MX2009001543A - Dispositivo y proceso para distribuir liquidos. - Google Patents

Dispositivo y proceso para distribuir liquidos.

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Daniel R Monkelbaan
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Abstract

El presente distribuidor de líquido funciona para distribuir uniformemente una corriente descendente de líquido a través de la bandeja, para interactuar con una corriente ascendente de vapor. Posee una tubería alimentadora que suministra la corriente de líquido a un canal elongado subyacente. En el piso del canal están colocadas perforaciones de descarga de líquido. Una placa en "v" perforada está colocada dentro del canal, para que el líquido de la tubería alimentadora pase a través de la placa en "v" perforada antes de chocar contra el piso del canal. Cuando pasa líquido a través de la placa en "v" perforada, la corriente se divide en corrientes menores de menor velocidad, proporcionando una velocidad de flujo general más uniforme de líquido que pasa por el canal. Luego se suministra el líquido de las salidas de descarga del canal a la superficie superior de la bandeja, con una velocidad de flujo a través de the canal esencialmente uniforme.

Description

DISPOSITIVO Y PROCESO ARA DISTRIBUIR LÍQUIDOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a distribuidores de liquido típicamente utilizados en columnas de transferencia de masa, y métodos de distribución de líquidos utilizando estos distribuidores de líquido. En la técnica se conocen diversos tipos de columnas de intercambio en los que un gas y un líquido entran en contacto uno con otro, para propósitos de transferencia de masa o calor, fraccíonacíón o separación de constituyentes de cargas de alimentación, y otras operaciones unitarias. Los flujos contracorriente de vapor y líquido dentro de estas columnas de intercambio se han convertido en los métodos establecidos de contacto vapor-líquido. La interfaz vapor-líquido en sí requiere la utilización de bandejas de destilación o un lecho empacado dentro de la columna. Se distribuye líquido por encima de las bandejas o lecho empacado, en tanto que se distribuye vapor por debajo de la bandeja o lecho empacado. El líquido que desciende sobre una bandeja, o gotea hacia abajo a través del lecho empacado, se expone al vapor que asciende, para contacto e interacción vapor-líquido . La configuración del interior de la columna determina la eficiencia de la interfaz vapor-líquido y la transferencia concomitante de masa y energía que ocurre en una torre de proceso. Para una operación eficiente, también es de importancia critica una distribución efectiva y uniforme del vapor y el liquido en lados opuestos de la bandeja de destilación o lecho empacado, creando zonas de mezclado homogéneo. Una distribución de liquido no uniforme puede causar mal contacto y baja transferencia de masa entre las corrientes ascendentes de vapor y las descendentes de liquido. Dado que la eficiencia es fácilmente convertible a costos de operación y calidad de producción, en la actualidad existen muchos diseños. Sin embargo, la eficiencia de la columna puede quedar limitada por la eficiencia de la distribución de vapor y líquido por el interior de la columna. Por ejemplo, si el vapor o el líquido no se distribuyen uniformemente en una porción de la bandeja de destilación o lecho empacado, esta porción no será utilizada a todo su potencial, y por consiguiente disminuirá la eficiencia y rentabilidad de la operación. Por consiguiente, y además de las bandejas y lecho empacados, el distribuidor de líquido es la unidad más importante del interior de una torre. Las fallas en el funcionamiento de una torre muchas veces son causadas por problemas en la distribución de líquido, como obstrucciones o distribución no uniforme. Al utilizarse lechos empacados, se puede perder eficiencia debido a pequeñas regiones de interacción no homogénea entre el vapor y el líquido. Muchos diseños de empacado de alta eficiencia requieren de flujos vapor-liquido contra corriente a través de canales definidos por corrugaciones