná část se vztahuje k obr. 2, který ve zvětšeném měřítku zobrazuje perspektivní pohled na patra 48 a 49, které jsou schématicky znázorněny na obr. 1. Ostatní, zbývající, části koleny nejsou na tomto obrázku zobrazeny za účelem zřetelnějšího znázornění znaků vynálezu. Výše uložené patro nebo-li horní patro 43 zahrnuje účinný povrch 50, který je rozdělen dvěma bočními svodiči 51 a 55 a třemi mezilehlými svodičovými řadami 52, 54 a 56. Boční svodiče 51 a 55 budou dále popsány. Každá svodičové řada 52, 54, 56 je tvořena dvojicí svodičů, které jsou svými přilehlými konci vzájemně odsazeny. Svodičové řada 52 tudíž zahrnuje svodič 52A, který je svým jedním koncem odsazen od k tomuto konci přilehlého konce svodiče 52B. Rovněž svodičové řada 54 zahrnuje dva svými přilehlými konci vzájemně odsazené svodiče 54A a 543 a svodičové řada 56 dva svými přilehlými konci vzájemné odsazené svodiče 56A a 563. Toto odsazení mezi přilehlými konci svodičů ze svodičové řady umožňuje uspořádání účinného můstku mezi těmito konci. Svodičové řada 52 tudíž zahrnuje účinný můstek 60, zatímco svodičové řada 54 zahrnuje účinný můstek 62. Účinný můstek 64 je uspořádán v svodičové řadě 56. V důsledku přítomnosti uvedených můstků 60, 62 a 64 je kapalné fázi v libovolné části patra 48 umožněno rozdělit se rovnoměrně po povrchu tohoto patra.
Jak již bylo uvedeno, zahrnuje horní patro 48 účinný povrch 50 (částečně a schématicky zobrazený). Tento účinný povrch může být tvořen jedním ventilem nebo více ventily. Typický zástupce ventilů pro tuto aplikaci je popsán v patentu US 5,120,474, jehož majitelem je přihlašovatel této patentové přihlášky.
Následující popisná část se stále ještě vztahuje· k obr. 2. Vynález dále zahrnuje kromě již výše uvedeného účinného nosného prstence pro vnější nesení pater produkční kolony zlepšený nosný systém pro mezilehlé nesení uvedených pater, který zahrnuje nosné přepážky. Nosná přepážka 7 0 v zobrazeném provedení vybíhá podél· délky svodičové řady 52, zatímco nosná přepážka 72 vybíhá podél délky svodičové řady 54. Nosná přepážka 74 vybíhá podél délky svodičové sestavy 56, přičemž nese oblast svodič-patro nacházející se pod touto přepážkou. Každá z nosných přepážek 70, 72 a 74 je na svých protilehlých koncích připojena k věži 12, přičemž je s příslušnou oblastí svodič-patro spojena množinou nosných prvků 30, které jsou svými prvními konci 81 připojeny k nosné přepážce a svými druhými konci 82 k oblasti svodič-patro. Toto konstrukční uspořádání zlepšuje proudovou účinnost, jak je to podrobněji uvedeno v související patentové přihlášce podanou současně s touto patentovou přihláškou, přičemž přihlašovatelem je rovněž přihlašovatel této patentové přihlášky.
Jak je to zřejmé z obr. 2 a jak již to bylo výše uvedeno, patro 41 zahrnuje svodičové sestavy, které jsou uspořádány pod účinnými plochami 50 patra 43 . Jak to bude dále podrobněji popsáno, může účinná plocha nalézající se pod svodiči podle vynálezu zahrnovat zvýšenou účinnou vstupní plochu pro zlepšení kontaktu parní fáze s kapalnou fází v této účinné ploše. Jak je to zřejmé z obr. 2, jsou svodiče patra 49 obecně paralelní se svodiči patra 48, přičemž jsou svodiče obou těchto pater vzájemně odsazeny jak ve vertikálním směru, tak i v horizontálním směru.
Následující popisná část se vztahuje k obr. 3, který schématicky zobrazuje příčný řez několika prvky podle vynálezu. Jak je to zřejmé z tohoto obrázku, proudí kapalná fáze z prvého pacra 43 přes přepady 214 skrze boční svodiče 51 a 55 a skrze prvé mezilehlé svodičové řady 52, 54 a ·56 směrem dolů do oblastí druhého patra 49, které jsou přilehlé k druhém mezilehlém svodičovým řadám 66, 63 a 69. Druhé svodičové řady pacra 49 jsou výhodně konstruovány stejném způsobem jako výše popsané svodičové řady patra 43 . První a druhé svodičové řady jsou obecně vzájemně paralelní, přičemž každá z těchto svodičových řad je nesena výše uvedenou přepážkovou nosnou strukturou vybíhající podél každé z těchto svodičových řad. V tomto ohledu je každá z přepážek 170, 171, 172 a 174 patra 49 připojena k níže uložené oblasti svodič-patro množinou výše uvedených úhlových prvků 80. Každý z těchto.prvků 80 je svým jedním koncem spojen s příslušnou přepážkou a svým druhým, protilehlým, koncem k příslušné oblasti svodič-patro. Patra 43 a 49 jsou dále podél svých vnějších okrajů podepřena nosnými prstenci 75 a 77, které probíhají podél obvodů těchto pater. V těchto prstencích 75 a 77 jsou výhodně vytvořeny otvory 7 8 pro umožnění průchodu stoupající parní fáze 15 skrze tyto otvory. Otvory 7 8 vytvořené v nosných prstencích 7 5 a 77 zahrnují v jednom provedení ventily uspořádané v těchto otvorech pro umožnění proudění parní fáze 15 skrze cyco otvory a tudíž pro zvýšení účinnosti účinné ploch·/ 50 uvažovaného patra. Pro boční svodiče 51 celistvý nosný prstenec 51 a 55.
ucinne a 55 je poskytnu
Schématické zobrazení sestavy patra s množinou svodičů provedené na obr. 3 ilustruje způsob pro maximalizaci strukturálních a funkčních aspektů této sestavy v produkční koloně a zařizení k provádění tohoto způsobu. Materiál jednotlivých konstrukčních prvků uvedené sestavy a způsob jejich výroby je odborníkovi v daném oboru dobře známý. Skutečné rozměry těchto prvků nejsou tudíž v popisné části uvedeny, přičemž tyto rozměry závisí na celkové velikosti kolony 12.
