MX2015005715A - Distribuidor en columna de transferencia de masa y metodo de uso. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un distribuir de líquido para recibir y distribuir una corriente de líquido en una columna de transferencia de masa. El distribuidor de líquido tiene una pluralidad de canales primarios alargados y una pluralidad de canales secundarios que están colocados adyacentes a los canales primarios en una ubicación para recibir por lo menos parte de las corrientes de descarga primarias individuales desde los canales primarios. Deflectores de salpicado están separados una distancia preseleccionada de los orificios de descarga de líquido en las paredes laterales de los canales secundarios para recibir por lo menos parte de las corrientes de descarga secundaria individuales y provocar dispersión lateral de las mismas conforme las segunda corrientes de descarga individuales descienden a lo largo de los deflectores de salpicado y gotean desde los bordes inferiores de la misma.

Description

DISTRIBUIDOR EN COLUMNA DE TRANSFERENCIA DE MASA Y MÉTODO DE USO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona generalmente con columnas en las cuales se produce transferencia de masa e intercambio de calor y, más particularmente, con distribuidores de líquido utilizados en estas columnas y metodos de distribución de líquido utilizando estos distribuidores de líquido.

Como se utiliza en la presente, el término "columna de transferencia de masa" se refiere a una columna en la cual se produce transferencia de masa y/o intercambiador de calor. Los ejemplos de columnas de transferencia de masa incluyen columnas de destilación, absorción, agotamiento y columnas de extracción.

En columnas de transferencia de masa, una o más corrientes de líquido y/o de vapor se ponen en contacto entre sí para llevar a cabo transferencia de masa y/o intercambio de calor entre las corrientes líquida y/o de vapor. Los lechos de empacado estructurado o aleatorio se utilizan habitualmente en estas columnas de transferencia de masa para facilitar el contacto íntimo entre las corrientes de líquido y/o de vapor y de esta manera incrementar la transferencia de masa y/o el intercambio de calor deseados entre las Ref .: 256243 corrientes. En sistemas de líquido/vapor, la corriente de líquido desciende a través del lecho de empacado y la corriente de vapor asciende a través del lecho de empacado. De manera similar, en sistemas líquido/líquido y vapor/vapor, la fase más densa desciende a través del lecho y la fase menos densa asciende a través del lecho.

La distribución uniforme de la corriente de líquido que desciende a través de la sección transversal horizontal del lecho de empacado estructurado o aleatorio es importante con el fin de mantener una interacción uniforme entre la corriente de líquido y la corriente de vapor ascendente. Diversos tipos de distribuidos de líquidos se utilizan en un intento de proporcionar una distribución uniforme de la corriente de líquido conforme entra en la parte superior del lecho de material empacado. En un tipo de distribuidor de líquido, una caja de alimentación o distribuidor de placas y aletas recibe una corriente de líquido desde el recolector superior o una línea de alimentación y lo distribuye a diversos canales alargados y paralelos que se encuentran subyacentes o que se extienden horizontalmente desde el distribuidor de placas y aletas. Los orificios separados se forman en las paredes laterales de los canales para permitir que el líquido salga de los canales en corrientes de líquido individuales. Deflectores de salpicado se separan hacia fuera desde y paralelos a las paredes laterales de los canales de manera que las corrientes de líquido individual que salen de los canales a través de los orificios se dirigen sobre los deflectores de salpicado. Las corrientes de líquido individuales después descienden a lo largo y se diseminan a través de los deflectores de salpicado antes de gotear fuera del borde inferior de los deflectores al lecho del material de empacado. Los ejemplos de distribuidos de líquido de este tipo se muestran en las patentes E.U.A. números 6,722,639 y 7,125,004.