opuestas de láminas. Si la distribución inicial de liquido o gas no logra entrar a un patrón de corrugación en particular, entonces se pierde valiosa área de superficie en el empacado, hasta que se fuerza al liquido y vapor a migrar a las regiones vacias del empacado, donde interactúan. El resultado es baja eficiencia. Una mejor distribución de liquido en el empacado reduciría el problema, y para obtenerse una mejor distribución de líquido en el empacado es deseable incrementar la distribución uniforme de líquido de una caja de partición, que a su vez alimenta un distribuidor de lecho empacado. Si el líquido que entra a una columna es distribuido más uniformemente en cada sección de una caja de partición, cada sección de la caja de partición puede suministrar una alimentación de líquido más uniforme a un distribuidor de lecho empacado. El nuevo distribuidor de líquido de la presente invención puede funcionar como caja de partición que alimenta la cantidad correcta de líquido, con una distribución uniforme, a un distribuidor de lecho empacado . Aunque muchos sistemas de la técnica anterior, como orificios de rociador, tuberías, placas perforadas, canales con aberturas y boquillas, son en general efectivos para distribuir parte del vapor y del líquido a casi todas las porciones de un sistema de distribución de bandeja o lecho empacado, usualmente no se obtiene una distribución uniforme sin un dispositivo de distribución más sofisticado. Por ejemplo, simplemente rociar liquido sobre la bandeja muchas veces causa altas concentraciones de flujo de liquido en ciertas porciones de la bandeja, y menos flujo en otras. Los distribuidores de orificios generalmente son susceptibles a taponamiento, causando una irrigación no uniforme dentro de la torre. Similármente, las irregularidades en la superficie de las ollas de distribuidores, que ocurren durante la fabricación, incrementan la resistencia al flujo de algunas perforaciones, o inducen flujo de liquido siguiendo el fondo de la olla, lo cual es otra desventaja. En general, toda irregularidad de flujo que concentra el flujo en una zona, mientras que reduce el flujo en otras, es nocivo para la eficiencia de la operación. Seria ventajoso proporcionar un ensamble para la distribución uniforme del liquido en una bandeja. Los ejemplos de previos diseños incluyen las patentes de los EE.UU. Nos. 6,722,639 y 4,729,857. La patente de los EE.UU. No. 4,729,857 revela un distribuidor de flujo de liquido con una pluralidad de canales formados con una sección de cuerpo que se estrecha hacia abajo, y que posee perforaciones en los canales, para expeler liquido hacia afuera. Hay amortiguadores dispuestos hacia fuera de las secciones inferiores del cuerpo que se estrecha hacia abajo del canal, para recibir el liquido expelido y distribuir uniformemente el flujo de liquido hacia abajo. La patente de los EE.UU. No. 6,722,639 revela un distribuidor de liquido que incluye una pluralidad de canales alongados separados entre si, y que se extienden a través de la columna. Una pluralidad de perforaciones de descarga de liquido está colocada en paredes laterales del canal, y está ubicada en uno o más planos preseleccionados, que preferiblemente están separados por encima de un piso del canal. Hay salpicaderas separadas hacia afuera de las paredes laterales del canal, e incluyen porciones superiores colocadas para recibir el liquido que sale de los canales por las perforaciones de descarga. Porciones inferiores de las salpicaderas forman una salida de descarga constreñida en un plano por debajo del canal, para suministrar liquido desde las salpicaduras al lecho de transferencia de masa subyacente. Las salpicaduras son verticalmente ajustables, y están diseñadas para ser soportadas sobre la superficie superior del lecho de transferencia de masa, para que el liquido descargado sea suministrado directamente al lecho de transferencia de masa, reduciendo con ello la posibilidad de que el liquido descendente quede atrapado en una corriente de vapor que fluye hacia arriba, a través del lecho de transferencia de masa.