Popis vynálezu zahrnuje určité znaky, které jsou pouze částečně zobrazeny na obr. 3 a které jsou dále podrobněji popsány. Tyto znaky zahrnují vyrovnávací můstky 60., 62 a 64 uspořádané přes výše popsané svodičové řady 52, 54 a 56 , které se nachází mezi jednotlivými plochami patra 4 8 . Boční svodiče 51 a 55 nevykazují tyto znaky. Mezilehlé svodičové řady 66, 67, 6 3 a 69 patra 4 9 jsou tudíž zobrazeny s můstkovými částmi 17 0A, 171A, 172A resp. 174A vytvořenými v těchto svodičových řadách. Tyto můstkové části jsou vedeny přes uvedené příslušné svodičové řady skrze otvory 100, které jsou vytvořeny v příslušných nosných přepážkách. Tyto otvory 100 mohou být zřetelněji pozorovány v perspektivním pohledu na obr. 2. Poskytnutím otvoru 100 průchozího skrze příslušnou přepážku může kapalná fáze 13, která proudí po patrech 43 a 49, proudit skrze tento otvor, zatímco je zachována strukturální celistvost patrového systému. Jak to bylo posáno výše v souvislosti s patrem 48, zahrnují můstky 170A., 171A, 172A. a 174A množinu otvorů 100A vytvořených v těchto můstkách pro umožnění průchodu stoupající parní fáze 15 skrze zyto czvory a tudíž pro zvětšení aktivní oblasti příslušného patra. Tyto otvory 1QQA jsou rovněž nejlépe pozorovazelné v perspektivním pohledu na obr. 2.
Jak je to zřejmé z obr. 3, mohou patra 48 a 49 zahrnovaz zvýšené účinné vstupní plochy uspořádané pod svodiči výše uleženého patra. Tyto zvýšené účinné vstupní plochy v zobrazeném provedení obsahují části dna příslušného patra, kzeré jsou zvýšeny do formy ventilačních komor '102, které mají otvory 103 vytvořené v bočních stěnách těchto komor pro poskytnutí prostředku pro přímý průchod parní fáze 15 stoupající kolonou 12. Způsob použití parních ventilačních komor 102 uvedených v tomto popisu a zařízení k provádění tohoto způsobu jsou popsány v patentové přihlášce US 08/306,672, jejíž přihlašovatelem je přihlašovatel této patentové přihlášky. Použitím parních ventilačních komor 102 se kapalná fáze 13, která sestupuje z příslušného svodiče směrem dolů bezprzstředně střetává se stoupající parní fází 15, která prochází skrze otvory 103 komory 102. Jak je to zřejmé z obr. 3, na kterém je šipkou zobrazeno proudění kapalné fáze pod svodičem 52, vynález poskytuje uvnitř kolony 12 přímou interakci mezi kapalnou fází a v protisměru proudící parní fází, zatímco maximalizuje proudovou účinnost této kolony.
Následující popisná část se vztahuje k obr. 4, na kterém je zobrazen průřez oblastí svodič-nosná přepážka patra 48 z obr. 3, přičem tento příčný.řez je proveden podle linie 4-4 na obr. 3. Z tohoto obrázku je zřetelný otvor 100, který je uspořádán nad můstkovou části 64 patra 48., přičemž tento otvor je tvořen obecně obdélníkovým oknem průchozím skrze nosnou přepážku 74 uspořádanou při svodičové řadě 56. Otvor 100 je ve své spodní části vymezen podélnou spodní částí 103 celistvou s nosnou přepážkou 7 4 . Po konstrukční stránce tato oknová konfigurace má za následek, že spodní část 103, která zajišťuje strukturální celistvost,' je namáhána v tahu, zatímco horní část 105 je namáhána v tlaku. Zatížení schématicky reprezentované šipkou 107 je zastoupeno hmotností patra, svodičů a kapalné fáze, která je během provozu kolony 12 přítomna na tomto patru a těchto svodičích. Při tomto druhu zatížení je výhodné dolní částí 103 poskytnout podpěru pro můstek 64 . Z tohoto důvodu není otvor 100 jednoduše tvořen, výřezem ve tvaru písmene U v přepážce 7 4 . Následkem zobrazené strukturální konfigurace probíhá přepážka 74 skrze koncové stěny 108 a 110 svými přilehlými konci vzájemně odsazených svodičů 56A resp. 56B svodičové řady 56. Za účelem připevnění svodiče k nosné přepážce mohou být použity různé standartní sestavovací techniky jako např. svařování.
Následující popisná část se vztahuje k obr. 5, který zobrazuje půdorysný pohled na patro 43 z obr. 2, přičemž tento obrázek nabízí názorný pohled na účinnou část 50 tohoto patra a na nosné přepážky 7 0, 72 a 7 4 . Každý z uvedených nosných přepážek je řadou spojovacích prvku 3 Q spojen s příslušnou níže uloženou oblastí svodič-patro. Např. nosná přepážka 70 je pomocí šesti úhlových spojovacích prvků 18 0, 181, 182, 183, 184 a 186 připojena k svodiči 52A svodičové řady 52 . Ačkoliv v tomto konkrétním zobrazeném provedení části patra 48 bylo použito šest spojovacích prvků 30, může se počet těchto spojovacích prvků měnit, přičemž tento počet závisí na ploše uvedeného patra a na rozložení zatížení na tomto patře pro konkrétní kolonu. Např. přepážka 72 svodiče 54A svodičové řady 54 je kvůli většímu rozsahu svodiče 54A než má svodič 52A sestavena s osmi spojovacími prvky 80.
