MXPA99010932A - Columna de contraflujo con un distribuidor de liquido - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a columna de contraflujo que comprende un distribuidor de líquido que incluye una pluralidad de miembros distribuidores tubulares que están dispuestos en una columna por arriba de un empaque, de tal manera que una pluralidad de flujos parciales desarrollan un gas que fluye hacia arriba a un nivel de los miembros distribuidores, con zonas de estacionamiento que resultan entre el empaque y los miembros de distribución, en donde la forma del distribuidor se selecciona y se proporcionan medios de separación por tamices con el fin de influenciar el flujo de gas tal que después de que el líquido emerge de los miembros distribuidores y antes de que entre en el empaque, el líquido, atraviesa en caída libre la zonas de estancamiento en donde el líquido encuentra solo flujo de gas que estáen gran parte libre de componentes de velocidad horizontales.

Description

COLUMNA DE CONTRAFLUJO CON UN DISTRIBUIDOR DE LIQUIDO La invención está relacionada con una columna de contraflujo con un distribuidor líquido de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. En una columna de este tipo en la cual por ejemplo una separación de material de destilación se lleva a cabo por medio de un empaque ordenado, un gas el cual fluye ascendentemente a través del empaque se puede mover tan rápidamente que cuando los distribuidores de líquidos conocidos se utilizan (ver por ejemplo EP 0 282 753) se separan finas gotas en éste último mediante el flujo vigoroso del gas y se transporta junto con éste. El líquido a ser distribuido por lo tanto no llega sin pérdidas hasta el empaque, sino que se condu.ce parcialmente lejos de éste último mediante el flujo de gas (muy a menudo llamada "arrastre") . Los empaques ordenados en los cuales fluye fuertemente un gas pueden surgir, son por ejemplo, empaques de turbulencia (ver EP 0 418 338) o empaques con una estructura de canal cruzado, es decir, empaques con películas acomodadas en placas verticales que son corrugadas y con esto forman canales de cruzamiento abiertamente (ver por ejemplo EP 070 917) . El objeto de la invención es crear una columna de contraflujo con un distribuidor líquido en el cual la salida de un líquido a ser distribuido en el empaque se lleva a cabo sin pérdidas. Este objeto se satisface mediante la columna caracterizada en la reivindicación 1. La columna de contraflujo contiene un distribuidor líquido, el cual comprende una pluralidad de miembrqs distribuidores en forma de canal o tubular. Estos miembros distribuidores se disponen en la columna encima del empaque de tal manera que en un gas que fluye ascendentemente una pluralidad de flujos parciales se desarrollan a nivel del miembro distribuidor. Las zonas de estancamiento están presentes entre el empaque y los miembros distribuidores. A través de medios adicionales, los cuales no son necesarios por sí para una salida de líquido, las zonas de estancamiento y/o el flujo de un líquido a ser distribuido influencian de tal manera que el líquido, después de emerger de los miembros distribuidores y antes de entrar dentro del empaque, se mueven lateralmente en caída libre hacia las zonas de estancamiento y en donde es apropiado, también en regiones adicionales en las cuales el flujo de gas está ampliamente libre de componentes horizontales de velocidad. El flujo de gas también puede estar influenciado por medio de un d ime s i onado r adecuado de los miembros distribuidores . Las reivindicaciones subordinadas 5 a 10 relacionan las columnas de acuerdo con la invención con modalidades 'ventajosas de los distribuidores de líquido. ', En lo siguiente la invención será explicada haciendo referencia a los dibujos. En los cuales: La Figura 1 la parte superior de una columna de contraflujo de acuerdo con la invención, La Figura 2 miembros distribuidores de la columna de la Figura 1 con una ilustración del flujo de gas, La Figura 3 una vista descubierta del punto de # salida de un miembro distribuidor, La Figura 4 un miembro distribuidor en forma de canal de una columna de acuerdo con la invenc ion, La Figura 5 una segunda modalidad ejemplar de un miembro distribuidor en forma de canal, La Figura 6 tres variantes adicionales, La Figura 7 un miembro distribuidor con chorros de líquido cayendo libremente y cuerpos de \ desviación o de desplazamie to para el flujo de gas y La Figura dos variantes adicionales de los miembros distribuidores . La columna 1 que se muestra en la Figura 1 comprende un distribuidor líquido 2 con miembros distribuidores 21 y un empaque 3, a través del cual un gas 4 fluye ascendentemente a un tubo de extracción 14. En el distribuidor 2 un líquido 5 se suministra por medio de un tubo 20 a los medios de distribuidor individuales 21. El gas 4 se separa temporalmente en flujos parciales 40 en la región de los miembros distribuidores 21. Por consiguiente, las zonas de estancamiento 45 se desarrollan en la región entre el empaque 3 y los miembros distribuidores 21. Medios de descubrimiento 24 influencian el flujo del gas 4 de tal manera que éste último esta ampliamente libre de componentes horizontales de velocidad por debajo del miembro distribuidor 21 en una zona en la cual el líquido 5 se mueve lateralmente como un líquido que cae libremente 50. Las gotas 50' del líquido 50 (ver Figura 2) por lo tanto no se transportan hacia arriba por el gas 4. ßl líquido llega sin pérdida al emp a qu e 3. En la Figura 2, las relaciones en el gas que fluye 4 son cuantitativamente ilustradas en una zona encima de la superficie 30 del empaque 3 mediante líneas de flujo 41 las cuales están acortadas. El gas emerge amplia y uniformemente del empaque (flechas 43) . El líquido 5 a ser distribuido es suministrado por los miembros distribuidores 21 mediante una pluralidad de pequeños tubos 22 y aberturas de salida directa 23. Los medios descubiertos 24 influencian el flujo de gas de tal manera que las zonas de estancamiento 45 se desarrollan debajo de las aberturas 23. El líquido 5 a ser distribuido, el cual se puede separar para formar gotas 50' , es incidente sin pérdidas en el empaque 3. El líquido que cae libremente 50 también puede estar presente en la forma de chorros o películas en forma de cortinas. Los medios descubiertos 24 pueden ser