La presente invención proporciona un nuevo ensamble de distribución de líquido que es más eficiente que los existentes en la técnica, especialmente en situaciones en los que la velocidad del líquido en la tubería de flujo es alta. En este sistema distribuidor de alta eficiencia, se mantiene un flujo uniforme de líquido mediante un sistema ecualxzador de flujo. El dispositivo contiene un canal con aberturas que forman un patrón, una placa en ??" perforada ubicada dentro del canal, y una tubería de flujo dispuesta sobre el canal. Una modalidad preferida posee adicionalmente divisores ubicados dentro de la placa en "v" perforada. Se puede utilizar el dispositivo para suministrar una distribución uniforme de líquido a una bandeja de destilación. En algunas aplicaciones, se puede utilizar el dispositivo o series múltiples del dispositivo como caja de partición para suministrar una distribución uniforme de líquido a un distribuidor de lecho empacado . La tubería de flujo suministra líquido en fases múltiples a un canal abierto equipado con aberturas de descarga, usualmente dispuestas en un patrón específico. En algunas modalidades, tuberías de flujo múltiples pueden suministrar el líquido a una red de canales abiertos . El canal se utiliza comúnmente en columnas de transferencia de masa para recibir líquido de una región suprayacente, y redistribuir el líquido uniformemente a la bandeja subyacente. Sin embargo, si la tubería de flujo se descargara directamente al canal abierto, se descargaría líquido desde las aberturas del canal a velocidades de flujo no uniformes. Estas aberturas, alineadas directamente con la descarga de la tubería de flujo, podrían experimentar una mayor velocidad de flujo de líquido, y las aberturas no alineadas con la descarga de la tubería de flujo podrían experimentar una menor velocidad de flujo de líquido. Con la placa en "v" de la presente invención alojada dentro del canal, se perturba y modifica la velocidad de flujo del líquido que se descarga de la tubería de flujo, de manera que la cantidad de líquido que fluye por las perforaciones de la placa en " " y al canal es más uniforme. La homogeneidad de la velocidad de flujo del líquido se incrementa aún más en la modalidad donde la placa en "v" perforada está equipada con divisiones. En una modalidad alternativa, múltiples canales actúan como caja de partición para redistribuir el líquido uniformemente a un distribuidor de lecho empacado. SUMARIO DE LA INVENCIÓN En una modalidad, la presente invención está dirigida a un distribuidor de líquido para utilizarse en una columna de transferencia de masa que posee una o más bandejas de destilación ubicadas en una región interior abierta dentro de la columna. El distribuidor de líquido funciona para distribuir uniformemente una corriente de líquido descendente a través de la bandeja, para interactuar con una corriente de vapor ascendente. El distribuidor de liquido posee cuando menos una tubería alimentadora opcional, que suministra la corriente de líquido a cuando menos un canal alongado subyacente que se extiende a través de la columna. El canal posee paredes laterales primera y segunda separadas entre sí, interconectadas por un piso. Una pluralidad de perforaciones de descarga de líquido está colocada en cuando menos el piso. El distribuidor de líquido además incluye una placa en "v" perforada colocada dentro del canal, por lo que el líquido de la tubería alimentadora pasa por la placa en "v" perforada antes de llegar al piso del canal. Se prefiere que la placa tenga forma de aunque quedan contemplados múltiplos de la forma en ???", como la forma en WW". Cuando pasa líquido por la placa en V perforada, la corriente se divide en corrientes menores de menor velocidad, lo que proporciona una velocidad de flujo de líquido en general más uniforme que pasa por el canal. Luego se suministra el líquido de las salidas de descarga del canal directamente sobre la superficie superior de la bandeja, con una velocidad de flujo esencialmente uniforme por el canal. En una modalidad, el distribuidor de líquido además contiene divisiones verticales sólidas colocadas perpendiculármente a la longitud de la placa, que abarcan el ancho de la placa, y se extienden dentro del volumen definido por la placa en V. Las divisiones definen zonas a lo largo de la longitud de la placa en ???", y proporcionan una barrera cuando menos parcial para el flujo horizontal de liquido entre las zonas. Las divisiones opcionalmente permiten un canal de rebosadero zonal, que proporciona una ruta para que el liquido fluya entre zonas, una vez que el nivel de liquido en la placa en wv" alcanza un nivel especifico. En otra modalidad más, la placa en "v" está soportada dentro del canal mediante soportes de abrazadera. En otra modalidad más de la presente invención, se utiliza el distribuidor de líquido en una columna de transferencia de masa que posee un distribuidor de lecho empacado, y uno o más lechos empacados ubicados en una región interior abierta dentro de la columna. El distribuidor de líquido funciona como caja de partición, para distribuir uniformemente una corriente de líquido descendente a través de un distribuidor de lecho empacado. En esta modalidad, los canales están presentes en una pluralidad de canales que se extiende a través de la columna, en relación paralela con los canales separados entre sí, para permitir que el vapor fluya hacia arriba por la separación entre canales adyacentes. El líquido de los canales se distribuye uniformemente a un sistema de distribución de lecho empacado, colocado en la columna que está debajo de los canales.