Z obr. 5 je jasně zřetelná zvýšená účinná vstupní plocha (parní ventilační komory 102) patra 48, která se nachází mezi svodiči tohoto patra. Svodič výše uloženého patra je uspořádán tak, že kapalná fáze, která proudí skrze tento svodič dopadá na vstupní plochu 50 patra £8. Spojovací prvky 80 jsou rovněž určeny k uvedenému výstupu proudu kapalné fáze na účinnou plochu níže uloženého patra. Jak je to z obrázku zřejmé, je každý spojovací prvek 8 0 tvořen bočními stěnami 130 a 191, které směrem nahoru vybíhají z mezilehlé žebrové části 192. Je to právě žebrová část 192, která poskytuje úhlovou přepážku pro kapalnou fázi, která by se jinak rozstřikovala do příslušných svodičů. Spojovací prvky 80 jsou tudíž výhodně tvořeny do písmene U tvarovanými kanálovými prvky, jak je to patrné z obr. 2.
Na obr. 5 jsou zřetelněji zobrazeny koncové části svodičů 51 a 55. Každý konec svodičů 51 a 55 je tvořen rovinnými úhlovými bočními stěnami 201, které jsou zakončeny rovnou spodní sekcí 203. Spodek 203 zahrnuje množinu štěrbin 205, které jsou selektivně uspořádány za účelem distribuování kapalné fáze směrem na níže uložené patro v regulované konfiguraci. Tato specifická konfigurace svodiče je podrobněji popsána v patentu US 5,164,125, jehož přihlašovatelem je přihlašovatel této patentové přihlášky. V tomto patentovém dokumentu však není popsána a zobrazena boční stěnová nosná konfifurace svodičů 51 a 55, která je posána a zobrazena v této patentové přihlášce. Jak je zřejmé z obr. 3 a z obr. 5 , zahrnují boční stěny 210 uvedených svodičů horní přírubu 212, která z této boční stěny vybíhá směrem ven tak, že částečně přesahuje nosný prstenec 75. Tato nosná příruba 212 je vzhledem k úrovni patra 43 snížena (jak je to patrné z obr. 3), čímž se vytvoří tzv. nálevková oblast, která umožňuje kapalině proudit přes vrchní část přepadu 214 do vstupní části této nálevkové oblasti, která je rozsáhlejší ne výstupní část příslušného svodiče. Tímto konstrukčním řešením mohou boční svodiče 51 a 55 pojmout více kapalné fáze, čímž se zamezí přeplnění těchto svodičů kapalnou fázi, ke kterému může dojít v případě, že není vytvořená nálevková konfigurace.
Následující popisná část se vztahuje k obr. 6, který zobrazuje dílčí perspektivní pohled jedno provedení účinného nosného prstence podle vynálezu. Sestava 3 0 0 účinného nosného prstence zahrnuje nosný prstenec 302, který má množinu ventilů 304 vytvořených v tomto prstenci. Ventily 304 mohou být fixního typu, zahrnující vrchní ventilový prvek 306, který je nohami 308 uspořádanými nad otvorem 310 připevněn k nosnému prstenci 302. Pro účely příkladného provedení ventilu 304 může být také použito ventilu 312 plovákového typu uspořádaného nad otvorem 314, přičemž tento typ ventilu je zřetelněji popsán ve výše uvedeném patentu US 5,120,474.
V konkrétním provedení nosného prstence 302 zobrazeném na obr. 6 zahrnuje tento prstenec rovnou desku 316, která je připevněna k vnitřní straně stěny kolony 313. V tomto zobrazeném provedení je deska patra 320 s účinným povrchem připevněna k nosnému prstenci 302 účinným upínadlem 350 (dále popsanými.) . Ventily 322 jsou vytvořeny v povrchu patra 32 0. Jak již to bylo výše uvedeno, účinný nosný prstenec 300 zvětšuje účinnost účinné plochy připojeného patra 320. V tomto konkrétním provedení jsou ventily 304 totožné s ventily patra 320. Rovněž mohou být použity modifikace konfigurace ventilu, přičemž v určitých případech mohou být plovákové ventily použity buď v patře a/nebo v nosném prstenci.
Následující popis se vztahuje k obr.7, který zobrazuje průřez upínadlem 350, které upevňuje patro 320 k nosnému prstenci 302. Upínadlo 350 v zobrazeném provedení má dutou miskovitou konfiguraci opatřenou otvory 352 za účelem umožnění průchodu stoupajícího proudu parní fáze skrze tyto otvory. Upínadlo může mít obdélníkový tvar nebo jiný tvar, který je podmíněn provedením patra. V zobrazeném provedení upínadlo 350 zahrnuje upevňovací člen 354, který probíhá ve vertikálním směru skrze toto upínadlo a skrze upínací rameno 355 zajišzěné pod nosným prstencem 302. V patře 32 0 je vytvořena štěrbina 357, která je svými rozměry přizpůsobena rozměrům upínadla 350 a která umožňuje průchod parní fáze skrze tuto štěrbinu. Proudům parní fáze 15 je tudíž umožněno procházet skrze nosný prstenec 302 a rovněž tak skrze uvedené patro 320 skrze účinné upínadla 350.
Následující popis se vztahuje k obr. 8, který zobrazuje půdorysný pohled na upínadlo 350 z obr. 7. V zobrazeném provedení upínadlo 350 zahrnuje množinu otvorů 352 za účelem umožnění proudění parní fáze skrze toto upínadlo. V tomto konkrétním provedení jsou použity
ventilační otvory 360, 361, 362 a 363 přilehlé k
upevňovacímu otvoru 3 64, který je uzpůsoben pro zasunutí
upevňovacího členu 354 z obr. 7. Jak již to bylo výše
uvedeno, je uvnitř patra 320 vytvořena štěrbina 357 za
účelem umožnění proudění parní fáze skrze tuto štěrbinu.