elementos de pared los cuales se extienden en cada caso sobre toda la longitud de los miembros distribuidores 21. Sin embargo, también en cada caso, se pueden asociar con solamente una abertura de .salida 23, como es en el caso con los medios descubiertos en forma '¡de campana 240 que se muestran en la Figura 3. Lo que es importante en estos medios descubiertos 24 es que su superficie interior no se moja por el líquido 50 el cual es emitido. Para que de este modo un líquido enrutado falsamente pueda llegar a los bordes inferiores de los medios descubiertos 24, gotee ahí y sea atrapado por el flujo de gas 43, siendo posible que una porción del líquido se transporte junto con el gas como resultado de los componentes horizontales de ve locidad . Un miembro distribuidor en forma de canal 21 se ilustra s eccionalmen t e en la Figura 4 en el cual una pared guía 25 mediante la cual el líquido 5 puede fluir hacia ambos lados en la forma de película se acomoda para seguir las aberturas 23 a través de las cuales el líquido 5 es emitido. La pared guía 25 tiene una estructura para influenciar favorablemente las películas de líquido: ranuras 251a y perforaciones 252a influencian la distribución horizontal de las películas. Estos elementos de estructura no necesitar estar presentes en combinación, pero pueden estar proporcionados en otros lugares en la pared guía 25 o se pueden omitir. El borde de goteo 253 está proporcionado con dientes 253a, pero también puede ser un reborde horizontal liso. La pared guía 25 tiene una sección vertical, la cual está perpendicular a la extensión longitudinal del miembro distribuidor 21, sustancialmente en la forma de una curva sigmoide, es decir, una curva la cual tiene el punto de cambio de su curvatura. Esta curva está ampliamente dada por una curva de tractor en el ejemplo ilustrado. Una sección de pared vertical 250 se fusiona dentro de una sección de pared 251 la cual está inclinada hacia la parte media del miembro distribuidor 21; una segunda sección de pared vertical 252 se une a está última, el reborde inferior de la cual forma un reborde de goteo 253. En el reborde superior de la sección de pared 250 secciones en forma de orejas 250a sirven como medios de aseguramiento para la pared guía 24 y como medios guía para un líquido a ser emitido. Otros métodos de aseguramiento por supuesto son posibles. En la modalidad ejemplar de la Figura 5 la pared guía 25 está formada como una pared desviadora 25' . El líquido 5 que fluye fuera de la abertura 23 es incidente en la forma de chorros (chorros 50a) sobre la pared desviadora 25' y dentro de esta se transforma para formar una película 50b la cual subsecuentemente llega en caída libre desde el reborde de goteo 253 a través de una zona de estancamiento 45 a la superficie 30 del empaque 3. El miembro distribuidor 21 y la pared guía o pared desviadora 25' están ventajosamente dimensionadas de tal manera que el flujo 43 se forma ampliamente simétricamente en forma de espejo en la cercanía de la zona de estancamiento 45, principalmente con el plano vertical a través del reborde de goteo 253 como un plano de simetría. Para poder lograr esto, la pared desviadora 25' está dimensionada como un sigmoide y el flanco izquierdo 214 del miembro distribuidor 21 esta biselado de tal manera que su canal se contrae hacia abajo en la forma de una cuña en la región inferior. La pared guía 25 y la pared desviadora 25' por ejemplo se atornilla, sóida (soldadura por puntos) o se fusiona en el miembro distribuidor 21. La Figura 6 muestra en una manera muy esquemática tres ejemplos de los miembros distribuidores 21 en los cuales por lo menos una cubierta 24' se proporciona adicionalmente para cubrir la pared guía 25 para el propósito de influenciar el flujo je gas. En el segundo ejemplo, el reborde de goteo 253 se localiza en una región protegida entre dos cubiertas 24' y 24'' . El líquido 50a, el cual se despide en la forma de un chorro, se indica por las flechas. En la Figura 7 se ilustra a región de salida de un miembro distribuidor 21, el medio descubierto 24 el cual es un cuerpo flotador el cual está formado de una película la cual se dobla en una manera parabólica. El líquido 50 que fluye a través de la abertura de base 23 se mueve lateralmente hacia una abertura 26 del cuerpo flotador 24 como un chorro 50a sin entrar en contacto con su superficie y se mueve hacia adelante a través de la zona de estancamiento 45 del flujo de gas 43 hacia la superficie de empaque 30. La distancia entre un miembro distribuidor 21, en particular la corona del cuerpo flotador 24, y la superficie de empaque 30 se escoge ventajosamente también que la zona de estancamiento 45 se encuentra ampliamente fuera del empaque 3. En dicha distancia las relaciones de flujo en el empaque 3 no se influencia desfavorablemente por el miembro distribuidor. En lugar del querpo flotador 24 en la Figura 7, dos cubiertas 24', 24" también se pueden proporcionar, como se ilustró en el primer ejemplo de la Figura 8. Aún una sola cubierta 24' -segundo ejemplo de la Figura 8- puede ser suficiente en flujos de gas moderado para poder obtener una salida de líquido libre de pérdida.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Una columna de contraflujo que comprende un distribuidor de líquido que tiene una pluralidad de miembros distribuidores en forma de canal o tubular los cuales se arreglan en una columna encima de un empaque de tal manera que una pluralidad de flujos parciales se desarrolla en un gas que fluye ascendentemente en el nivel de los miembros distribuidores, con zonas de estancamiento que resultan entre el '( empaque y los miembros distribuidores, caracterizada porque a través de los medios adicionales, los cuales no se requieren por sí para una salida de líquido, las zonas de estancamiento y/o el flujo de un líquido a ser distribuido son influenciados de tal manera que el líquido, después de emerger de los miembros distribuidores y antes de entrar en el empaque, se mueven lateralmente en caída libre hacia la zona de estancamiento y donde es apropiado también regiones adicionales en las cuales el flujo de gas está ampliamente libre de componentes horizontales de velocidad, haciendo posible en particular que el flujo de gas sea influenciado por medios de una dimensión adecuada de los miembros distribuidores.

