Przedmiotem wynalazku jest aparat kolumnowy do wymiany masy i ciepla pomiedzy dwoma stru¬ mieniami z kierowanym kontaktem faz. Aparat kolumnowy wedlug wynalazku moze miec zastoso¬ wanie w przemysle chemicznym a szczególnie do destylacji ropy naftowej i jej pochodnych.Znane sa aparaty kolumnowe do wymiany ma¬ sy i ciepla, w których dla kontaktu fazy gazo¬ wej i cieklej sa stosowane wypelnienia pierscie¬ niowe plaskie oraz aparaty z wypelnieniem pól¬ kowym.Znanym najbardziej konstrukcyjnie zblizonym aparatem kolumnowym do aparatu wedlug pro¬ jektu jest wymiennik wewnatrz którego jest umie¬ szczony szereg plyt posiadajacych na obu po¬ wierzchniach przytwierdzone kierownice o ksztal¬ cie plaskich figur geometrycznych, takich jak pro¬ stokat, trapez, trójkat itp., odgiete pod katem od plyty w kierunku osi strumienia. Przeciwlegle plyty posiadaja identyczne kierownice odgiete pod róznym katem niz kat nachylenia przeciwleglych kierownic i sa przesuniete w stosunku do nich w pionie lub poziomie. Strumien wprowadzony do przestrzeni miedzyplytowej trafiajac na kierow¬ nice nachylone pod katem jest zmuszony do ruchu w kierunku scianki plyty a nastepnie trafiajac na nizej usytuowany uklad kierownic nachylonych pod innym katem jest zmuszony do zmiany kie¬ runku ku przeciwleglej sciance. Ilosc cykli zmiany kierunku jest równa ilosci rzedów kierownic. 20 3C Znane aparaty kolumnowe z wypelnieniem ply¬ towym posiadaja wiele zalet takich jak ciagly transport warstwy laminarnej od scianki plyty do osi aparatu oraz stworzenie takich warunków, aby strumien wymieniajacy cieplo nie znajdowal sie w stanie stacjonarnym, ale mimo wszystko poszukuje sie dalszych ulepszen konstrukcyjnych, które zapewnilyby jak najwiekszy kontakt stru¬ mienia cieczy ze strumieniem gazowym, w wy¬ niku czego otrzymuje sie wieksza czystosc kon¬ cowego produktu.Cel ten osiagnieto dzieki zastosowaniu aparatu kolumnowego wedlug wynalazku. Istota wynalazku jest zastosowanie w aparacie kolumnowym na przemian warstwy z kierownicami wymiany masy i warstwy z kierownicami wymiany ciepla. War¬ stwy poszczególnych kierownic sa zbudowane z plaskich elementów polaczonych w pakiety, po¬ szczególne elementy plaskie na swych powierz¬ chniach posiadaja odgiete wyciecia o dowolnym ksztalcie geometrycznym, przy czym odgiecia te w obu warstwTach kierownic sa jednakowe, a pa¬ kiety w poszczególnych warstwach kierownic sa przesuniete w ,sto,sunku do siebie. Pomiedzy war¬ stwami kierownic sa umieszczone przegrody po¬ siadajace wyciecia, w których sa osadzone kie¬ rownice faz, majace ksztalt prostopadloscianów powstalych z polaczenia w pakiet kilku plaskich elementów z odchylonymi nacieciami o dowolnym ksztalcie geometrycznym. Przegrody posiadaja za- 119 204119 204 3 glebienie tworzace akumulatory cieczy, z których nastepuje miedzywarstwowy odbiór cieczy.Dzieki rozwiazaniu wedlug wynalazku, strumien cieczy podawany na warstwy z kierownicami sply¬ wa po nich rozposcierajac sie po ich powierzchni, zmywa poprzednio utworzony film, który w po¬ staci cienkiej blony zawieszony na krawedziach kierownic, wchodzi w kontakt z gazem plynacym od dolu. Nadmiar strumienia dostaje sie na na¬ stepna warstwe kierownic, gdzie zostaje zmienio¬ ny na blone, a w trakcie jej pekania nastepuje jej dalszy kontakt z faza gazowa. Aparat kolum¬ nowy wedlug wynalazku umozliwia otrzymanie produktów koncowych o wiekszej czystosci, co jest podstawowym celem wszystkich dotychcza¬ sowych zmian konstrukcyjnych.Aparat kolumnowy wedlug wynalazku w przy¬ kladzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym przedstawiono schemat aparatu w prze¬ kroju pionowym. Aparat kolumnowy wedlug wy¬ nalazku sklada sie z cylindrycznego zbiornika 1, wewnatrz którego sa na przemian ulozone war¬ stwy 6 z kierownicami do wymiany ciepla i war¬ stwy 7 z kierownicami do wymiany masy. War¬ stwy 6 i 7 sa utworzone z identycznych prosto¬ padloscianów powstalych z polaczenia w pakiet kilku plaskich elementów, posiadajacych na swych