Následující popisná část se vztahuje současně k obr. 6, 7 a 8. Použitím účinného nosného prstence 300 a účinného upínadla 350 se dosáhne konstrukce patra, kcerá odpovídá maximální účinnosti provozu produkční kolony. V zobrazeném provedení vynálezu je parní fázi 15 umožněno proudit skrze periférní části pater produkční kolony, což je pro parní fázi obvykle nedostupné. Naproti tomu kapalná fáze proudí přes jak celistvé tak i perforované plochy pater. Proto bez použití zobrazených účinných oblastí by dostupná styková plocha mezi parní a kapalnou fázi byla zmenšena. Z tohoto důvodu způsob podle vynálezu a zařízení k provádění tohoto způsobu umožňuje zlepšit provoz produkční kolony.
Následující popisná část se vztahuje k obr. 9, který zobrazuje ve zvětšeném měřítku půdorysný pohled na alternativní provedení části účinné plochy parra z obr. 2. Z tohoto obrázku je zřejmé, že vynález zahrnuje směrové ventilové řady uspořádané uvnitř účiné plochy desky patra ve zvolené orientaci. Ventily 600 jsou směrového typu a jsou uspořádány v aktivní ploše 602 desky 604 patra v takové konfiguraci, která způsobuje zvýšeni turbulencí kapalné fáze a zvýšené míšení parní fáze s kapalnou fází podél povrchu patra. Každý z ventilů 600 podél myšlené linie 610 je orientován tak, že větší množství parní fáze proudí z těchto ventilů směrem reprezentovaným šipkou 612, zatímco ventily podél myšlené linie 614 jsou situovány tak, že větší množství parní fáze proudí z těchto ventilů směrem zastoupeným šipkou 616. Z ventilů 600 podél myšlené linie 620 proudí větší množství parní fáze ve směru reprezentovaném šipkou 622. Každý z uvedených ventilů je konstruován tak, že parní fáze z tohoto ventilu proudí v obou uvedených směrech, ale jen jeden směr je preferenční a tímto směrem z uvedeného ventilu proudí větší množství parní fáze. Tyto ventily jsou často označovány jako směrové ventily. V důsledku popsané orientace ventilu je normálnímu proudění kapaliny po patře vnucena příčná složka proudění, která je orientována kolmo k normálnímu směru proudění kapaliny na patře, následkem čehož je kapalina nucena odbočit z obvyklého směru pohybu od přívodního k přilehlému výstupnímu svodiči. Toto opatření prodlužuje délku dráhy kapalné fáze proudící podél patra. Použitím množiny svodičů v jednom patře je vzdálenost mezi přilehlými svodiči omezena. Toto omezení vede ke zkrácení přímé dráhy kapalné fáze mezi vstupní plochou a výstupním svodičovým přepadem. Z tohoto hlediska je prodloužení délky dráhy kapalné fáze podél účinné plochy patra výhodným opatřením realizovaným v rámci vynálezu.
Na obr. 9 je zobrazen přepad 650, který je přilehlý k ventilům 60Q a který má klikatou konfiguraci 652. Tato klikatá konfigurace 652 je tvořena množinou přepadových čássí 654 a 656, které vytváří vrcholové hrany 653 uspořádané mezi semito částmi. Tato klikatá konfigurace prodlužuje vzhledem k účinné ploše 602 délku uvažovaného přepadu. Jeden paramesr z proudové distribuce a účinnosti kolony zahrnuje vztah mezi délkami přepadů a jinými parametry patra kolony. Změna tvaru přepadu a úprava jeho délky může být jednoduše realizována bez podstatným modifikací patra nebo ploch svodičů. Možnost ' nastavitelné délky přepadu je rovněž užitečná v případě, že v jednom patře je použita množina svodičů, a to z toho důvodu, že svodiče mohou být uspořádány v bočních nebo chordálních oblastech, ve kterých mohou být mezi lineárními otvory přilehlými k protilehlým svodičům podstatné rozdíly. V této konfiguraci je výhodné obecně vyrovnat délku uvažovaného přepadu spolu s proudovými parametry parní a kapalné fáze za účelem maximalizace účinnosti kolony a rovnováhy proudových parametrů uvnitř kolony v souladu s typem produkce realizované kolonou pro styk parní a kapalné fáze. Zejména kombinací nastavitelné délky přepadu s příčnými směrovými ventily s opačně orientovanou konfigurací je účinnost provozu účinné plochy patra výrazně zvýšena.
Předpokládá se, že provoz a konstrukce produkční kolony podle vynálezu jsou z výše uvedeného popisu zřejmé. Jelikož výše zobrazené kolony a výše popsaný způsob jsou uvedeny pouze jako výhodná provedení, je samozřejmé, že v rámci vynálezu jsou možné různé změny a modifikace těchto kolon a způsobu a všechny tyto změny a modifikace spadají do rozsahu vynálezu definovaného v následujících patentových nárocích.

Claims (26)

  1. PATETOVÉ NÁROKY
    1. Sestava patra se svodičem chemické produkční kolony pro styk parní a kapalné fáze, ve které jsou uvedená patra tvořena účinnými oblastmi uspořádanými na těchto patrech pro vzestupné proudění parní fáze skrze tyto oblasti a ve které je proudění kapalné fáze vedeno podél prvého patra a z tohoto patra skrze první řadu svodičů uspořádaných v tomto prvém patře směrem dolů na druhé patro a dále přes účinné oblasti oohoto druhého patra uspořádané mezi jednotlivými řadami z množiny druhých řad svodičů uspořádaných v uvedeném druhém paoře , vyznačená tím, že zahrnuje prostředek, spojený s uvedenou sestavou patra se svodičem a s kolonou, pro nesení mezilehlých částí uvedené sestavy patra se svodičem, uspořádaných uvnitř této sestavy, a nosný prstenec, který probíhá podél obvodu uvedené sestavy patra se svodičem a ve kterém jsou vytvořeny otvory pro umožnění vzestupného proudění parní fáze skrze tyto otvory.
  2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že uvedený prostředek, spojený s uvedenou sestavou patra se svodičem a s kolonou, pro nesení mezilehlých částí uvedené sestavy patra se svodičem zahrnuje alespoň jednu nosnou přepážku vybíhající podél uvedeného svodiče.