Cuando se diseñan los distribuidos de líquido descritos en lo anterior, el número y tamaño de los orificios y las paredes laterales del canal se seleccionan en base en el caudal volumétrico anticipado de la corriente de líquido en los canales. El área abierta total presentada por los orificios debe diseñarse para permitir que una cabeza de líquido suficiente se desarrolle dentro de los canales y de esta manera se genera la fuerza necesaria para provocar que las corrientes de líquido individuales salgan de los orificios con un momento suficiente para alcanzar los deflectores de salpicado separados hacia fuera. Cuando el caudal volumétrico de líquido diseñado es bajo, la capacidad de flujo total de los orificios de debe reducir para permitir que se desarrolle una cabeza de líquido suficiente en los canales. Esta reducción en la capacidad de flujo se puede obtener al reducir el tamaño de los orificios y/o al incrementar la separación entre orificios adyacentes para reducir el número total de orificios. Ambas de estas opciones generan desventajas potenciales. Si se seleccionan orificios más pequeños, es más probable que se obstruyan, con lo que se generan regiones sobre los deflectores de salpicado y en el empacado subyacente que no se humedecen por las corrientes de líquido individuales. De modo similar, si la separación entre los orificios se incrementa, las corrientes de líquidos individuales pueden no fusionarse como descienden a lo largo y diseminarse a través de los deflectores de salpicado. De esta manera, existe la necesidad de desarrollar un distribuidor de líquido que supere estos inconvenientes potenciales.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN En un aspecto, la presente invención se relaciona con un distribuidor de líquido para recibir y distribuir una corriente de líquido tal como una capa subyacente de dispositivos de transferencia de masa. El distribuidor de líquido comprende una pluralidad de canales primarios alargados colocados en una relación lado a lado y generalmente paralela, cada uno de los canales primarios tiene paredes laterales separadas interconectadas por un piso para recibir y permitir la acumulación de una porción de la corriente de líquido dentro de cada canal primario. Una pluralidad de orificios de descarga de líquido se proporcionan en por lo menos una de las paredes laterales de cada uno de los canales primarios de manera que la porción de la corriente de líquido que se acumula dentro de cada canal primario se puede descargar del canal asociado en corrientes de descarga primarias individuales. El distribuidor de líquido también incluye una pluralidad de canales secundarios que tienen paredes laterales separadas interconectadas por un piso para recibir y permitir la acumulación de una porción de las corrientes de descarga primarias dentro de cada canal secundario. Cada canal secundario se coloca adyacente a uno de los canales primarios en una ubicación para recibir por lo menos parte de las corrientes de descarga primarias individuales desde uno de los canales primarios. Una pluralidad de orificios de descarga de líquido se proporcionan en por lo menos una de las paredes laterales de cada uno de los canales secundarios a través de los mismos de manera que una porción de las corrientes de descarga primarias individuales que se han acumulado con cada segundo canal se puede descargar del canal secundario asociado en corrientes de descarga secundarias individuales. El distribuidor de líquido incluye además deflectores de salpicado separados a una distancia preseleccionada desde por lo menos parte de la pluralidad de orificios de descarga de líquido en las paredes laterales de los canales secundarios para recibir por lo menos parte de las corrientes de descarga secundaria individuales y provocar una dispersión lateral de las mismas conforme las segundas corrientes de descarga individuales descienden a lo largo de los deflectores de salpicado y gotean desde los bordes inferiores de las mismas.

En otro aspecto, la invención se relaciona con un método para distribuir líquido a una capa de dispositivos de transferencia de masa utilizando un distribuidor de líquido como se describe en lo anterior.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 es una vista en perspectiva lateral de una columna de transferencia de masa con porciones de una cubierta de la columna de transferencia de masa despiezada para mostrar un distribuidor de líquido de la presente invención y una capa de dispositivos de transferencia de masa en una región interna abierta; la figura 2 es una vista en perspectiva de la modalidad del distribuidor de líquido que se muestra en la figura 1, con porciones de un distribuidor de placas y aletas parcialmente despiezada para mostrar detalles internos; la figura 3 es una vista en perspectiva de extremo de una modalidad de los canales primarios y secundarios y el deflector de salpicado utilizado en el distribuidor de líquido, con porciones del canal primario despiezadas para mostrar detalles internos; la figura 4 es una perspectiva frontal de la modalidad de los canales primarios y secundarios y el deflector de salpicado que se muestra en la figura 3, con porciones del deflector de salpicado y canal secundario despiezadas; La figura 5 es una vista en elevación de extremo que ilustra el flujo de líquido a través de una modalidad de los canales primario y secundario que se muestran en la figura 3 y en la figura 4; y La figura 6 es una vista en perspectiva superior de una modalidad alternativa del distribuidor de líquido.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Regresando ahora a las figuras con mayor detalle e inicialmente a la figura 1, una columna de transferencia de masa se representa de manera general con el número 10 e incluye una cubierta cilindrica vertical 12 que define una región interior abierta 14. Un distribuidor de líquido 16 de la presente invención está colocado en la región interior abierta 14 y se utiliza para distribuir una corriente de líquido descendente de modo uniforme a través del extremo superior de una o más capas 18 de los dispositivos de transferencia de masa tales como el material de empacado estructurado, en rejilla o aleatorio. La corriente de líquido después desciende a través de una o varias capas 18 de los dispositivos de transferencia de masa para transferencia de masa y/o calor con una corriente de vapor que asciende a través de una o varias de las capas 18 de los dispositivos de transferencia de masa.