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS En los dibujos anexos, que forman parte de la presente especificación, y que deben leerse junto con ésta, y en la que se utilizan números de referencia similares para indicar partes similares en las diversas vistas: La Figura 1 es una vista superior del canal que posee un patrón de aberturas en un piso del canal. La Figura 2 es una vista superior de una modalidad del ensamble distribuidor de liquido, incluyendo la tubería de flujo, la placa en V, las divisiones y el canal. La Figura 3 es una vista superior del ensamble distribuidor de líquido en una columna colocada por encima de una bandeja de destilación o distribuidor de lecho empacado. La Figura 4 es una vista del extremo de la abrazadera que soporta la tubería de flujo del ensamble distribuidor de líquido. La Figura 5 es una vista del extremo del ensamble distribuidor de líquido, incluyendo la tubería de flujo, la placa en wv", las divisiones y el canal. La Figura 6 es una vista fragmentaria aumentada en perspectiva de la placa en "v" perforada del ensamble distribuidor de líquido. La Figura 7 es una vista del extremo de una división del ensamble distribuidor de líquido . La Figura 8 es una vista fragmentaria aumentada en perspectiva de la placa en wv" perforada del ensamble distribuidor de liquido, donde la placa en ??" posee un múltiplo de la forma en Bv", resultando en una forma en ww". La Figura 9a es una vista seccional de un extremo de una modalidad del canal y la placa en wv". La Figura 9b es una vista seccional de un extremo de otra modalidad del canal y la placa en wv". La Figura 10 es una vista seccional lateral del ensamble distribuidor de liquido. La Figura 11 es una vista seccional de un extremo del ensamble distribuidor de liquido . DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las columnas de transferencia de masa o intercambio de calor incluyen una coraza cilindrica vertical, que define una región interior abierta, en la que están ubicados uno o más distribuidores de liquido de la presente invención y una o más bandejas de destilación. El distribuidor de liquido se utiliza para distribuir más uniformemente una o más corrientes de liquido descendentes a través de la sección transversal horizontal de la bandeja de destilación, que a su vez facilita el contacto entre la corriente de liquido descendente, y una o más corrientes de vapor ascendentes. Algunas columnas utilizan uno o más lechos de transferencia de masa en vez de bandejas. El lecho de transferencia de masa comprende varios tipos conocidos de dispositivos de transferencia de masa, incluyendo, sin limitación, los que convencionalmente se conocen como empacado estructurado, en retícula o aleatorio. El líquido se distribuye a los lechos utilizando un distribuidor de lecho empacado, que típicamente se alimenta desde una caja de partición de lecho empacado. El nuevo distribuidor de líquido puede ser utilizado en vez de una caja de partición de lecho empacado más tradicional, para distribuir líquido más uniformemente al distribuidor de lecho empacado. La columna es de un tipo que se utiliza para procesar corrientes de líquido y de vapor, incluyendo para obtener productos de fraccionació . La columna puede tener una configuración cilindrica o de otras formas, incluyendo poligonales. La columna tiene cualquier diámetro y altura adecuados, y está construida con materiales rígidos adecuados que preferiblemente son inertes a, o compatibles con, los fluidos y condiciones presentes dentro de la columna. Las corrientes de líquido están dirigidas a la columna mediante líneas de alimentación colocadas en lugares apropiados a lo largo de la altura de la columna. Las líneas de alimentación normalmente transportan únicamente líquidos, aunque pueden también transportar vapor, con el líquido o en vez del líquido. La columna también incluye cuando menos una línea superior para eliminar un producto de vapor, y una línea de toma de corriente inferior para eliminar un producto de liquido de la columna. También pueden estar presentes otros componentes de la columna, como lineas de corriente de reflujo, recalentadores, condensadores, salidas de vapor y similares . Pasando ahora a las Figuras 1, 2, 3 y 5, el distribuidor de liquido 2 preferiblemente incluye un canal alongado 4, que recibe liquido de una corriente de líquido conducida por la tubería de flujo 6. La tubería de flujo 6 posee una serie de perforaciones de salida 24 para descargar el líquido. La tubería de flujo 6 está colocada por encima del canal 4, para permitir que la gravedad ayude a la introducción del líquido. La tubería de flujo 6 típicamente tiene un diámetro de entre 5 y 91 cm, aunque también son adecuados diámetros mayores. La superficie colectiva de las perforaciones de salida 24 típicamente representa menos del