  3. 3. Zřízení podle nároku 1, vyznačené tím, že uvedené otvory vytvořené v uvedeném nosném prstenci zahrnují ventily uspořádané uvnitř těchto otvoru pro umožnění proudění parní fáze skrze tyto ventily.
  4. 4. Zařízení podle nároku 3, vyznačené tím, že uvedené ventily jsou fixního typu a mají ventilové členy nesené nad uvedeným otvory množinou noh vybíhajících z těchto ventilových členů směrem dolů a zajištěných v uvedených otvorech.
  5. 5. Zařízení podle nároku 3, vyznačené tím, že uvedené ventily jsou plovákového typu.
  6. 6. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že dále zahrnuje účinné upínadlo, kterým je uvedené patro upevněno k uvedenému účinnému.nosnému prstenci, přičemž toto upínadlo zahrnuje upevňovací člen, který má množinu otvorů probíhajících skrze tento upevňovací člen pro umožnění proudění parní fáze do vnitřku uvedeného upínadla, v důsledku čehož se umožní parní fázi nacházející se pod uvedeným patrem proudit skrze uvedená upínadla a dále se zvětší účinná oblast uvedeného patra.
  7. 7. Zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že uvedené účinné upínadlo dále zahrnuje miskovitě tvarovaný člen, který má množinu otvorů probíhajících skrze tento člen, přičemž některé z těchto otvoru jsou lokalizovány pro šroubové spojení s uvedeným účinným nosným prstencem.
  8. 8. Zařízení podle nároku 1, v y z n a č e n é tím, že uvedená oblast uvedeného druhého patra, která je uspořádána pod uvedenými prvními řadami uvedeného prvého patra, zahrnuje parní ventilační komory uspořádané v této oblasti pro umožnění vzestupného proudění parní fáze skrze tyto ventilační komory.
  9. 9. Zařízení podle nároku 1, v y z n a č e n é tím, že uvedené prvé a druhé řady svodičů jsou obecně obvykle vzájemně paralelní.
  10. 10. Sestava patro se svodičem obsažené v chemické produkční koloně, ve které kapalná fáze proudí směrem dolu a parní fáze stoupá směrem nahoru skrze mísící oblasti této kolony, vyznačená tím, že zahrnuje první patro tvořené účinnými oblastmi uspořádanými na tomto patře pro proudění parní fáze skrze toto patro a alespoň jeden svodič uspořádaný v tomto patře, druhé patro zahrnující účinné oblasti uspořádané na tomto patře a pod uvedeným prvním patrem a alespoň dva svodiče uspořádané v tomto druhém patře, prostředek, spojený s uvedenou kolonou a probíhající přes alespoň jedno z uvedeného prvého a druhého patra, pro nesení mezilehlých částí těchto pater a prostředek pro nesení obvodu uvedených pater v oblasti nosných přepážek, přičemž uvedený nosný obvodový nosič zahrnujíce prstenec, který je podél obvodu uvedeného patra upevněn ke koloně a který zahrnuje otvory vytvořené v tomto prstenci pro umožnění vzestupného proudění parní fáze skrze tento prstenec.
  11. 11. Zařízení podle nároku 10, vyznačené tím, že že uvedené otvory vytvořené v uvedeném prstenci zahrnují ventily uspořádané uvnitř těchto otvorů pro umožnění proudění parní fáze skrze tyto ventily.
  12. 12. Zařízení podle nároku 11, vyznačené tím, že uvedené ventily jsou fixního typu a mají ventilové členy nesené nad uvedeným otvory množinou noh vybíhajících z těchto ventilových členů směrem dolů a zajištěných v uvedených otvorech.
  13. 13. Zařízení podle nároku li, vyznačené tím, že uvedené ventily jsou plovákového typu.
  14. 14. Zařízení podle nároku 10, vyznačené tím, že dále zahrnuje účinné upínadlo, kterým je uvedené patro upevněno k uvedenému účinnému nosnému prstenci, přičemž toto upínadlo zahrnuje upevňovací člen, který má množinu otvorů probíhajících skrze tento upevňovací člen pro umožnění proudění parní fáze do vnitřku uvedeného upínadla, v důsledku čehož se umožní parní fázi nacházející se pod uvedeném patrem proudit skrze uvedená upínadla a dále se zvětší účinná oblast uvedeného patra.
  15. 15. Zařízení podle nároku 14, vyznačené tím, že uvedené účinné upínadlo dále zahrnuje miskovítě tvarovaný člen, který má množinu otvorů probíhajících skrze tento člen, přičemž přičemž některé z těchto otvorů jsou lokalizovány pro šroubové spojení s uvedeným účinným nosným prstencem.
  16. 16. Zařízení podle nároku 16, vyznačené tím, že alespoň dva. svodiče uspořádané v uvedeném prvém patru jsou svými přilehlými konci vzájemně odsazeny a že mezi těmito přilehlými konci vzájemně odsazených svodičů je uspořádán účinný můstek pro umožnění proudění kapalné fáze přes tento můstek.
  17. 17. Zařízení podle nároku 10, vyznačené tím, že uvedený prostředek spojený s uvedenou kolonou a probíhající přes alespoň jedno z uvedeného prvého a druhého patra pro nesení mezilehlých částí těchto pater zahrnuje jednu nosnou přepážku kontinuálně probíhající podél uvedených svými přilehlými konci vzájemně odsazených svodičů pro nesení těchto svodičů, přičemž uvedená přepážka zahrnuje průchozí mezilehlou oblast vytvořenou v této přepážce a uzpůsobenou pro vymezení uvedeného účinného můstku touto oblastí a pro umožnění proudění kapalné fáze skrze uvedenou přepážku pro vyrovnání proudění kapalné fáze na uvedeném patře v oblastech přilehlých k uvedené přepážce.
  18. 18. Zařízení podle nároku 17, vyznčené tím, že uvedené účinné oblasti uvedených pater jsou tvořeny parními ventily uspořádanými v těchto patrech pro umožnění vzestupného proudění parní fáze skrze tyto patra.