La columna 10 de transferencia de masa es de un tipo utilizado para procesar corrientes de líquido y de vapor para obtener fraccionamiento u otros productos. Aunque el cubierta 12 de la columna 10 se muestra en una configuración cilindrica, se pueden utilizar otras formas. La cubierta 12 es de cualquier diámetro y altura adecuadas si se construye a partir de materiales rígidos que preferiblemente son inertes o que de otra manera son compatibles con los fluidos, temperaturas y presiones presentes dentro de la columna 10.

Las corrientes de líquido 20 se dirigen a la columna 10 a través de líneas de alimentación 22a y 22b colocadas en ubicaciones apropiadas a lo largo de la altura de la columna 10. La línea de alimentación 22a normalmente transporta solo líquido y la línea de alimentación 22b puede transportar líquido, vapor y una mezcla de líquido y vapor. Aunque únicamente se muestran en las figuras dos líneas de alimentación de líquido, 22a y 22b por sencillez e ilustración, se apreciará que se pueden utilizar, si se desea, líneas de alimentación de líquido adicionales. De modo similar, se ilustra únicamente una línea de alimentación de vapor 24 que transporta una corriente de vapor 26 pero se pueden incluir líneas de alimentación de vapor adicionales si es necesario o si se desea, para el procesamiento de vapor y líquido que se produzca dentro de la columna 10. También se apreciará que la corriente de vapor 26 se puede generar dentro de la columna 10 en vez de ser introducida dentro de la columna 10 a través de la línea de alimentación 24. La columna 10 incluye además una línea superior 28 para remover un producto o subproducto de vapor 30 de la columna 10. Una línea de separación de la corriente inferior 32 se proporciona para remover un producto o subproducto líquido 34 de la columna 10. Pueden estar presentes otros componentes de columna tales como líneas de corriente de reflujo, hervidores, condensadores, cuernos de vapor y similares pueden estar presentes pero no se ilustran debido a que son convenientes de modo natural y no se considera que sean necesarios para una comprensión de la presente invención.

Regresando de manera adicional de la figura 2 a la figura 5, una modalidad del distribuidor de líquido 16 de la presente invención incluye un distribuidor de placas y aletas 36 central alargado que recibe una corriente de líquido descendente tal como una corriente de líquido 20 que se ha suministrado por la línea de alimentación 22a a la región interna abierta 14 dentro de la cubierta 12 de la columna 10. El distribuidor de placas y aletas 36 no necesita recibir la corriente de líquido 20 directamente de la línea de alimentación 22a. En vez de esto, la corriente de líquido 20 primero se puede someter a una o más etapas de procesamiento y después se puede recolectar por un recolector de líquido convencional (no mostrado) para suministro subsecuente al distribuidor de placas y aletas 36.

En una modalidad, el distribuidor de placas y aletas 36 se extiende en una primera dirección a lo largo de un eje horizontal central o diámetro de la cubierta 12 de la columna 10. El distribuidor de placas y aletas 36 tiene una longitud longitudinal que es aproximadamente la misma que el diámetro de la cubierta 12 o una porción sustancial del diámetro. En vez de un distribuidor de placas y aletas único 36, se pueden utilizar más de un distribuidor de placas y aletas 36 en cuyo caso los distribuidores de placas y aletas 36 se extienden en paralelo y en una relación coplanar a lo largo de cuerdas imaginarias de la cubierta 12.

El distribuidor de placas y aletas 36 tiene una sección transversal rectilínea con paredes laterales paralelas y separadas 38 y 40 que se extienden a lo largo de las dimensiones largas del distribuidor de placas y aletas 36 y paralelo y paredes laterales separadas 42 y 44 que se extienden a lo largo de la dimensión corta o extremos del distribuidor de placas y aletas 36. Un piso 46 se une a los bordes inferiores y una cubierta opcional 48 se une a los bordes superiores de las paredes laterales 40, 42, 44 y 46. La cubierta opcional 48 incluye una abertura 50 a través de la cual se suministra una corriente de líquido 20 al interior del distribuidor de placas y aletas 36.

El distribuidor de placas y aletas 36 suministra líquido a una pluralidad de canales primarios alargados 52 que se extienden en una relación separada, generalmente paralela y coplanar entre si. Los canales primarios 52 se extienden a lo largo de su longitud longitudinal en un ángulo, tal como un ángulo de 90° respecto a la longitud longitudinal del distribuidor de placas y aletas 36. Los canales primarios 52 tienen, cada uno, una longitud longitudinal suficiente para extenderse a través de la totalidad o una porción sustancial de la sección transversal de la cubierta 12 en su ubicación definitoria. El número y la separación lateral entre canales primarios adyacentes 52 se selecciona para proporcionar la densidad de punto de goteo de líquido deseada en la capa subyacente 18 de los dispositivos de transferencia de masa.