cincuenta por ciento de la sección transversal de la tubería de flujo 6. La tubería de flujo 6 puede tener diversas configuraciones, como recta, en "T" o en ??", o puede comprender un tubo colector principal con derivaciones laterales. El canal 4 preferiblemente se extiende horizontalmente en una primera dirección, y es de una longitud correspondiente al diámetro de la columna, o cuando menos a una porción significativa de ésta. El canal 4 posee paredes laterales 8 y 10 conectadas por un piso 12 y paredes extremas 14 y 16. El piso 12 posee una pluralidad de perforaciones de descarga 18 para suministrar liquido a cuando menos una bandeja de destilación. En la columna 3, el canal está típicamente colocado a través del centro de la columna 3, extendiéndose en dirección longitudinal. El canal preferiblemente se extiende completa o significativamente a través de la columna, y está soportado en sus extremos mediante dispositivos como un anillo suprayacente soldado a la superficie interior de la coraza. Se pueden utilizar otros dispositivos de soporte, como vigas colocadas en puntos intermedios por encima del canal, uniendo el canal a la tubería de flujo, o mediante una retícula de soporte del distribuidor. Se puede variar el tamaño y configuración específica del canal, para cumplir con los requisitos particulares de carga de líquido y vapor de la aplicación en cuestión. El canal 4 incluye una pluralidad de perforaciones de descarga de líquido 18 separadas entre sí, y ubicadas en el piso 12. Las perforaciones de descarga 18 preferiblemente están colocadas en un patrón preseleccionado y adaptado a la columna y bandeja de destilación específicas. El patrón de las perforaciones de descarga 18 se extiende a lo largo del canal 4. Las perforaciones de descarga 18 son normalmente circulares y del mismo tamaño, aunque pueden tener otras formas y tamaños diferentes. El líquido pasa por las perforaciones de descarga 18 y desciende sobre la bandeja de destilación o distribuidor de lecho empacado 35, también alojados dentro de la columna 3 fno se muestran los detalles de la bandeja de destilación o distribuidor de lecho empacado) . El canal 4 del distribuidor de liquido 2 aloja una placa en wv" perforada 20 que se extiende a lo largo del canal. La placa en V 20 permite purgar vapor, y al mismo tiempo reduce o elimina turbulencia y momento en el liquido. Al igual que con las perforaciones de descarga 18, las perforaciones 22 de la placa en wv" 20 son normalmente circulares y del mismo tamaño, aunque pueden tener otras formas y ser de diferentes tamaños. Las perforaciones son de tamaño suficiente para desempeñar la función de dividir, pero al mismo tiempo para que el liquido no se acumule en la placa en V. Las perforaciones 22 pueden estar dispuestas en cualquier patrón, pero preferiblemente están separadas en un patrón uniforme, que se extiende sobre la superficie completa de la placa en V 20. En una modalidad de la presente invención, las perforaciones 22 conforman hasta el 40% del área de superficie de la placa en "v" como superficie abierta, para que el liquido pase por la placa en "v" 20. La placa en " " 20 se extiende dentro del volumen creado por el canal 4, aunque no al grado de tocar el piso 12 del canal 4. Se prefiere que la base de la placa en "v" 20 sea adyacente al cabezal de liquido, pero encima de éste, en el canal 4. En una modalidad, la base de la placa en "v", es decir, el punto inferior de la placa en "v", está a 15 centímetros del piso del canal. Desde luego, es posible alterar estas dimensiones, dependiendo del diseño. En una modalidad, la placa en "v" abarca el ancho del canal 4, extendiéndose de la pared lateral 8 a la pared lateral 10, ver Figura 5. En otra modalidad, la placa en "v" está soportada dentro del canal 4, aunque no se extiende de la pared lateral 8 a la pared lateral 10. En vez de ello, se utiliza la abrazadera 30 para soportar la placa en wv" dentro del volumen del canal 4. Las Figuras 9a y 9b muestran una comparación aumentada de dos modalidades distintas de la presente invención. La Figura 9a muestra la placa en "v" 20 extendiéndose de la pared lateral 8 a la pared lateral 10. La Figura 9b muestra la placa en V 20 soportada por la abrazadera 30 en vez de extenderse de la pared lateral 8 a la pared lateral 10. Cada diseño permite un purgado apropiado por el canal. En la Figura 9a, las perforaciones 22 en la placa en "v" 20 que son adyacentes a la parte superior de las paredes laterales 8 y 10 permiten que pase vapor a través de la placa en "v", lo cual se muestra con las flechas 32. Las perforaciones 22 en la placa en "v" 20, que son adyacentes a la base de la placa en " " 22, permiten que pase líquido a través de la placa en lo cual se muestra con las flechas 34. En la Figura 9b, la abrazadera 30 permite que se purgue vapor por el canal,- lo cual se muestra con las flechas 32. Las perforaciones 22 en la placa en w " 20 permiten que pase líquido a través de la placa en wv", lo cual se muestra con las flechas 3 . Aunque no es requerido, se obtiene la mayor eficiencia cuando la base de la v en la placa en V está alineada con las perforaciones de salida 24 de la tubería de flujo 6. Queda dentro del alcance de la presente invención