  19. 19. Zařízení podle nároku 18, význačné tím, že uvedené parní ventily zahrnují fixní ventily.
  20. 20. ' Zařízení podle nároku 18, význačné tím, že uvedené parní ventily zahrnují plovákové ventily.
  21. 21. Zařízení podle nároku 18, význačné tím, že uvedené můstky jsou tvořeny množinou parních ventilů uspořádaných uvnitř těchto můstků pro umožnění vzestupného proudění parní fáze skrze tyto můstky a pro další zvětšení účinné oblasti uvedeného patra.
  22. 22. Zařízení podle nároku 10, význačné t í m, že některá z uvedených oblastí uvedeného druhého patra uspořádaná pod uvedenými prvními řadami svodičů uvedeného prvého patra zahrnuje parní ventilační komory uspořádané v této oblasti pro umožnění vzestupného proudění parní fáze skrze tuto oblast.
  23. 23. Zařízení podle nároku 10, význačné tím, že uvedená účinná plocha uvedeného patra zahrnuje směrové ventily uspořádané na této ploše.
    i
  24. 24. Zařízení podle nároku 23, význačné tím, že uvedené směrové ventily jsou vyrovnány v určitých řadách, přičemž jsou uspořádány do konfigurace, ve které je proudění parní fáze z těchto ventilů usměrňováno do obecně příčného směru vzhledem k proudění kapalné fáze kolem těchto ventilů.
  25. 25. Zařízení podle nároku 24, vyznačené tím, že uvedené směrové ventily uspořádané v uvedených přilehlých řadách usměrňují proudění parní fáze z těchto ventilů do vzájemně opačných směrů pro vytvoření turbulencí mezi těmito přilehými řadami směrových ventilů a pro zvýšení účinnosti patra.
  26. 26. Zařízení podle nároku 23, vyznačené tím, že uvedené ventily jsou fixního typu, který má první podpěrné členy širší než druhé podpěrné členy pro vytvoření preferenčního proudění parní fáze z těchto ventilů.
CZ96936A 1995-03-31 1996-03-29 Highly effective system of a tray with a production column diverter CZ93696A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/414,792 US5547617A (en) 1995-03-31 1995-03-31 Apparatus for increasing effective active area

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ93696A3 true CZ93696A3 (en) 1996-12-11

Family

ID=23642985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ96936A CZ93696A3 (en) 1995-03-31 1996-03-29 Highly effective system of a tray with a production column diverter

Country Status (14)

Country Link
US (1) US5547617A (cs)
EP (1) EP0734748A3 (cs)
JP (1) JP2967401B2 (cs)
KR (1) KR960033530A (cs)
CN (1) CN1135933A (cs)
AR (1) AR001493A1 (cs)
BR (1) BR9601203A (cs)
CA (1) CA2173081A1 (cs)
CZ (1) CZ93696A3 (cs)
HU (1) HUP9600826A2 (cs)
MX (1) MX9601203A (cs)
SK (1) SK42796A3 (cs)
TW (1) TW306883B (cs)
ZA (1) ZA962525B (cs)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19530291A1 (de) * 1995-08-17 1997-02-20 Basf Ag Vorrichtung und Verfahren zum Stoffaustausch in Bodenkolonnen
US6003847A (en) * 1996-10-30 1999-12-21 Koch Enterprises, Inc. Downcomer for chemical process tower
US5895608A (en) * 1996-10-30 1999-04-20 Koch Enterprises, Inc. Downcomer for chemical process tower and method of forming the same
JP2001513701A (ja) * 1997-03-03 2001-09-04 コック エンタープライセス インコーポレーテッド 化学プロセス塔用下降管
US5975504A (en) * 1997-03-12 1999-11-02 Uop Llc Closely-spaced high capacity fractionation trays
US6299146B1 (en) * 1997-04-03 2001-10-09 China Petro-Chemical Corp. Retangular suspending downcomer directing tray
US6131891A (en) * 1998-03-30 2000-10-17 Uop Llc Fractionation column containing stacked fractionation trays
US6193222B1 (en) * 1998-09-18 2001-02-27 Zhongliang Fan Gas-liquid contact tray and method
US6095504A (en) * 1999-03-24 2000-08-01 Uop Llc Supports for stacked fractionation tray end pieces
US6250611B1 (en) 1999-10-07 2001-06-26 Sulzer Chemtech Usa, Inc. Vapor-liquid contact apparatus
US6863267B2 (en) 2000-02-16 2005-03-08 Shell Oil Company Gas-liquid contacting tray
ATE460216T1 (de) * 2000-02-16 2010-03-15 Shell Int Research Gas-flüssigkeit kontaktboden mit mehreren ablaufelementen
CN1117595C (zh) * 2000-06-30 2003-08-13 上海惠生化工工程有限公司 斜孔波纹板
US6799752B2 (en) * 2001-05-03 2004-10-05 Amt International, Inc. Method and apparatus for improving a fractionation process
DE10159823A1 (de) * 2001-12-06 2003-06-18 Basf Ag Klammer zur lösbaren Verbindung eines Kolonnenbodens mit einem Auflagering in einer Kolonne
US6746003B2 (en) * 2002-08-26 2004-06-08 Amt International, Inc. Gas-liquid contacting apparatus
US7055810B2 (en) * 2003-04-22 2006-06-06 Koch-Glitsch, Lp Expansion ring for mass transfer column and method employing same
US7270316B2 (en) * 2004-06-09 2007-09-18 Joseph Michael Burch Distillation column tray configuration
US7810796B2 (en) * 2006-12-14 2010-10-12 Uop Llc Dead zone activation in vapor-liquid contacting apparatus
US8540218B2 (en) 2007-04-27 2013-09-24 Gtc Technology Us Llc Fluid dispersion unit assembly and method
US8517354B1 (en) 2008-03-20 2013-08-27 Gtc Technology Us Llc Fluid dispersion unit with directional component vector
US8517352B1 (en) 2008-04-04 2013-08-27 Gtc Technology Us Llc Liquid distributor
US9463397B2 (en) 2008-04-04 2016-10-11 Gtc Technology Us Llc System and method for liquid distribution
US8678357B2 (en) 2010-05-17 2014-03-25 Gtc Technology Us, Llc Fluid contactor-diffuser tray assembly
US8480062B2 (en) 2009-05-15 2013-07-09 Gtc Technology Us, Llc Activated hinge-joint
US9072986B2 (en) 2011-02-23 2015-07-07 Gtc Technology Us Llc Method and apparatus for securing fractionation trays
US9597650B2 (en) 2011-04-18 2017-03-21 Gtc Technology Us Llc System for improved reactant mixing and distribution
US20210299589A1 (en) * 2014-08-11 2021-09-30 Sulzer Management Ag Method and system for orifice control of valve pressure drop
RU2562482C1 (ru) * 2014-09-10 2015-09-10 Игорь Анатольевич Мнушкин Фракционирующий аппарат
ES2823485T3 (es) 2014-12-23 2021-05-07 Sulzer Management Ag Bandeja de contacto vapor-líquido
EP3106214B1 (en) * 2015-06-18 2020-03-04 General Electric Technology GmbH Gas stripper system
MX2018000232A (es) 2015-07-08 2018-03-08 Koch Glitsch Lp Bandeja de valvula de contacto para una columna de transferencia de masa.