En una modalidad, cada canal primario 52 es de sección transversal generalmente rectilínea y se construye con paredes laterales paralelas y separadas 54 y 56 que se extienden a lo largo de la dimensión larga del canal primario 52, paredes laterales paralelas y separadas 58 y 60 que se extienden a lo largo de la dimensión corta o extremos de los canales primarios 52 y un piso 62 que se une a los bordes inferiores de las paredes laterales 54, 56, 58 y 60.

En la modalidad que se ilustra, el distribuidor de placas y aletas 36 se coloca encima de los canales primario 52 y el líquido en el distribuidor de placas y aletas 36 es suministrado al interior de los canales primarios 52 a través de las aberturas 63 colocadas en el piso 46 del distribuidor de placas y aletas 36. Se pueden proporcionar aberturas (no mostradas) en las paredes laterales 38 y 40 del distribuidor de placas y aletas 36 para proporcionar una ruta adicional o alternativa para que el líquido salga del distribuidor de placas y aletas 36 y que fluya de modo descendente en los canales primarios 52.

En otra modalidad que se ilustra, el distribuidor de placas y aletas 36 y los canales primarios 52 se pueden colocar en una relación generalmente coplanar con los canales primarios 52 que se extienden hacia fuera desde las paredes laterales 38 y 40 del distribuidor de placas y aletas 36. En esta modalidad se proporcionan aberturas en las paredes laterales 38 y 40 del distribuidor de placas y aletas 36 para permitir que el líquido fluya desde el distribuidor de placas y aletas 36 a los canales primarios 52.

Una pluralidad de orificios de descarga de líquido 64 se proporcionan a la misma elevación por encima del piso 62 en una o ambas de las paredes laterales más largas 54 y 56 de cada canal primario 52. Los orificios de descarga de líquido 64 pueden ser de cualquier forma deseada tal como circular, triangular alargada verticalmente. El tamaño, número y separación de los orificios de descarga de líquido 64 se selecciona para albergar el caudal volumétrico diseñado de líquido dentro de los canales primarios 52 de manera que el líquido no desborde la parte superior de los canales primarios 52 durante condiciones operacionales normales. Los orificios de desborde 66 o ranuras se pueden proporcionar en las paredes laterales 54 y 56 a un nivel por encima de los orificios de descarga de líquido 64 para permitir la descarga controlada de exceso de líquido que se acumule dentro de los canales primarios 52 cuando el caudal de líquido dentro de los canales primarios 52 exceda la capacidad de flujo de los orificios de descarga de líquido 64.

Cada canal primario 52 está pareado con un canal secundario 68 que está colocado para recibir líquido que sale de los canales primarios 52 a través de los orificios de descarga de líquido 64 en la pared lateral 54 o la pared lateral 56. Cuando ambas de las paredes laterales 54 y 56 del canal primario 52 contienen orificios de descarga de líquido 64, los canales secundarios 68 están colocados a lo largo de ambas paredes laterales 54 y 56 o un canal secundario único 68 está colocado para recibir líquido desde los orificios de descarga de líquido 64 en ambas de las paredes laterales 54 y 56. Cada canal secundario 68 es generalmente de sección transversal rectilínea y tiene una longitud longitudinal que es la misma o aproximadamente la misma del canal primario pareado 52. Los canales secundarios 68 tienen, cada uno, paredes laterales separadas y paralelas 70 y 72 que se extienden a lo largo de la dimensión larga de los canales secundarios 68, separados y paredes laterales paralelas 74 y 76 que se extienden a lo largo de la dimensión corta o extremos de los canales secundarios y un piso 78 que está unido al borde inferior de las paredes laterales 70, 72, 74 y 76.

En una modalidad, la pared lateral 70 del canal secundario 68 está orientada y adyacente a la pared lateral 54 o 56 del canal primario 52 que tiene los orificios de descarga de líquido 64 está en contacto con y unida a la pared lateral 54 o 56 del canal primario 52. En otra modalidad, la pared lateral 70 del canal secundario 68 está separada cercanamente desde la pared lateral 54 o 56 del canal primario 52 por una distancia que aún permite que el líquido que salga de los orificios de descarga de líquido 64 entre al canal secundario pareado 68. La pared lateral 70 del canal secundario tiene orificios de entrada 80 alineados con los orificios de descarga de líquido 64 en la pared lateral 54 o 56 del canal primario 52. De manera alternativa, el borde superior de la pared lateral 70 se coloca debajo del nivel de los orificios de descarga de líquido 64 en la pared lateral 54 o 56 del canal primario 52 de manera que el líquido que sale del canal primario 52 a través de los orificios de descarga de líquido 64 entra al canal secundario 68 a través de su parte superior abierta.

