PL72441Y1 - Półka aparatu kolumnowego, zwłaszcza kolumny barbotażowej - Google Patents

Abstract

Półka antypienna kolumny barbotażowej ma konstrukcję nośną (2) wykonaną jako półka sitowa z niereaktywnego chemicznie materiału, rozciągającą się w poprzek co najmniej części pola powierzchni przekroju poprzecznego kolumny barbotażowej wyposażonej w przelew oraz osadzone na tej konstrukcji nośnej (2) elementy stabilizujące (6) do ustalania wysokości warstwy piany. Elementy stabilizujące (6) mają postać krat tworzących komórki i rozmieszczone są między przelewowym progiem napływowym (4), a przelewowym progiem odpływowym (5), przy czym każda powierzchnia komórki ma prześwity (7) stanowiące 10 do 85% tej powierzchni wykonane jako powtarzalny miejscowo kształt geometryczny. Elementy stabilizujące (6) połączone są z konstrukcją nośną (2) bezszczelinowo lub ze szczeliną o wysokości równej co najmniej 1 mm.

Description

PL 72 441 Y1 2 Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest pólka aparatu kolumnowego, zwlaszcza kolumny barbota- zowej, przeznaczona do prowadzenia procesów wymiany masy i ciepla lub masy z reakcja chemiczna zachodzacych pomiedzy skladnikami w fazie cieklej i w fazie gazowej przy przeplywie krzyzowym lub przeciwpradowym. Procesy wymiany masy i ciepla przebiegajace w ukladzie barbotazowym zachodza poprzez roz- winiecie powierzchni miedzyfazowej perlacego gazu lub oparów w warstwie cieczy. Dodatkowa po- wierzchnia kontaktu rozwijana w warstwie piany dynamicznej wytworzonej nad warstwa barbotujacej cieczy na pólkach kolumny ma wlasnosci korzystne dla sprawnosci procesu, okreslanej zwyczajowo sprawnoscia pólki. W niektórych przypadkach piana dynamiczna, która osiagnie wysokosc odleglosci miedzy pólkami moze spowodowac zaburzenie skladu cieczy na pólkach sasiednich, co moze wplynac na obnizenie sprawnosci oraz zmniejszenie zakresu obciazenia hydraulicznego. Podczas procesu wymiany masy gaz wprowadzany do dolnej czesci kolumny plynie w przeciw- pradzie lub w skrzyzowaniu z faza ciekla, natomiast ciecz wprowadzana do górnej czesci kolumny splywa ku dolowi dzieki zastosowaniu np. pólek sitowych lub rusztów z umieszczona na nich warstwa wypelnienia. Elementy wypelnienia ogólnie usprawniaja przenikanie masy lub wymiane ciepla poprzez dostarczanie powierzchni, na których strumienie plynów moga sie rozplywac w celu zwiekszenia po- wierzchni miedzyfazowej pomiedzy unoszacymi sie a opadajacymi strumieniami plynu. Równoczesnie znane jest wystepowanie martwych stref, które nie biora udzialu w procesie wymiany ciepla i masy zwiazane ze stosowaniem wypelnien, w tym konstrukcyjnych. Sposób kontaktowania strumienia gazu i fazy cieklej oraz urzadzenie do realizacji tego sposobu znane jest z opisu patentu EP0659474 B1. Urzadzenie zawiera kolumne z dziurkowanymi pólkami sito- wymi dla przeciwpradowego z ciecza wprowadzania gazu. Natomiast wysokosc warstwy cieczy utrzy- mywanej na pólkach sitowych nastawiana jest za pomoca tam i wynosi korzystnie od 200 do 600 mm. Powierzchnia przekroju poprzecznego poszczególnych perforacji wynosi 0,5 do 3,5 mm 2 , a calkowita powierzchnia perforacji wynosi od 1/40 do 1/300 powierzchni pólki. Kolumna barbotazowa, znana z opisu patentowego PL194793B1, zawiera zbiornik w ksztalcie kolumny majacy czesc dolna, czesc srodkowa i czesc szczytowa, przy czym w czesci srodkowej znaj- duje sie jedna lub