US9757663B2 (en) 2015-10-30 2017-09-12 Chevron U.S.A. Inc. Curved liquid collector trays useful in pressure vessels
USD816189S1 (en) 2016-06-07 2018-04-24 Koch-Glitsch, Lp Tray valve
USD816188S1 (en) 2016-06-07 2018-04-24 Koch-Glitsch, Lp Tray valve cover
CN110064313B (zh) * 2018-01-23 2021-08-31 中国石油化工股份有限公司 一种喷射态气液交换设备
US11148069B2 (en) 2019-12-09 2021-10-19 Uop Llc Multiple downcomer trays
US11554328B2 (en) * 2020-03-06 2023-01-17 Uop Llc Bubble promoter
US11738284B2 (en) 2021-04-16 2023-08-29 Uop Llc Distillation trays

Family Cites Families (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2582826A (en) * 1945-05-25 1952-01-15 Glitsch Engineering Company Tray for use in refining towers
US2582657A (en) * 1948-04-21 1952-01-15 Serner Herbert Edward Bubble tower
US2611596A (en) * 1948-07-23 1952-09-23 Glitsch Engineering Company Tray for use in refining towers
US2693949A (en) * 1950-10-19 1954-11-09 Koch Eng Co Inc Apparatus for contacting gases and liquids
US2757915A (en) * 1951-08-23 1956-08-07 Koch Eng Co Inc Gas-liquid contact apparatus
US2762692A (en) * 1953-03-04 1956-09-11 Exxon Research Engineering Co Apparatus for solid-liquid contacting
US2787453A (en) * 1953-11-30 1957-04-02 Exxon Research Engineering Co Fractionating tower utilizing directional upflow means in conjunction with slanted trays
US2836406A (en) * 1955-03-28 1958-05-27 Irvin E Nutter Trusses for supporting sectional removable trays used in refining towers and the like
US2951691A (en) * 1956-06-26 1960-09-06 Irvin E Nutter Valve mechanism for fluid and liquid contact apparatus
US3008553A (en) * 1958-01-17 1961-11-14 Fritz W Glitsch & Sons Inc Vapor-liquid contact tray
US3013782A (en) * 1958-09-08 1961-12-19 Fritz W Glitsch & Sons Inc Fluid contact apparatus
US3125614A (en) * 1959-03-05 1964-03-17 Figure
US3080155A (en) * 1960-01-18 1963-03-05 Fritz W Glitsch & Sons Inc Flow control means
NL271575A (cs) * 1960-11-21
NL136761C (cs) * 1961-03-03
US3282576A (en) * 1962-09-06 1966-11-01 Union Carbide Corp Apparatus for improved liquidvapor contact
US3233708A (en) * 1962-10-15 1966-02-08 Fritz W Glitsch & Sons Inc Vapor-liquid contact trays
US3343821A (en) * 1964-02-05 1967-09-26 Fritz W Glitsch & Sons Inc Grids for vapor-liquid contact apparatus
US3410540A (en) * 1964-11-09 1968-11-12 Union Carbide Corp Vapor-liquid contact system and method
BE674013A (cs) * 1965-01-22
GB1143772A (cs) * 1965-03-15
US3550916A (en) * 1968-11-29 1970-12-29 Germania Chemieanlagen Und App High capacity mass transfer plate for columns
JPS4945219B1 (cs) * 1970-12-09 1974-12-03
BE794704A (nl) * 1972-02-07 1973-07-30 Shell Int Research Schotel voor het met elkaar in aanraking brengen van vloeistof en damp
US3959419A (en) * 1973-09-06 1976-05-25 Fritz W. Glitsch & Sons, Inc. Vapor-liquid contact method
US3969447A (en) * 1973-10-18 1976-07-13 Fritz W. Glitsch & Sons, Inc. Grids for fluid contact apparatus
SU510247A1 (ru) * 1974-03-20 1976-04-15 Предприятие П/Я Р-6273 Тепло-массообменна тарелка
US4133852A (en) * 1976-09-13 1979-01-09 Exxon Research & Engineering Co. Hinged pressure relief tray
US4120919A (en) * 1976-11-26 1978-10-17 Glitsch, Inc. Quick opening removable tray sections for fluid contact
US4123008A (en) * 1977-02-04 1978-10-31 Glitsch, Inc. Reactor distribution duct
US4101610A (en) * 1977-02-28 1978-07-18 Union Carbide Corporation Liquid-gas contacting tray
US4499035A (en) * 1977-03-17 1985-02-12 Union Carbide Corporation Gas-liquid contacting tray with improved inlet bubbling means
US4275021A (en) * 1977-03-17 1981-06-23 Union Carbide Corporation Gas-liquid contacting tray with improved inlet bubbling means
US4159291A (en) * 1977-08-16 1979-06-26 Union Carbide Corporation Outlet means for vapor-liquid contacting tray
US4174363A (en) * 1978-03-10 1979-11-13 Union Carbide Corporation Vapor-liquid contacting tray with vapor thrust means
JPS5527045A (en) * 1978-08-15 1980-02-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Plate structure in gas liquid contact equipment
US4374000A (en) * 1981-02-02 1983-02-15 Cosden Technology, Inc. Method for controlling the formation of polymer accumulations during distillation of a vinylaromatic monomer
SU997706A1 (ru) * 1981-08-07 1983-02-23 Казахский Химико-Технологический Институт Массообменна тарелка