La pared lateral 72 de cada canal secundario 52 que está opuesta desde la pared lateral 70 que está adyacente al canal primario 52 tiene una pluralidad de orificios de descarga de líquido 82. Los orificios de descarga de líquido 82 pueden ser de cualquier forma deseada, tal como circular, triangular o alargada verticalmente. El tamaño, número y separación de los orificios de descarga de líquido 82 se selecciona para acomodar el caudal volumétrico diseñado de líquido dentro de los canales secundarios 68 de manera que el líquido no desborde la parte superior de los canales secundarios 68 durante las condiciones operacionales normales. Los orificios de descarga de líquido 82 están colocados, en la elevación deseada y normalmente la misma en la pared lateral 72. En la modalidad que se ilustra, los orificios de descarga de líquido 82 se localizan en una porción inferior 84 de la pared lateral 72 que se dobla alejándose del plano vertical en un ángulo preseleccionado hacia la pared lateral opuesta 70 y el canal primario 52. El piso 78 se inclina de modo descendente desde la pared lateral opuesta 70 hacia la porción inferior 84 de la pared lateral 72 de manera que el piso 72 dirige líquido hacia los orificios de descarga de líquido 82. Los orificios de desborde 86 o ranuras se pueden proporcionar en la pared lateral 72 a un nivel por encima de los orificios de descarga de líquido 82 para permitir la descarga controlada de líquido de exceso que se acumule dentro de los canales secundarios 68 cuando el caudal de líquido dentro de los canales secundarios 68 excede la capacidad de flujo de los orificios de descarga de líquido 82.

Una pluralidad de concavidades separadas 88 se extienden hacia abajo sobre una superficie inferior del piso 78 y una porción inferior 84 de la pared lateral 72. Las concavidades 88 se colocan entre orificios de descarga de líquido adyacentes 82 para crear puntos de goteo que interrumpen el flujo longitudinal de líquido a lo largo de la superficie inferior del piso 78 y una porción inferior 84 de la pared lateral 72. Los orificios de descarga de líquido 82 también se pueden formar por perforaciones para crear una protuberancia ligera que rodea los orificios de descarga de líquido 82 para reducir la oportunidad de que el líquido se siga a lo largo de la superficie exterior de la pared lateral 72.

Un deflector de salpicado 90 se coloca adyacente a cada canal secundario 52 en una ubicación para recibir el líquido que sale del canal secundario 52 a través de los orificios de descarga de líquido 82. El deflector de salpicado 90 se extiende longitudinalmente a lo largo de la totalidad o sustancialmente la totalidad de la longitud longitudinal del canal secundario 52. En una modalidad, el deflector de salpicado 90 tiene un segmento superior plano 92 que se extiende verticalmente a lo largo de la pared lateral 72, un segmento intermedio plano 94 que está en ángulo para colocarse debajo del canal secundario y un segmento inferior plano 96 que se extiende verticalmente hacia abajo por debajo del canal primario asociado 52 y que tiene un borde inferior aserrado. Las concavidades separadoras 98} que se extienden hacia fuera desde la pared lateral 72 del canal secundario 68 están en contacto con el segmento superior 92 del deflector de salpicado 90 para crear una ligera separación entre el segmento superior 92 y la pared lateral 72.

El segmento superior 92 del deflector de salpicado 90 se extiende una distancia preseleccionada debajo del canal secundario 68 de manera que la porción intermedia 94 del deflector de salpicado 90 está separada a una distancia preseleccionada por debajo de los orificios de descarga de líquido 82. Esta separación entre la porción intermedia 94 y los orificios de descarga de líquido 82 genera un espacio libre de salida para que el líquido salga de los orificios de descarga de líquido 82. En modalidades en donde la porción inferior 84 de la pared lateral 72 no se dobla alejándose de la vertical, se debe de proporcionar separación adicional entre los orificios de descarga de líquido 82 y la porción superior del deflector de salpicado 90 para proporcionar el espacio libre de salida necesario.

Un deflector vertical plano 100 se extiende hacia abajo desde la pared lateral 56 de cada canal primario 52 una distancia suficiente de manera que su región inferior está separada horizontalmente del segmento inferior 96 del deflector de salpicado 90 para formar una salida de descarga de líquido alargada 102 que se encuentra debajo de la longitud longitudinal del canal primario 52. En modalidades en donde los canales secundarios 68 están colocados a lo largo de ambas paredes laterales 54 y 56 del canal primario 52, el deflector 100 no se utiliza y la salida de descarga de líquido 102 se forma por los segmentos inferiores 96 de los dos deflectores de salpicado 90 que son imágenes al espejo entre sí.