2. La columna de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada en que por la salida de líquido, paredes guía mediante las cuales el líquido fluye en la forma de película se disponen para seguir las aberturas de los miembros distribuidores .

3. La columna de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada en que la pared guía esta formada como una placa desviadora para los chorros de líquido que emergen de las aberturas.

4. La columna de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizada en que- la pared guía tiene una estructura la cual tiene un efecto sobre la película de líquido la cual influencia su distribución horizontal; y en que un reborde de goteo se puede diseñar en forma de zigzag.

5. La columna de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada en que una sección vertical la cual está perpendicular a la extensión longitudinal del miembro distribuidor la pared guía tiene la forma de una curva sigmoide, con esta es posible que esta curva esté dada parcial o totalmente por una curva de tractor.

6. La columna de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada en que el miembro distribuidor tiene forma de canal y tiene un bisel en un costado para influenciar el flujo de gas.

7. La columna de acuerdo con una de las rei indicaciones 2 a 5, caracterizada en que por lo menos una cubierta se proporciona adicionalmente en el miembro del distribuidor cubriendo la pared guía para influenciar el flujo de gas.

8. La columna de acuerdo con una de las rei indicaciones 1 a 7, caracterizada en que las distancias entre los miembros distribuidores y la superficie de empaque es tan grande que las zonas de estancamiento se encuentran ampliamente fuera del empa que .

9. La columna de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada en que en la región de las zonas de estancamiento los flujos parciales se forman amplia y simétricamente como espejos con respecto uno del otro y con respecto a los planos verticales a través de los rebordes de goteo .

10. La columna de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizada en que el distribuidor está colocado encima de un empaque el cual tiene una estructura ordenada, el empaque siendo en particular un "empaque de turbulencia" o un empaque con una "estructura de canal cruzado". RESUMEN La columna (1) de contraflujo contiene un distribuidor (2) de líquido que tiene una pluralidad de miembros (21) distribuidores en forma de canal tubular o tubular. Estos miembros distribuidores se disponen en una columna por encima de un empaque (3) de tal manera que una pluralidad de flujos (40) parciales se desarrolla en un gas (4) que fluye ascendentemente en el nivel de los miembros distribuidores. Las -'.zonas (45) de estancamiento están presentes entre el empaque y los miembros distribuidores. Medios, (24) adicionales directos, los cuales no son requeridos de por sí para una salida de líquido, las zonas de estancamiento y/o el flujo de un líquido (5) a ser distribuidos influencian de tal manera que un líquido (50), después de emerger de los miembros distribuidores y antes de entrar dentro del empaque, se mueven lateralmente en caída libre hacia las zonas de estancamiento y donde también es apropiado, regiones adicionales en las cuales el flujo de gas es ampliamente libre de componentes horizontales de velocidad. El flujo de gas también puede estar influenciado por medios de un dimens i onado r adecuado de los medios de distribuidor.