kilka poziomych dziurkowanych pólek, których otwarta powierzchnia wynosi 3 do 20%. Ponadto kolumna ma urzadzenia do doprowadzania i odprowadzania fazy cieklej oraz fazy gazowej, dla eksploatacji kolumny barbotazowej w przeciwpradzie. Pólki maja zasadniczo równomierny rozklad otworów na przekroju poprzecznym kolumny, zas powierzchnia przekroju poprzecznego poszczegól- nych otworów wynosi 0,003 do 3 mm 2 . Strefy utworzone zawsze ponad i pod pólka polaczone sa ze soba za pomoca przynajmniej jednego przewodu opadowego do przepuszczania cieczy, przy czym przewód opadowy ma postac umieszczonej przy pólce okraglej rury, wzglednie segmentowego szybiku, lub lezacej na zewnatrz rury laczacej dwie sasiadujace strefy. Pólka aparatu kolumnowego, zwlaszcza kolumny barbotazowej, wedlug wzoru uzytkowego, ma konstrukcje nosna wykonana z niereaktywnego chemicznie materialu, rozciagajaca sie w poprzek co najmniej czesci pola powierzchni przekroju poprzecznego kolumny oraz osadzone na tej konstrukcji nosnej elementy stabilizujace do ustalania wysokosci warstwy piany, charakteryzuje sie tym, ze ele- menty stabilizujace maja postac krat tworzacych komórki i rozmieszczone sa miedzy przelewowym pro- giem naplywowym a przelewowym progiem odplywowym, przy czym kazda powierzchnia komórki ma przeswity stanowiace 10 do 85% tej powierzchni wykonane jako powtarzalny miejscowo ksztalt geome- tryczny, w ukladzie prostym lub przesunietym i maja ksztalt zblizony do okraglego lub wielokatnego lub wydluzonej szczeliny. Elementy stabilizujace wykonane sa z tasm metalowych, stalowych lub z tworzyw sztucznych konstrukcyjnych, przecinajacych sie wzajemnie na równych odcinkach pod katem prostym lub ostrym. Konstrukcja nosna wykonana jest jako pólka z otworami lub przegroda poprzeczna. Elementy stabilizujace polaczone sa z konstrukcja nosna bezszczelinowo lub ze szczelina o wy- sokosci równej co najmniej 1 mm. Przelewowe progi naplywowy oraz odplywowy wykonane sa jako listwy z licznymi karbami. Pólka wedlug wzoru uzytkowego, zapewnia wyrównanie przeplywu cieczy na calym przekroju wzdluznym pólki oraz likwidacje tzw. martwych stref, co uzyskano przez zastosowanie kratowych ko- mórkowych elementów stabilizujacych z przelotowymi przeswitami. Pólka przeznaczona jest w szcze- gólnosci do ukladów z niskim obciazeniem faza ciekla. Zastosowanie pólki z elementami stabilizujacymi PL 72 441 Y1 3 wplywa redukcje wysokosci piany o 30–70% i umozliwia zmniejszenie odleglosci miedzy pólkami. Po- nadto ogranicza zjawisko porywania cieczy, zwieksza przy tym zakres pracy pólki o ok 7 ?10% (w od- niesieniu do pólki standardowej sitowej). Przedmiot wzoru pokazany jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pólke w widoku ogólnym, a fig. 2 oraz fig. 3 przedstawiaja w przekroju czesc kolumny barbotazowej z pólka w odmianach postaci. Pólka kolumny 1 barbotazowej z przelewem 1a ma konstrukcje nosna 2 wykonana jako pólka sitowa z niereaktywnego chemicznie materialu. W kolumnie 1, wykonanej jako walczak, pólka rozciaga sie w poprzek pola powierzchni jej przekroju poprzecznego. Konstrukcja nosna 2 moze równiez byc wykonana jako pólka zaworkowa, tunelowa, kolpakowa rusztowa, a takze przegroda poprzeczna w ko- lumnie. Wszystkie rodzaje pólek i przegroda maja zasadniczo równomierny rozklad przelotowych otwo- rów 3 wykonanych w dnie dla wprowadzania gazu. Konstrukcja nosna 2 wyposazona