Los canales secundarios 68 pueden estar en el mismo plano que los canales primarios 52 o el canal secundario 68 puede estar desplazado en cierta medida del plano de los canales primarios 52 de manera que por lo menos una porción de los canales secundarios 68 se extiendan debajo de los canales primarios 52. El volumen interno del canal secundario 68 en una modalidad es menor que el de los canales primarios 52. La capacidad de flujo del líquido total de los orificios de descarga del líquido 64 en las paredes laterales 54 y/o 56 de los canales primarios 52 puede ser el mismo, mayor que o menor que el de los orificios de descarga de líquido 82 en las paredes laterales 72 de los canales secundarios 68. Normalmente, no obstante, el número de orificios de descarga de líquido 82 en las paredes laterales 72 de los canales secundarios 68 es mayor que el número de orificios de descarga de líquido 64 y las paredes laterales 54 y/o 56 de los canales primarios 52 de manera que los canales secundarios 68 actúan como multiplicadores de flujo para incrementar la dispersión lateral de líquido sobre los deflectores de salpicado 90.

Como se muestra en la figura 2, dos vigas 108 están separadas por igual en lados opuestos del distribuidor de placas y aletas 36 y se sueldan o se aseguran de alguna otra manera a los bordes superiores de los canales primarios 52. Las vigas 108 sostienen y alinean los canales primarios 52. Se colocan broches de soporte 110 en los extremos de las vigas 108 y el distribuidor de placas y aletas 36 y se puede asegurar a un anillo de soporte (no mostrado) u otra estructura que se una a la cubierta 12 de la columna 10.

Se pueden utilizar otros métodos de soporte del distribuidor de líquido 16 tales como soportes de rejilla colocados sobre la capa subyacente 18 de los dispositivos de transferencia de masa, en lugar de o además de los broches de soporte 110.

Las vigas 108 y los broches de soporte 110 pueden no mostrarse en la figura 1 para simplificar esta ilustración del distribuidor de líquido 16.

Como se puede ver con referencia a la figura 5, el líquido que se ha suministrado a uno de los canales primarios 52 por el distribuidor de placas y aletas 36 (que no se muestra en la figura 5) se acumula dentro del canal primario 52. Cuando el nivel de líquido acumulado alcanza o excede la elevación de los orificios de descarga de líquido 64 en la pared lateral 54, el líquido es descargado en el canal secundario 68 a través de los orificios de descarga de líquido 64 y a través de los orificios de entrada 80.

El líquido es descargado como corrientes de líquido primario individual diseñadas por la flecha 104. El líquido de las corrientes de líquido primario individual 104 se acumula dentro de los canales secundarios 68 y es dirigido por el piso 78 a las aberturas de descarga de líquido 82 en la porción inferior 84 de la pared lateral 72. El líquido después es descargado desde los canales secundarios 68 a través de las aberturas de descarga de líquido 82 como corrientes de líquido secundario individuales designadas por la flecha 106. Cualquier desborde de los canales secundarios 68 sale a través de los orificios de desborde o ranuras 86 y desciende en la separación entre la pared lateral 72 y un segmento superior 92 del deflector de salpicado 90.

Las corrientes de líquido secundario individuales 106 se dirigen contra el deflector de salpicado 90 y después descienden y se dispersan lateralmente a lo largo de la superficie del deflector de salpicado 90. En una modalidad, la superficie del deflector de salpicado 90 es tratada con superficie texturizante para facilitar la dispersión lateral del líquido. En otra modalidad, el texturizado de superficie se proporciona sobre una capa más delgada de material que es trabajada más fácilmente y después es laminada sobre la superficie del deflector de salpicado 90. Una vez que el líquido alcanza la salida de descarga inferior 102, forma una cortina continua de líquido que gotea o que fluye dentro de la capa subyacente 18 de los dispositivos de transferencia de masa (que no se muestran en la figura 5).

Se puede ver que el uso de los canales secundarios 68 permite que los orificios de descarga de líquido más grandes 64 que están separados adicionalmente, se pueden proporcionar en las paredes laterales 54 y/o 56 de los canales primarios 52 incluso en aplicaciones en donde el distribuidor de líquido 16 se diseña para condiciones de flujo de líquido bajo. Los orificios de descarga de líquido más grande 64 son ventajosos en la medida en que son menos susceptibles a que se obstruyan, por ejemplo por residuos o incrustaciones. Los canales secundarios 68 sirven para provocar una mayor dispersión lateral del líquido sobre los deflectores de salpicado 90 en comparación a lo que de otra manera se obtendría como resultado del flujo del líquido directamente desde los deflectores primarios 52 sobre los deflectores de salpicado 90.