que la placa en " " perforada contenga múltiplos de la forma en "v", como una forma en V, ver Figura 8. Una forma en " " sería ventajosa en algunas situaciones, como cuando la tubería de flujo 6 tuviera dos hileras de perforaciones de salida. La placa quedaría colocada de forma que la base de la primera wv" que conforma .la "w" quedara alineada con la primera hilera de perforaciones de salida de la tubería de flujo, y la base de la segunda vv" que conforma la "w" quedara alineada con la segunda hilera de perforaciones de salida de la tubería de flujo. Conforme sale una corriente de fluido de la tubería de flujo por una perforación de salida, la corriente fluye de modo principalmente descendente vertical en una zona localizada bajo la perforación de salida. Si la corriente continuara ininterrumpidamente al piso del canal, la cantidad y velocidad del fluido que pasa por diferentes perforaciones de descarga del canal serían diferentes, dependiendo de la ubicación de la perforación de descarga. Por ejemplo, una perforación de descarga alineada verticálmente con una perforación de salida de la tubería de flujo podría suministrar un mayor volumen de líquido y a una mayor velocidad que una perforación de descarga que no estuviera alineada con una perforación de salida de la tubería de flujo. Además, se genera una significativa turbulencia cuando el líquido sale de la tubería de flujo y choca contra el piso del canal. La turbulencia perturba aún más el líquido que pasa por las perforaciones de descarga del canal. La presente invención interrumpe la corriente de líquido desde la perforación de salida de la tubería de fluido antes del piso del canal, utilizando la placa en V. La placa en "v" opera para dividir cada corriente de fluido que sale de la tubería de flujo en un gran número de pequeñas corrientes que se dispersan uniformemente sobre el piso del canal. Además, la operación de dividir las corrientes grandes de fluido desde la tubería de fluido en varias corrientes menores causa una disminución de la velocidad del líquido, e iguala las velocidades de las muchas corrientes pequeñas que descienden al piso del canal. Dividir las corrientes grandes de fluido de la tubería de fluido en muchas corrientes menores también opera para reducir significativamente la turbulencia del líquido en el piso del canal. El resultado general es una distribución de liquido más uniforme y menos turbulenta sobre el piso del canal/ que a su vez permite una distribución más uniforme de liquido a través de las perforaciones de descarga del piso, en comparación con otros diseños de distribuidores de liquido. Dependiendo de la configuración y velocidad del liquido en la tubería de flujo, las corrientes de liquido descargadas desde las perforaciones de salida de la tubería de flujo pueden tener un componente horizontal, asi como el componente vertical usual. Por consiguiente, la corriente puede rociarse hacia afuera, a un ángulo respecto al plano vertical alineado con la perforación de salida de la tubería de flujo. El componente horizontal de la corriente de líquido desde la perforación de salida de la tubería de flujo, si no se controla, puede hacer que el líquido que pasa por las diferentes perforaciones de la placa en "v" tenga un momento de flujo direccional distinto, y cause un desequilibrio en el cabezal de líquido. Las corrientes pequeñas creadas por la placa en "v" no producirían una distribución uniforme de líquido, y en vez de ello concentrarían un gran volumen en porciones del canal, dependiendo del componente horizontal del momento de las diferentes corrientes . Para solucionar este problema, una modalidad de la presente invención utiliza divisiones 34 alojadas verticalmente dentro del volumen creado por la placa en wv" . Las divisiones están teiformemente separadas entre si a lo largo de la placa en ??", preferiblemente entre perforaciones de salida de la tubería de flujo. Las divisiones 34 tocan la placa en V en la base de la placa en "v", y cuando menos parcialmente los lados de la placa en ???", para formar zonas 36 dentro del volumen de la placa en ¾v" 20. Las divisiones 34 tienen suficiente altura para llegar a la parte superior del canal, y pueden extenderse verticalmente más allá de la placa en wv" 20 y el canal 4 hasta la separación entre la tubería de flujo 6 y la placa en "v" 20, como se muestra en la Figura 3. El contacto entre las divisiones 34 y la placa en wv" 20 es tal que el líquido no fluye entre la división 34 y la placa en "v", y no fluye de una zona a la otra, cuando menos cerca de la base de la placa en "v" 34. Las divisiones pueden tener forma triangular para conformarse a la forma del volumen creado por la placa en V 20 (Figura 5) , o las divisiones 34 pueden tener forma de polígono pentagonal, a fin de definir canales de rebosadero zonal 38 (Figura 11) . Los canales de rebosadero zonal 38 permitirían que el líquido fluyera de una zona a la otra, aunque solamente en la situación en que el cabezal del líquido en una zona se elevara de modo desusado, al nivel del canal de rebosadero zonal 38. Esto impediría el desborde del canal en situaciones como perturbaciones, desechos que obstruyeran perforaciones en la placa en ??", y similares.