jest w przelewowe progi naplywowy 4 oraz odplywowy 5, wy- konane jako listwy, których krawedzie maja liczne karby. Przelewowy próg odplywowy 5 przechodzi w pionowy scianowy element odplywowy 5a. Miedzy przelewowymi progami naplywowym 4 oraz odply- wowym 5 konstrukcji nosnej 2 osadzone sa elementy stabilizujace 6 do ustalania wysokosci warstwy piany w procesie przez zatrzymanie wzrostu piany dynamicznej, jej zageszczenie i skumulowanie za- równo wewnatrz jak i nad struktura. Elementy stabilizujace 6 maja postac krat tworzacych komórki, przy czym kazda powierzchnia komórki ma przeswity 7 stanowiace 10 do 85% tej powierzchni. Przeswity wykonane sa w ukladzie prostym lub przesunietym, jako powtarzalny miejscowo ksztalt geometryczny, gdzie korzystnie stosuje sie ksztalt okragly, ale mozliwe sa inne ksztalty wielokatne lub wydluzone szczeliny. Elementy stabilizujace 6 wykonane sa z tasm metalowych, stalowych lub z tworzyw sztucznych konstrukcyjnych, przecinajacych sie wzajemnie na równych odcinkach pod katem prostym lub ostrym, wydzielajacych ksztalt kwadratu, jak na fig. 3 lub rombu jak na fig. 2. Elementy stabilizujace 6 laczone sa przez zgrzewanie, spawanie, sklejanie lub na zakladke w postaci grzebienia. Zamiast tasm mozna zastosowac siatki o grubosci drutu 0,1–5 mm. Konstrukcja nosna 2 moze byc równiez wykonana z metalu np. niklu, stali weglowej, kwasood- pornej i wysokostopowej lub z tworzyw sztucznych konstrukcyjnych. Pólka przeznaczona jest do stoso- wania w kolumnie 1 barbotazowej z przelewem 1a przy przeplywie przeciwpradowym, jak i w konstruk- cjach bezprzelewowych o krzyzowym przeplywie faz. Elementy stabilizujace 6 przytwierdzone sa do konstrukcji nosnej 2 za pomoca (niepokazanych na rysunku) szpilek, pretów lub spoiny, a utworzone zlacze jest bezszczelinowe lub ze szczelina o wy- sokosci równej co najmniej 1 mm. Polaczenie bezszczelinowe korzystne jest dla ukladów pólek bez- przelewowych, zas dystans zapewniajacy wytworzenie szczeliny zalecany jest dla pólek przelewowych. PL PL PL PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia ochronne 1. Pólka aparatu kolumnowego, zwlaszcza kolumny barbotazowej, ma konstrukcje nosna wyko- nana z niereaktywnego chemicznie materialu, rozciagajaca sie w poprzek co najmniej czesci pola powierzchni przekroju poprzecznego kolumny oraz osadzone na tej konstrukcji nosnej elementy stabilizujace do ustalania wysokosci warstwy piany, znamienna tym, ze elementy stabilizujace (6) maja postac krat tworzacych komórki i rozmieszczone sa miedzy przelewo- wym progiem naplywowym (4) a przelewowym progiem odplywowym (5), przy czym kazda powierzchnia komórki ma przeswity (7) stanowiace 10 do 85% tej powierzchni wykonane jako powtarzalny miejscowo ksztalt geometryczny.

2. Pólka, wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze przeswity (7) wykonane sa w ukladzie prostym lub przesunietym, i maja ksztalt zblizony do okraglego lub wielokatnego lub wydluzonej szcze- liny.

3. Pólka, wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze elementy stabilizujace (6) wykonane sa z tasm metalowych, stalowych lub z tworzyw sztucznych konstrukcyjnych, przecinajacych sie wza- jemnie na równych odcinkach pod katem prostym lub ostrym.

4. Pólka, wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze konstrukcja nosna (2) wykonana jest jako pólka z otworami lub przegroda poprzeczna. PL PL PL PL PL