Regresando ahora a la figura 6, otra modalidad del distribuidor de líquido de la presente invención se muestra y se designa generalmente con el número 216. El distribuidor de líquido 216 tiene muchos de los componentes que el distribuidor de líquido 16 descrito previamente y los mismos números de referencia con el prefijo "2" se utilizan para designar componentes similares. El distribuidor de líquido comprende un distribuidor de placas y aletas 236 construido de la misma manera que el distribuidor de placas y aletas 36 descrito previamente y los canales primarios 252 que son los mismos que los canales primarios 52. El distribuidor de líquido 216 comprende además canales secundarios 268 que generalmente son de las mismas construcciones que los canales secundarios 68 excepto que se extienden perpendicularmente a los canales primarios 252 y el líquido no es alimentado dentro de los canales secundarios 268 a través de orificios de entrada en una pared lateral 270 de los canales secundarios 268 como es el caso en los canales secundarios 68 de la primera modalidad.

En vez de esto, en una modalidad, el líquido es suministrado dentro de los canales secundarios 268 a través de un extremo abierto del canal secundario 268 que hace contacto con una pared lateral 254 o 256 del canal primario 252. Los orificios de descarga de líquido 264 en las paredes laterales 254 y 256 del canal primario 252 permiten que el líquido salga de los canales primarios 252 como corrientes de líquido primario individuales y entren a los canales secundarios asociados 268. En la modalidad que se ilustra, se proporciona un recorte 269 en las paredes laterales 70 y 72 de cada canal secundario 268 para recibir el canal primario 252 de manera que el líquido adicionalmente es capaz de entrar a los canales secundarios 268 a través de orificios (no mostrados) en un piso 262 de cada canal primario 252. El líquido después sale de los canales secundarios 268 e incide y fluye hacia abajo de los deflectores de salpicado 290 de la misma manera a lo descrito previamente para el suministro como una cortina continua de líquido dentro de una capa subyacente (no mostrada) de dispositivos de transferencia de masa. Se proporcionan dos deflectores de salpicado 290 para cada canal secundario 268 cuando el líquido es descargado desde ambas paredes laterales 270 y 272. Cuando el líquido es descargado únicamente a través de una de las paredes laterales 270 ó 272, se utiliza un deflector de salpicado único 290 en combinación con un deflector plano tal como el deflector 100 utilizado en el distribuidor líquido 16 descrito antes.

Debido a que lo canales secundarios se extienden en una perpendicular u otro ángulo respecto a los canales primarios 252 en el distribuidor de líquido 216, se puede seleccionar el número de canales secundarios 268 independientemente del número de canales primarios 252. En ambas modalidades del distribuidor de líquido 16 y 216, se pueden asociar canales secundarios separados 68 y 268 con cada uno de los orificios de descarga de líquido 64 y 264 en los canales primarios asociados 52 y 252.

De lo anterior, se observará que está invención está bien adaptada para obtener todos los fines y objetivos establecidos en lo anterior junto con otras ventajas que son inherentes a la estructura.

Se comprenderá que ciertos rasgos y subcombinaciones son de utilidad y se pueden utilizar sin referencia a otros rasgos y subcombinaciones. Esto se contempla y se encuentra dentro del ámbito de la invención.

Dado que se pueden elaborar muchas modalidades posibles de la invención sin por esto apartarse del alcance de la misma, debe entenderse que toda la materia establecida en la presente o mostrada en las figuras anexas se debe interpretar como ilustrativa y no en un sentido limitante.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (19)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un distribuidor de líquido para recibir y distribuir una corriente de líquido, caracterizado porque comprende: una pluralidad de canales primarios alargados colocados en una relación lado a lado y generalmente paralela, cada uno de los canales primarios tiene paredes laterales separadas interconectadas por un piso para recibir y permitir la acumulación de una porción de la corriente de líquido dentro de cada canal primario; una pluralidad de orificios de descarga de líquido en por lo menos una de las paredes laterales de cada uno de los canales primarios a través de los cuales la porción de la corriente de líquido que se ha acumulado dentro de cada canal primario se puede descargar del canal asociado en las corrientes de descarga primarias individuales; una pluralidad de canales secundarios que tienen paredes laterales separadas interconectadas por un piso para recibir y permitir la acumulación de una porción de las corrientes de descarga primarias dentro de cada canal secundario, cada canal secundario se coloca adyacente a uno de los canales primarios en una ubicación para recibir por lo menos parte de las corrientes de descarga primaria individuales desde uno de los canales primarios; una pluralidad de orificios de descarga de líquido en por lo menos una de las paredes laterales de cada uno de los canales secundarios a través de los cuales la porción de las corrientes de descarga primarias individuales que se han acumulado con cada segundo canal se puede descargar desde el canal secundario asociado en las corrientes de descarga secundarias individuales, y deflectores de salpicado separados una distancia preseleccionada desde por lo menos parte de la pluralidad de orificios de descarga de líquido en las paredes laterales de los canales secundarios para recibir por lo menos parte de las corrientes de descarga secundarias individuales y provocar una dispersión lateral de las mismas conforme las segunda corrientes de descarga individuales descienden a lo largo de los deflectores de salpicado y gotean desde los bordes inferiores de las mismas.

2. El distribuidor de líquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los canales secundarios se extienden paralelos con y se conectan a o están separados estrechamente desde uno de los canales primarios.

3. El distribuidor de líquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los canales secundarios se extiende en un ángulo a uno de los canales primarios.

4. El distribuidor de líquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los canales secundarios se extiende perpendicularmente a uno de los canales primarios.

5. El distribuidor de líquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los deflectores de salpicado incluyen texturizado de superficie para facilitar la dispersión lateral de las corrientes de descarga secundaria individuales.

6. El distribuidor de líquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los deflectores de salpicado comprende una lámina de soporte y una lámina texturizada conectada a la lámina de soporte.

7. El distribuidor de líquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una superficie inferior de los pisos de los segundos canales contiene estructuras para inhibir el flujo de líquido a lo largo de la superficie inferior.

8. El distribuidor de líquido de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque las estructuras comprenden concavidades.

9. El distribuidor de líquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye orificios de entrada en las paredes laterales de los canales secundarios adyacentes a las paredes laterales de los canales primarios, los orificios de entrada están en alineación con los orificios de descarga de líquido en las paredes laterales de los canales primarios.

10. El distribuidor de líquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las paredes laterales de los canales secundarios que contienen los orificios de descarga de líquido incluyen, cada uno un panel inferior que está en ángulo hacia el canal primario asociado y en donde los orificios de descarga de líquido en las paredes laterales de los canales secundarios se localizan en el panel inferior.

11. El distribuidor de líquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye elementos separadores colocados entre las paredes laterales de los canales secundarios y los deflectores de salpicado.

12. El distribuidor de líquido de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque los elementos separadores comprenden concavidades formadas en las paredes laterales de los canales secundarios.

13. Un método de distribución de líquido a una capa de dispositivos de transferencia de masa colocados en una columna de transferencia de masa utilizando un distribuidor de líquido que tiene una pluralidad de canales primarios alargados colocados en una relación lado a lado y generalmente paralela, y una pluralidad de canales secundarios, cada uno de los canales secundarios está colocado adyacente a uno de los canales primarios, caracterizado porque comprende: recibir una corriente de líquido en los canales primarios del distribuidor de líquido y permitir que la corriente de líquido se acumule dentro de los canales primarios; descargar la corriente de líquido de los canales primarios a través de los orificios de descarga de líquido proporcionados en por lo menos una pared lateral de cada canal primario; recibir en los canales secundarios la corriente de líquido descargada de los canales primarios y permitir que la corriente de líquido se acumule dentro de los canales secundarios; descargar la corriente de líquido de los canales secundarios a través de los orificios de descarga de líquido proporcionados en por lo menos una de las paredes laterales de cada canal secundario; recibir la corriente de líquido descargada desde los canales secundarios sobre deflectores de salpicado separados a una distancia preseleccionada de los orificios de descarga de líquido que se proporcionan en una pared lateral de los canales secundarios,- provocar que la corriente de líquido recibida en los deflectores de salpicado se disperse lateralmente conforme desciende sobre los deflectores de salpicado; y gotear la corriente de líquido fuera de los bordes inferiores de los deflectores de salpicado y dentro de una capa subyacente de los dispositivos de transferencia de masa.

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque incluye recibir la corriente de líquido en un distribuidor de placas y aletas colocado encima de los canales primarios y suministrar la corriente de líquido dentro de los canales primarios desde el distribuidor de placas y aletas.

15. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la corriente de líquido es descargada desde los canales primarios en una pluralidad de corrientes de descarga primarias individuales.

16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la corriente de líquido es descargada desde los canales secundarios a través de segundas corrientes de descarga individuales.

17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque las corrientes de descarga primaria individuales entran a los canales secundarios a través de orificios de entrada en las paredes laterales de los canales secundarios opuestos desde por lo menos una de las paredes laterales de los canales secundarios que contienen orificios de descarga de líquido.

18. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque las corrientes de descarga primaria individuales entran a los canales secundarios a través de una parte superior abierta de los canales secundarios.

19. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque incluye descargar la corriente de líquido desde los canales secundarios a través de los orificios de descarga de líquido proporcionados en dos de las paredes laterales de cada canal secundario.