powierzchniach odgiete wyciecia o dowol¬ nym ksztalcie .geometrycznym, przy czym odgie¬ cia te sa nachylone w obu warstwach pod jedna¬ kowym katem oraz pakiety kierownic warstwy 6 sa przesuniete w stosunku do pakietu warstwy 7.Pomiedzy warstwami 6 i 7 sa umieszczone prze¬ grody 2 szczelnie polaczone z plaszczem zbiornika 1.Przegrody 2 posiadaja wyciecia, w których sa osadzone kierownice faz 4 majace ksztalt prosto¬ padloscianów powstalych z polaczenia w pakiet kilku plaskich elementów z odchylonymi nacie¬ ciami o dowolnym ksztalcie geometrycznym, przy czym powierzchnia przekroju poprzecznego pakie¬ tu jest wieksza od powierzchni przekroju poprzecz¬ nego pakietu uimieszczonego w warstwach 6 i 7, najkorzystniej o 50%.Kierownice faz 4 sa od góry osloniete daszka¬ mi 8. Przegrody 2 posiadaja co najmniej jedno zaglebienie tworzace akumulator cieczy 3 usta¬ wiony prostopadle do kierownic faz 4 i polaczo¬ ny z króccem 9 przeznaczonym do miedzystrefo- wego odprowadzania medium. Kierownice faz 4 sa równiez prostopadle osadzone do krócców 5 doprowadzajacych medium przeznaczone do prze¬ róbki technologicznej, wzglednie ciecz orosieniowa.W aparacie kolumnowym wedlug wynalazku, podgrzany gaz jest podawany króccem 5 umie¬ szczonym w dolnej czesci zbiornika 1, na war¬ stwy 7 z kierownicami wymiany masy jest po¬ dawany surowiec, natomiast na warstwy 6 z kie¬ rownicami do wymiany ciepla ciecz orosieniowa 4 a od dolu warstwy 6 opary, z których w sposób bezprzeponowy wykrapla sie interesujaca nas frakcja, która w postaci orosienia wewnetrznego zasila warstwy 7 z kierownicami do wymiany s masy. Wy kropiony i rozfrakc jonowany produkt jest odbierany z akumulatora cieczy 3 umieszczo¬ nego pod warstwami 7 z kierownicami wymiany masy. Z akumulatorów cieczy 3 umieszczonych pod warstwami 6 z kierownicami wymiany ciepla jest odbierane gorace orosienie, które po schlo¬ dzeniu ,na zewnatrz jest z powrotem podawane na najwyzej usytuowana warstwe 6 z kierownica¬ mi wymiany ciepla, splywa w dól odbierajac cie¬ plo od oparów i powoduje wymagane technologia wykroplenie z fazy gazowej.Ilosc warstw 6 z kierownicami wymiany cie¬ pla, warstw 7 z kierownicami wymiany masy, wielkosc zasilania aparatu kolumnowego, ilosc oro¬ sienia, ilosc odbieranych frakcji bocznych jest uza¬ lezniona od wymaganej czystosci otrzymywanego produktu. Aparat kolumnowy wedlug wynalazku zapewnia nie przypadkowe, ale w pelni kierowa¬ ne rozbicie strumienia cieczy, nie tylko na mniej¬ sze strumienie, lecz na dalszym ich transporcie w dól w postaci blon, przeslaniajacych strumien gazowy plynacy do góry. Gaz kontaktujac sie ze struktura blonowa cieczy, rozrywa ja i kontakt jest realizowany przez nieskonczenie duza ilosc kropel o nieskonczenie duzej powierzchni.Zastrzezenie patentowe Aparat kolumnowy do wymiany masy i ciepla pomiedzy dwoma strumieniami z kierowanym kon¬ taktem faz, skladajacy sie z cylindrycznego zbior¬ nika, krócców doprowadzajacych i odprowadzaja¬ cych, znamienny tym, ze posiada na przemian ulozone warstwy (6) z kierownicami do wymiany ciepla i warstwy (7) z kierownicami do wymiany masy, utworzone z prostopadloscianów powstalych z polaczenia w pakiet kilku plaskich elementów posiadajacych na swych powierzchniach odgiete wyciecia o dowolnym ksztalcie geometrycznym, przy czym pakiety kierownic warstwy (6) sa prze^ suniete w stosunku do pakietów kierownic war¬ stwy (7), pomiedzy warstwami (6 i 7) jest umie¬ szczona przegroda (2) posiadajaca wyciecia, w któ¬ rych sa osadzone kierownice faz (4), majace ksztalt prostopadloscianów powstalych z polaczenia w pa¬ kiet kilku elementów plaskich z odchylonymi na¬ cieciami o dowolnym ksztalcie geometrycznym a powierzchnia przekroju poprzecznego pakietu jest wieksza od powierzchni przekroju poprzeczne¬ go pakietu umieszczonego w warstwach (6 i 7) najkorzystniej o 50% oraz przegroda (2) posiada co najmniej jedno zaglebienie tworzace akumu¬ lator cieczy (3) ustawiony prostopadle do kierow¬ nic faz (4). 15 20 25 30 35 40 45 50119 204 PL