Mientras que el nivel de líquido se mantenga por debajo de los canales de rebosadero zonal 38, el flujo de líquido entre las zonas 36 queda bloqueado por las divisiones 34. Cuando el líquido que sale de la tubería de flujo 6 tiene un componente horizontal de momento, el líquido chocará contra la división 34, se drenará a lo largo de la superficie de la división 34, y será retenido dentro de una zona específica 36. El componente horizontal del momento se perturba, y se obtiene una distribución más uniforme del líquido a través de las perforaciones 22. EJEMPLO Para demostrar la efectividad de la presente invención, se llevó a cabo un estudio de comparación. Se compararon tres sistemas diferentes. El primer sistema no contenía una placa en wv". En vez de ello, se instaló una placa horizontal, plana y perforada dentro del canal, para perturbar el flujo- de líquido de las perforaciones de salida de la tubería de flujo a las perforaciones de descarga en el piso del canal. Se describen sistemas similares en las patentes de los EE.UU. 5,209,875 y 5,573,714. El siguiente sistema contenía la placa en ??" de la presente invención. El sistema final tenía la nueva placa en V, y adicionalmente tenía divisiones colocadas verticalmente dentro del volumen de la placa en " " en lugares ubicados entre las perforaciones de salida de la tubería de flujo. Cada sistema se operó a condiciones idénticas con líquidos idénticos. Se analizó nueve veces el funcionamiento de cada sistema: a tres diferentes profundidades de cabezal de liquido, y con tres diferentes patrones de perforaciones de descarga en el piso del canal. Los tres patrones distintos de perforaciones de descarga están marcados como Patrones A, B y C. En cada experimento se midió la velocidad de flujo del líquido que sale de las perforaciones de descarga en el piso del canal y se calculó la distribución (Max/Min) -1 porcentual . A menor distribución porcentual, mayor uniformidad en la distribución del líquido. En la Tabla se presentan los datos recabados.
Como lo demuestran los datos, la placa en "v" y la placa en "v" con divisiones demostraron un funcionamiento superior, comparado con otros distribuidores de líquido. En todos los experimentos, excepto uno, los dos distribuidores de líquido con la placa en presentaron una velocidad de flujo más uniforme que la del distribuidor de líquido sin placa en "v". Con frecuencia, la mejoría fue dramática. Este ejemplo demuestra que, en aplicaciones especificas, utilizar la placa en wv" o la placa en wv" con divisiones puede incrementar la uniformidad en la distribución de liquido.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un distribuidor de liquido que comprende: a) cuando menos un canal elongado que posee paredes laterales primera y segunda separadas entre si e interconectadas por un piso, donde el piso posee una pluralidad perforaciones de descarga de liquido; b) cuando menos una placa en V elongada que posee una pluralidad de perforaciones, donde la placa en *v" está colocada entre las paredes laterales primera y segunda del canal .
  2. 2. El distribuidor de liquido de la reivindicación 1, que además comprende una tubería de flujo que posee perforaciones de salida, donde la tubería de flujo está colocada por encima del canal, donde las perforaciones de salida están alineadas con el canal.
  3. 3. El distribuidor de líquido de la reivindicación 1, donde la placa en " " define un volumen, y además comprende una pluralidad de divisiones colocadas verticalmente dentro del volumen definido por la placa en ?,?", donde las divisiones definen un canal de rebosadero zonal.
  4. 4. El distribuidor de líquido de la reivindicación 3, que además comprende una tubería de flujo que posee perforaciones de salida, donde la tubería de flujo está colocada por encima del canal, donde las perforaciones de salida están alineadas con el canal, y donde las divisiones están colocadas entre las ubicaciones de las perforaciones de salida de la tuberia de flujo.
  5. 5. El distribuidor de liquido de la reivindicación 1, que además comprende cuando menos un lecho de transferencia de masa adyacente a las perforaciones de descarga de liquido en el piso del canal.
  6. 6. Un proceso para distribuir líquido, que comprende: a) conducir líquido por una tubería de flujo; b) descargar el líquido de la tubería de flujo a través de una serie de perforaciones de salida en la tubería de flujo; c) pasar el líquido descargado a través de las perforaciones en una placa en xv" y hacia un canal elongado que posee paredes laterales primera y segunda separadas entre sí e interconectadas por un piso, donde el piso posee una pluralidad de perforaciones de descarga de líquido, donde la placa en "v" está colocada entre las paredes laterales primera y segunda del canal; y d) pasar el líquido a través de las perforaciones de descarga de líquido en el piso del canal .
  7. 7. El proceso de la reivindicación 6, que además comprende contactar el líquido de las perforaciones de descarga de líquido en el piso del canal con cuando menos una bandeja de destilación o un distribuidor de lecho empacado.
  8. 8. El proceso de la reivindicación 6, que además comprende guiar el líquido descargado de la tubería de flujo a las zonas de la placa en y restringir cuando menos una porción del flujo de liquido entre zonas, donde las zonas están definidas por divisiones colocadas verticalmente dentro del volumen definido por la placa en V, y están separadas entre una perforación de salida y otra de la tubería de flujo .
  9. 9. El proceso de la reivindicación 6, donde el líquido, luego de pasar por las perforaciones de descarga de líquido en el piso del canal, virtualmente no tiene componente horizontal de momento, y virtualmente no tiene turbulencia.
  10. 10. El proceso de la reivindicación 6, que además comprende purgar vapor a través de la placa en w?".
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010056023A1 (de) * 2010-12-23 2012-06-28 Linde Aktiengesellschaft Kolonne
KR101711101B1 (ko) * 2015-07-15 2017-03-13 지에스건설 주식회사 컬럼용 액체 분배기
DE102016211808A1 (de) * 2016-06-30 2018-01-04 Sgl Carbon Se Flüssigkeitsverteiler in Kolonnen
GB2560066B (en) * 2016-11-25 2020-07-29 China Petroleum & Chem Corp Impact-reducing uniform-flowing disc and reactor
CN107131684B (zh) * 2017-06-16 2023-05-16 海信(广东)空调有限公司 一种空调室外机及空调
CN108050861A (zh) * 2017-11-01 2018-05-18 中石化广州工程有限公司 一种液化天然气气液均布器
CN108006435B (zh) * 2017-11-03 2019-10-18 中石化广州工程有限公司 液化天然气气液预混装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS459984Y1 (es) * 1967-03-31 1970-05-08
US4202774A (en) * 1978-05-24 1980-05-13 Dorr-Oliver Incorporated Flow distributor for fluid bed biological reactor
JPS58178336A (ja) * 1982-04-12 1983-10-19 Asahi Optical Co Ltd ストロボ内蔵オ−トフオ−カスカメラ
JPS58178336U (ja) * 1982-05-20 1983-11-29 セイコ−化工機株式会社 気液接触装置に於ける自然落下式散液装置
GB8305015D0 (en) 1983-02-23 1983-03-30 Shell Int Research Apparatus for fractional distillation under vacuum
US4729857A (en) * 1987-04-27 1988-03-08 Glitsch, Inc. Liquid distributor for packed tower
US5051214A (en) * 1989-01-13 1991-09-24 Glitsch, Inc. Double-deck distributor and method of liquid distribution
CA1324571C (en) * 1989-01-13 1993-11-23 Koch (Cyprus) Limited Double-deck distributor
US4994210A (en) * 1990-03-01 1991-02-19 Koch Engineering Company, Inc. High efficiency distributor for gas-liquid contact column and method of preparation and use
US5061407A (en) * 1990-08-08 1991-10-29 Nutter Dale E Liquid distributor for gas-liquid contact apparatus
US5230839A (en) * 1991-08-15 1993-07-27 Atlantic Richfield Company Fractionator feed section
US6045762A (en) * 1997-01-22 2000-04-04 Governors Of The University Of Alberta Apparatus for catalytic distillation
US6568663B1 (en) * 2000-06-02 2003-05-27 Uop Llc Increased efficiency fractional distillation tray and process
US6722639B2 (en) * 2001-04-10 2004-04-20 Koch-Glitsch, Lp Liquid distributor in mass transfer column and method of installation and use

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