CA1211364A (en) * 1982-04-15 1986-09-16 Jeremy B. Bentham Apparatus for contacting a liquid with a gas
US4601788A (en) * 1982-07-12 1986-07-22 Shell Oil Company Apparatus for fractionation reboiling
JPS5995903A (ja) * 1982-11-24 1984-06-02 Nippon Kayaku Co Ltd バツフル・トレイ塔
CA1197172A (en) * 1982-11-24 1985-11-26 Karl T. Chuang Gas-liquid contacting apparatus
US4597916A (en) * 1983-06-21 1986-07-01 Glitsch, Inc. Method of and apparatus for intermediate lamella vapor liquid contact
US4604247A (en) * 1983-06-21 1986-08-05 Glitsch, Inc. Tower packing material and method
GB8406634D0 (en) * 1984-03-14 1984-04-18 Shell Int Research Gas/liquid contacting apparatus
GB8413336D0 (en) * 1984-05-24 1984-06-27 Shell Int Research Gas/liquid contacting apparatus
US4842778A (en) * 1985-12-23 1989-06-27 Glitsch, Inc. Apparatus for flow distribution in packed towers
EP0267961A4 (de) * 1986-05-29 1990-01-26 Uk Nii Prirodnykh Gazov Massenaustauschgerät.
US4838906A (en) * 1986-09-16 1989-06-13 Ukrainsky-Nauchno-Issledovatelsky Institut Prirodnykh Gazov "Ukrniigaz" Contact-and-separating element
US4908051A (en) * 1986-09-23 1990-03-13 Ukrainsky Nauchno-Issledovatelsky Institut Prirodnykh Gazov "Ukrniigaz" Axial swirl device for a contact and separation member
US4729857A (en) * 1987-04-27 1988-03-08 Glitsch, Inc. Liquid distributor for packed tower
US5049319A (en) * 1988-08-19 1991-09-17 Nye Trays, Inc. Distillation tray
US5047179A (en) * 1988-08-19 1991-09-10 Nye Trays, Inc. Distillation tray
US4909967A (en) * 1988-11-03 1990-03-20 Glitsch, Inc. Liquid distributor assembly for packed tower
US5164125A (en) * 1989-03-08 1992-11-17 Glitsch, Inc. Method and apparatus for downcomer-tray operation
US4956127A (en) * 1989-03-08 1990-09-11 Glitsch, Inc. Downcomer-tray assembly and method
US5098615A (en) * 1990-10-19 1992-03-24 Uop Multiple-downcomer contacting tray with fluid directing baffles
US5192466A (en) * 1991-10-09 1993-03-09 Glitsch, Inc. Method of and apparatus for flow promotion
US5244604A (en) * 1992-04-02 1993-09-14 Uop Packing-enhanced baffled downcomer fractionation tray
US5223183A (en) * 1992-04-02 1993-06-29 Uop Baffled downcomer fractionation tray
US5318732A (en) * 1992-12-29 1994-06-07 Uop Capacity-enhanced multiple downcomer fractionation trays
US5454989A (en) * 1994-03-23 1995-10-03 Nutter; Dale E. Vapor-liquid contact apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
SK42796A3 (en) 1996-10-02
KR960033530A (ko) 1996-10-22
CA2173081A1 (en) 1996-10-01
EP0734748A2 (en) 1996-10-02
JPH08332373A (ja) 1996-12-17
BR9601203A (pt) 1998-01-06
HUP9600826A2 (hu) 1999-06-28
ZA962525B (en) 1997-01-03
MX9601203A (es) 1997-03-29
TW306883B (cs) 1997-06-01
JP2967401B2 (ja) 1999-10-25
CN1135933A (zh) 1996-11-20
US5547617A (en) 1996-08-20
HU9600826D0 (en) 1996-05-28
EP0734748A3 (en) 1997-03-19
AR001493A1 (es) 1997-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ93696A3 (en) Highly effective system of a tray with a production column diverter
CZ93596A3 (en) Highly effective system of a tray with a plurality of production chemical column diverters
US4550000A (en) Apparatus for contacting a liquid with a gas
JP5422008B2 (ja) 並流式の蒸気と気体の接触装置
JP2691850B2 (ja) 触媒媒体を利用する処理塔のための降下管−トレー組立体及び降下管より排出液体と蒸気とを混合する方法
SK114395A3 (en) Downcomer-tray assembly of distillation column and venting excess vapour method from underlaying tray of distillation column
EP0386961A2 (en) Downcomer-tray assembly
KR101691680B1 (ko) 병류 접촉 장치 내 증기-액체 접촉 개선
KR100492827B1 (ko) 화학 공정 타워용 동반 감소 조립체
PL195542B1 (pl) Urządzenie do rozdzielania cieczy i pary oraz kolumna wymiany ciepła i/lub masy pomiędzy cieczą a parą
US4566883A (en) Apparatus for gas/liquid separation
KR20010012453A (ko) 2단 하강유로를 구비한 기액 접촉 트레이
SK27595A3 (en) Productive column with catalyst bed, catalyst bed for this productive column and method of using of catalyst bed in productive column
CA2756043C (en) Improved fluid distribution to parallel flow vapor-liquid contacting trays
US8052126B2 (en) Liquid distribution in co-current contacting apparatuses
CA2744812C (en) De-entrainment device
AU717982B2 (en) Apparatus for increasing effective active area

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic