RU172835U1 - Direct-flow mass transfer plate for gas and liquid separation processes - Google Patents

Direct-flow mass transfer plate for gas and liquid separation processes Download PDF

Info

Publication number
RU172835U1
RU172835U1 RU2017114735U RU2017114735U RU172835U1 RU 172835 U1 RU172835 U1 RU 172835U1 RU 2017114735 U RU2017114735 U RU 2017114735U RU 2017114735 U RU2017114735 U RU 2017114735U RU 172835 U1 RU172835 U1 RU 172835U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plate
mass transfer
wall
liquid
overflow
Prior art date
Application number
RU2017114735U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталия Валентиновна Шибитова
Николай Степанович Шибитов
Александр Борисович Голованчиков
Андрей Евгеньевич Новиков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2017114735U priority Critical patent/RU172835U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU172835U1 publication Critical patent/RU172835U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/16Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/16Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
    • B01D3/18Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid with horizontal bubble plates

Landscapes

  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к аппаратурному оформлению массообменных процессов в системах пар (газ) - жидкость и может быть использована в химической, нефтехимической и пищевой промышленности. Технический результат достигается при использовании прямоточной массообменной тарелки для процессов разделения газовых и жидких сред, состоящей из горизонтального полотна с барботажными элементами и переливного устройства в виде статического гидрозатвора обтекаемой формы, передняя стенка которого выполнена с уклоном 12-15 градусов к стенке корпуса колонны, с выступающим переливным порогом, передняя стенка которого в два раза выше задней стенки, выполненной в виде жалюзи с отогнутыми верхними краями щели, а высота боковых стенок равномерно изменяется от его передней до задней стенки, при этом между барботажными элементами и выступающим переливным порогом, с наклоном в направлении парожидкостного потока, установлена форпланка длиной, равной длине передней стенки выступающего переливного порога. Техническим результатом является повышение производительности массообменной тарелки и улучшение качества разделения.The utility model relates to the hardware design of mass transfer processes in steam (gas) - liquid systems and can be used in the chemical, petrochemical and food industries. The technical result is achieved by using a direct-flow mass transfer plate for the separation of gas and liquid media, consisting of a horizontal web with sparging elements and an overflow device in the form of a streamlined static hydraulic lock, the front wall of which is made with a slope of 12-15 degrees to the wall of the column body, with a protruding overflow threshold, the front wall of which is two times higher than the rear wall, made in the form of blinds with bent upper edges of the slit, and the height of the side walls is equal to Roughly varies from its front to the back wall, while between the bubbling elements and the protruding overflow threshold, with a slope in the direction of the vapor-liquid flow, a forplank is installed with a length equal to the length of the front wall of the protruding overflow threshold. The technical result is to increase the performance of the mass transfer plate and improve the quality of separation.

Description

Полезная модель относится к аппаратурному оформлению массообменных процессов в системах пар (газ) - жидкость и может быть использована в химической, нефтехимической и пищевой промышленности.The utility model relates to the hardware design of mass transfer processes in steam (gas) - liquid systems and can be used in the chemical, petrochemical and food industries.

В настоящее время наибольшее распространение получили массообменные тарелки с перекрестным движением фаз, жидкость течет по тарелке в направлении переливного устройства, а газ (пар) барботирует через слой жидкости на тарелке и прямоточные тарелки, в которых газ (пар) и жидкость движутся в одном направлении: от стенки колонны к переливному устройству. Переливное устройство массообменной тарелки оказывает значительное влияние не только на характеристики работы массообменных тарелок, но и на проведение работ при монтаже тарелок в колонном аппарате. Конструкция переливного устройства характеризуется его пропускной способностью, то есть допустимыми скоростями жидкости в приемном кармане, определяемые условиями сепарации двухфазного потока, а также условиями монтажа, при котором должно обеспечиваться точность установки и глубина гидрозатвора, чтобы исключить проскок пара через переливное устройство. Некоторые конструкции переливных устройств определяют величину градиента жидкости на тарелке, что повышает равномерность потоков по сечению колонны. В ряде случаев способ создания гидрозатвора влияет на производительность тарелки, диапазон ее устойчивой работы, а также на размеры всего аппарата.Currently, mass transfer plates with cross-phase movement are most widely used, liquid flows along the plate in the direction of the overflow device, and gas (steam) sparges through the liquid layer on the plate and once-through plates in which gas (steam) and liquid move in the same direction: from the wall of the column to the overflow device. The overflow device of the mass transfer plate has a significant impact not only on the performance of the mass transfer plates, but also on the installation of the plates in the column apparatus. The design of the overflow device is characterized by its throughput, that is, the permissible fluid velocities in the receiving pocket, determined by the conditions for the separation of the two-phase flow, as well as the installation conditions, in which the installation accuracy and the depth of the hydraulic seal must be ensured in order to exclude the leakage of steam through the overflow device. Some designs of overflow devices determine the magnitude of the liquid gradient on the plate, which increases the uniformity of flows along the cross section of the column. In some cases, the method of creating a water seal affects the performance of the plate, the range of its stable operation, as well as the size of the entire apparatus.

Известна конструкция массообменной тарелки (патент JP №57034002, МПК B01D 3/22, 1982), состоящая из горизонтального полотна, установленного на кольцевых опорах, барботажных элементов, а также переливных устройств, образующих гидрозатвор в межтарельчатом пространстве из наклонного конического и горизонтального кольцевого элементов, в которых функцию приемного кармана выполняет полость между сливным краем тарелки и корпусом колонны.A known design of a mass transfer plate (JP patent No. 57034002, IPC B01D 3/22, 1982), consisting of a horizontal web mounted on ring supports, bubble elements, as well as overflow devices forming a water seal in the inter-tray space of an inclined conical and horizontal ring elements, in which the function of the receiving pocket is the cavity between the drain edge of the plate and the column body.

Недостатками данной конструкции являются, прежде всего, отсутствие распределения жидкости по сечению колонны, поскольку распределение осуществляется только за счет разбрызгивания жидкости из кольцевой опоры на стенке колонны, части переливного устройства крепятся на разных узлах, наклонный конус закреплен на тарелке, а кольцевая опора, образующая динамический гидрозатвор - на стенке колонны, что требует точности взаимной их установки, кроме того, разбрызгивание жидкости с высоты расположения динамического затвора не может обеспечить плавное течение жидкости по нижерасположенной тарелке.The disadvantages of this design are, first of all, the lack of liquid distribution over the cross-section of the column, since the distribution is carried out only by spraying liquid from the annular support on the wall of the column, parts of the overflow device are mounted on different nodes, the inclined cone is mounted on a plate, and the annular support forming a dynamic water lock - on the wall of the column, which requires accuracy of their mutual installation, in addition, spraying liquid from a height of the location of the dynamic shutter cannot provide smooth flow of fluid on the underlying plate.

Известны стальные цельные ректификационные тарелки типовой конструкции, в которых жидкость с вышележащей тарелки поступает через сливной порог в приемный карман сегментной формы и через переливной порог равномерно распределяется по фронту основания тарелки и движется в диаметрально противоположном направлении к сливному порогу и далее по приемному карману на следующую тарелку. Газ (пар) поднимается с нижележащей тарелки, барботирует через жидкость и уходит вверх. Приемный карман, частично заполненный жидкостью, выполняет при этом функцию гидрозатвора, препятствуя проникновению газа вверх через переливное устройство (Машины и аппараты химических производств: учебное пособие для вузов / А.С. Тимонин, Б.Г. Балдин, В.Я. Борщев, Ю.И. Гусев и др.// 2008. - 872 с. - С. 556).Known steel solid distillation plates of a typical design, in which liquid from an overlying plate enters through a drain threshold into a receiving pocket of a segment shape and is evenly distributed through the overflow threshold along the front of the base of the plate and moves in the diametrically opposite direction to the drain threshold and further through the receiving pocket to the next plate . Gas (steam) rises from the underlying tray, sparges through the liquid and goes up. The receiving pocket, partially filled with liquid, performs the function of a water trap, preventing gas from penetrating upwards through the overflow device (Machines and equipment for chemical production: a textbook for universities / A. Timonin, B. G. Baldin, V. Ya. Borschev, Yu.I. Gusev et al. // 2008 .-- 872 p. - S. 556).

Недостатками этой конструкции являются нерациональное использование рабочей площади тарелки, так как значительная ее часть занята переливным устройством и исключается, таким образом, из процесса активного массообмена, что, в конечном счете, понижает производительность колонны, кроме того, монтаж тарелок требует точности совмещения двух элементов, расположенных на разных тарелках, приемный карман сегментной формы крепится на выше расположенной тарелке, а переливной порог, образующий совместно с переливным карманом гидрозатвор, на нижней тарелке.The disadvantages of this design are the irrational use of the working area of the plate, since a significant part of it is occupied by an overflow device and is thus excluded from the process of active mass transfer, which ultimately reduces the performance of the column, in addition, the installation of plates requires the accuracy of combining two elements, located on different plates, the segment-shaped receiving pocket is mounted on a higher located plate, and the overflow threshold, which forms a water seal together with the overflow pocket, is on the bottom her plate.

Известна конструкция контактной тарелки для проведения тепло- и массообменных процессов с переливным патрубком и расположенным под ним диском, установленным на вертикальной оси (авт.св. SU №375077, МПК B01D 3/20, 23.03.1973). Диск снабжен направляющими лопатками, размещенными со стороны патрубка.A known design of the contact plate for carrying out heat and mass transfer processes with an overflow nozzle and a disk located under it, mounted on a vertical axis (ed. St. SU No. 375077, IPC B01D 3/20, 03/23/1973). The disk is equipped with guide vanes located on the nozzle side.

Недостатком данной конструкции является плохая сепарация пара, так как парожидкостной поток попадает непосредственно с тарелки в переливную трубу, а гидрозатвор зависит от зазора между нижним концом переливной трубы и диском.The disadvantage of this design is poor steam separation, since the vapor-liquid flow directly from the plate into the overflow pipe, and the water seal depends on the gap between the lower end of the overflow pipe and the disc.

Известна конструкция клапанной тарелки (авт.св. SU 341498, МПК B01D 3/30, 14.6.1972), снабженной прямоточными клапанами с прорезями и вертикальными перегородками, имеющими в нижней части отверстия для выравнивания уровня жидкости на всей площади тарелки, приемного и переливного карманов.Known design of the valve plate (autosw. SU 341498, IPC B01D 3/30, 14.6.1972), equipped with direct-flow valves with slots and vertical partitions having in the lower part of the hole for leveling the liquid level over the entire area of the plate, receiving and overflow pockets .

Недостатками такой конструкции переливного устройства являются большая площадь, занимаемая его элементами, создающие гидрозатвор, что сокращает рабочую поверхность тарелки, требует точной сборки элементов, в частности, совмещения узлов гидрозатвора.The disadvantages of this design of the overflow device are the large area occupied by its elements, creating a water seal, which reduces the working surface of the plate, requires accurate assembly of elements, in particular, combining the water seal nodes.

Известна конструкция переливного устройства (патент RU №2158624, МПК B01D 3/20, 10.11.2000), применяемая в абсорберах осушки газа, сепараторах, фильтрах или секциях многофункциональных массообменных аппаратов, и содержит изогнутый карман с патрубком входа и патрубком выхода, который короче входного и снабжен клапаном, соединенным с поплавком. Поплавок установлен внутри выходного патрубка и соединен с клапаном, который расположен на выходном патрубке, тягой, снабженной ограничителем подъема и размещенной с возможностью вертикального перемещения в направляющих, закрепленных на стенке выходного патрубка кронштейнами. Нижняя часть выходного патрубка расположена ниже нижней части входного патрубка и снабжена съемной заглушкой. Устройство обеспечивает надежную работу аппарата за счет залива переливного устройства технологической жидкостью в процессе работы аппарата и предотвращения опустошения переливного устройства при пульсирующих режимах работы аппарата.A known design of an overflow device (patent RU No. 2158624, IPC B01D 3/20, 10.11.2000) used in gas dehydration absorbers, separators, filters or sections of multifunctional mass transfer apparatuses, and contains a curved pocket with an inlet and outlet nozzle that is shorter than the inlet and equipped with a valve connected to the float. The float is installed inside the outlet pipe and is connected to the valve, which is located on the outlet pipe, a rod equipped with a lift limiter and placed with the possibility of vertical movement in guides fixed to the wall of the outlet pipe by brackets. The lower part of the outlet pipe is located below the lower part of the inlet pipe and is equipped with a removable plug. The device ensures reliable operation of the device due to the filling of the overflow device with process fluid during operation of the device and preventing the emptying of the overflow device during pulsating operation modes of the device.

Недостатком данной конструкции является плохая сепарация пара, так как парожидкостной поток попадает непосредственно с тарелки в переливную трубу.The disadvantage of this design is poor steam separation, since the vapor-liquid flow enters directly from the plate into the overflow pipe.

Наиболее близкой является массообменная тарелка для процессов разделения газовых и жидких сред, состоящая из горизонтального полотна с барботажными элементами, переливных устройств, включающих приемный карман, переливной порог и сливной порог, переливное устройство, образующее постоянный статический гидрозатвор, выполненное автономным как одно целое и крепится снизу в отверстии горизонтального полотна тарелки подвисным между тарелками с выступом части переливного кармана над полотном тарелки, являющимся переливным порогом, дополнительно выполнены отверстия для слива жидкости, приемный карман переливного устройства снизу закрыт направляющей пластиной, направляющей нисходящий поток жидкости на стенку колонны, на которой жестко закреплен сливной порог, преимущественно образующий с этой пластиной тупой угол, а отбойник, опущенный в приемный карман, образует зазор, сечение которого не меньше сечения зазора между верхним краем сливного порога и упомянутым отбойником, форма кромки направляющей пластины повторяет преимущественно форму образующей стенки колонны, кроме того, гидрозатвор, вынесенный с рабочей поверхности, увеличивает рабочую площадь массообмена (патент RU №2438748, МПК B01D 3/16, 10.01.2012).The closest is the mass transfer plate for the separation of gas and liquid media, consisting of a horizontal web with bubble elements, overflow devices, including a receiving pocket, overflow threshold and drain threshold, an overflow device that forms a permanent static hydraulic lock, made autonomous as a whole and is attached from the bottom in the hole of the horizontal plate cloth hanging between the plates with the protrusion of the overflow pocket part above the plate cloth, which is the overflow threshold, The holes for draining the liquid are well made, the receiving pocket of the overflow device is closed from below with a guide plate directing the downward flow of liquid to the column wall, on which the drain threshold is rigidly fixed, which mainly forms an obtuse angle with this plate, and the chipper lowered into the receiving pocket forms a gap, the cross section of which is not less than the gap between the upper edge of the drain threshold and the said chipper, the shape of the edge of the guide plate repeats mainly the shape of the forming wall of the column, e, the water seal imposed on a working surface, increases a working area of mass transfer (patent RU №2438748, IPC B01D 3/16, 10.01.2012).

Данная конструкция не позволяет в полном объеме решить техническую задачу, так как направляющая пластина, закрывающая приемный карман снизу, создает большое сопротивление восходящему потоку пара, кроме того, создает застойные зоны, что снижает эффективность взаимодействия между паровой и жидкой фазами.This design does not fully solve the technical problem, since the guide plate that covers the receiving pocket from below creates a lot of resistance to the upward flow of steam, in addition, creates stagnant zones, which reduces the efficiency of interaction between the vapor and liquid phases.

Задачей является целенаправленная конструктивная разработка прямоточной массообменной тарелки с автономным переливным устройством подвисного типа с расширением диапазона свойств разделяемых сред (слабопенящихся) и улучшенной сепарацией газа.The objective is the purposeful design development of a direct-flow mass transfer plate with an autonomous suspension overflow device with an expansion of the range of properties of shared media (low foaming) and improved gas separation.

Техническим результатом полезной модели является повышение производительности массообменной тарелки и улучшение качества разделения.The technical result of the utility model is to increase the performance of the mass transfer plate and improve the quality of separation.

Технический результат достигается при использовании прямоточной массообменной тарелки для процессов разделения газовых и жидких сред, состоящей из горизонтального полотна с барботажными элементами и жестко закрепленного в отверстии полотна тарелки переливного устройства, выполненного в виде статического гидрозатвора с выступающим переливным порогом, в стенках которого выполнены отверстия в виде горизонтальных щелей, расположенные выше полотна тарелки, при этом передняя стенка статического гидрозатвора, ниже полотна тарелки, выполнена с уклоном 12-15 градусов к стенке корпуса колонны, а профиль статического гидрозатвора выполнен обтекаемой формы, дополнительно между барботажными элементами и выступающим переливным порогом, с наклоном в направлении парожидкостного потока, установлена форпланка, длина которой соответствует длине передней стенки выступающего переливного порога, причем передняя стенка выступающего переливного порога в два раза выше его задней стенки, выполненной в виде жалюзи с отогнутыми верхними краями щели, а высота боковых стенок выступающего переливного порога равномерно изменяется от его передней до задней стенки.The technical result is achieved by using a direct-flow mass transfer plate for the separation of gas and liquid media, consisting of a horizontal canvas with sparging elements and rigidly fixed in the hole of the canvas plate overflow device, made in the form of a static valve with a protruding overflow threshold, in the walls of which holes are made in the form horizontal slots located above the plate cloth, while the front wall of the static valve, below the plate cloth, nene with a slope of 12-15 degrees to the wall of the column body, and the profile of the static hydraulic seal is streamlined, in addition between the bubbling elements and the protruding overflow threshold, with a slope in the direction of the vapor-liquid flow, a forplank is installed, the length of which corresponds to the length of the front wall of the protruding overflow threshold, and the front wall of the protruding overflow threshold is two times higher than its rear wall, made in the form of blinds with bent upper edges of the slit, and the height of the side walls of the protruding the overflow threshold varies uniformly from its front to the back wall.

Прямоточная массообменная тарелка для процессов разделения газовых и жидких сред характеризуется тем, что барботажные элементы на тарелке расположены в шахматном порядке.Direct-flow mass transfer plate for the processes of separation of gas and liquid media is characterized by the fact that the sparging elements on the plate are staggered.

Сущность технического решения заключается в реконструкции прямоточной массообменной тарелки и автономного переливного устройства подвисного типа, гидрозатвор которого вынесен с рабочей площади полотна тарелки в межтарельчатое пространство, а поставленная задача решается путем следующих конструктивных признаков:The essence of the technical solution lies in the reconstruction of a direct-flow mass transfer plate and a self-contained suspension type overflow device, the water trap of which is removed from the working area of the plate canvas into the inter-tray space, and the problem is solved by the following design features:

- выполнение передней стенки выступающего переливного порога в два раза выше его задней стенки, а высота боковых стенок выступающего переливного порога равномерно изменяется от его передней до задней стенки, позволяет значительно сократить переброс парожидкостного слоя с тарелки непосредственно в переливной карман, а при ударе о стенку наблюдается разделение данного потока, жидкость стекает вниз, а пар поднимается вверх, что в итоге позволяет увеличить производительность массообменной тарелки за счет повышения пропускной способности ее переливного устройства и улучшения в нем сепарации газа (пара).- the front wall of the protruding overflow threshold is twice as high as its rear wall, and the height of the side walls of the protruding overflow threshold evenly changes from its front to the back wall, significantly reducing the transfer of the vapor-liquid layer from the plate directly into the overflow pocket, and when it hits the wall, the separation of this flow, the liquid flows down, and the steam rises up, which ultimately allows you to increase the performance of the mass transfer plate by increasing throughput its overflow device and improving gas (vapor) separation therein.

- дополнительная установка между барботажными элементами и выступающим переливным порогом наклоненной в направлении парожидкостного потока форпланки, длина которой соответствует длине передней стенки выступающего переливного порога, позволяет отводить жидкость, стекающую с передней стенки, в сливные отверстия и к стенкам колонны, исключая возврат жидкости на полотно тарелки, что обеспечивает увеличение производительности массообменной тарелки за счет улучшения сепарации газа (пара).- additional installation between the bubbling elements and the protruding overflow threshold inclined in the direction of the vapor-liquid flow forplank, the length of which corresponds to the length of the front wall of the protruding overflow threshold, allows you to drain the liquid flowing from the front wall into the drain holes and to the walls of the column, excluding the return of fluid to the plate , which provides an increase in the performance of the mass transfer plate by improving the separation of gas (steam).

- выполнение передней стенки статического гидрозатвора, ниже полотна тарелки, с уклоном 12-15 градусов к стенке корпуса колонны, и обтекаемая форма дна кармана снижают гидравлическое сопротивление паровому потоку, исключают образование застойных зон и увеличивают производительность массообменной тарелки.- execution of the front wall of the static hydraulic lock, below the plate of the plate, with a slope of 12-15 degrees to the wall of the column body, and the streamlined shape of the bottom of the pocket reduce hydraulic resistance to vapor flow, eliminate the formation of stagnant zones and increase the performance of the mass transfer plate.

Предлагаемая конструкция снижает трудозатраты и сроки монтажа тарелок за счет того, что переливное устройство является автономным с жестко закрепленными элементами, оно может быть заранее закреплено на тарелке и монтаж сводится к установке тарелок.The proposed design reduces the labor and installation time of plates due to the fact that the overflow device is self-contained with rigidly fixed elements, it can be pre-mounted on a plate and installation is reduced to the installation of plates.

На фиг. 1 показана прямоточная массообменная тарелка;In FIG. 1 shows a direct-flow mass transfer plate;

на фиг. 2 показана прямоточная массообменная тарелка в разрезе (вид по А-А).in FIG. 2 shows a straight-through mass transfer plate in a section (view along AA).

Прямоточная массообменная тарелка для процессов разделения газовых и жидких сред состоит из горизонтального полотна 1 с барботажными элементами 2 и жестко закрепленного в отверстии полотна 1 тарелки переливного устройства 3, выполненного в виде статического гидрозатвора 4 с выступающим переливным порогом 5, в стенках которого выполнены отверстия 6 в виде горизонтальных щелей, расположенные выше полотна 1 тарелки. Передняя стенка 7 статического гидрозатвора 4 ниже полотна 1 тарелки выполнена с уклоном 12-15 градусов к стенке 8 корпуса колонны, а профиль статического гидрозатвора 4 выполнен обтекаемой формы. Между барботажными элементами 2 и выступающим переливным порогом 5 установлена форпланка 9, длина которой соответствует длине передней стенки 10 выступающего переливного порога 5. Форпланка 9 установлена с наклоном в направлении движения парожидкостного потока. Передняя стенка 10 выступающего переливного порога 5 в два раза выше его задней стенки 11, выполненной в виде жалюзи с отогнутыми верхними краями щели, а высота боковых стенок 12 выступающего переливного порога 5 равномерно изменяется от его передней 10 до задней 11 стенки.Direct-flow mass transfer plate for the separation of gas and liquid media consists of a horizontal sheet 1 with bubble elements 2 and a plate of overflow device 3 rigidly fixed in the hole of the sheet 1, made in the form of a static hydraulic lock 4 with a protruding overflow threshold 5, in the walls of which openings 6 in horizontal slots located above the plate 1 of the plate. The front wall 7 of the static hydraulic lock 4 below the canvas 1 plates made with a slope of 12-15 degrees to the wall 8 of the column body, and the profile of the static hydraulic lock 4 is made streamlined. Between the bubbling elements 2 and the protruding overflow threshold 5, a preplan 9 is installed, the length of which corresponds to the length of the front wall 10 of the protruding overflow threshold 5. Forplan 9 is installed with an inclination in the direction of movement of the vapor-liquid flow. The front wall 10 of the protruding overflow threshold 5 is two times higher than its rear wall 11, made in the form of blinds with bent upper edges of the slit, and the height of the side walls 12 of the protruding overflow threshold 5 varies uniformly from its front 10 to the rear 11 of the wall.

Барботажные элементы 2 на тарелке могут располагаться в шахматном порядке, для максимально эффективного использования площади полотна 1 тарелки.Bubbling elements 2 on the plate can be staggered to maximize the use of the area of the canvas 1 plate.

Массообменная тарелка работает следующим образом: жидкая фаза поступает с вышерасположенной тарелки через статический гидрозатвор 4 на горизонтальное полотно 1 ниже расположенной тарелки и движется вдоль полотна к переливному порогу 5. Часть осветленной жидкости через отверстия 6 поступает в статический гидрозатвор 4, основная часть жидкости в виде парожидкостной (газожидкостной) смеси перетекает в статический гидрозатвор 4 через верх задней стенки 11 переливного порога 5 переливного устройства 3. За счет перепада давления, создаваемого сопротивлением тарелки, в статическом гидрозатворе 4 автоматически устанавливается определенный уровень жидкости. Уровень жидкости в статическом гидрозатворе 4 обеспечивает хорошую сепарацию газа, так как пузырьки газа, находящиеся в жидкости, должны преодолеть столб жидкости, в котором гидростатическое давление увеличивается. Надежность статического гидрозатвора 4, исключает проникновение газовой фазы через переливное устройство 3.The mass transfer plate works as follows: the liquid phase enters from the upstream plate through a static hydraulic lock 4 to a horizontal sheet 1 below the located plate and moves along the sheet to the overflow threshold 5. A part of the clarified liquid through the openings 6 enters the static hydraulic lock 4, the main part of the liquid in the form of vapor-liquid (gas-liquid) mixture flows into a static hydraulic lock 4 through the top of the rear wall 11 of the overflow threshold 5 of the overflow device 3. Due to the pressure difference created oprotivleniem plates, in static water seal 4 is automatically set to a specific level of the liquid. The liquid level in the static valve 4 provides good gas separation, since gas bubbles in the liquid must overcome the column of liquid in which the hydrostatic pressure increases. The reliability of the static valve 4 eliminates the penetration of the gas phase through the overflow device 3.

Паровой (газовый) поток поднимается снизу вверх, проходит через барботажные элементы 2 и вступает в контакт с жидкой фазой, в результате чего осуществляется массообмен, причем производительность тарелки в большой степени определяется площадью активного взаимодействия фаз.The vapor (gas) stream rises from the bottom up, passes through the bubbled elements 2 and comes into contact with the liquid phase, as a result of which mass transfer is carried out, and the performance of the plate is largely determined by the area of the active interaction of the phases.

Предлагаемые конструктивные элементы массообменной тарелки имеют по сравнению с прототипом и базовым объектом следующие преимущества:The proposed structural elements of the mass transfer plate have the following advantages in comparison with the prototype and the base object:

- не требуется установки сливной и переливной планок, так как уровень жидкости на тарелках обеспечивается выступающей над тарелкой частью предлагаемой конструкции переливного устройства;- no installation of the drain and overflow slats is required, since the liquid level on the plates is provided by a part of the proposed design of the overflow device protruding above the plate;

- функционально связанные элементы предлагаемого переливного устройства, установленные под определенными углами, обеспечивают плавный вход жидкости и пара на тарелку;- functionally related elements of the proposed overflow device, installed at certain angles, provide a smooth entry of liquid and steam onto the plate;

предлагаемое переливное устройство обеспечивает хорошее газоотделение за счет высоты столба жидкости в приемном кармане и применения форпланки;the proposed overflow device provides good gas separation due to the height of the liquid column in the receiving pocket and the use of foreplank;

позволяет увеличить пропускную способность переливного устройства за счет дополнительных отверстий в стенках переливного порога, расположенных над поверхностью полотна тарелки.allows you to increase the throughput of the overflow device due to additional holes in the walls of the overflow threshold located above the surface of the plate canvas.

Таким образом, использование прямоточной массообменной тарелки для процессов разделения газовых и жидких сред, у которой между барботажными элементами и выступающим переливным порогом, с наклоном в направлении парожидкостного потока, установлена форпланка, передняя стенка статического гидрозатвора выполнена с уклоном 12-15 градусов к стенке корпуса колонны, профиль статического гидрозатвора выполнен обтекаемой формы, а передняя стенка выступающего переливного порога в два раза выше его задней стенки, обеспечивает повышение производительности массообменной тарелки и улучшение качества разделения.Thus, the use of a direct-flow mass transfer plate for the separation of gas and liquid media, in which a forplank is installed between the bubblers and the overflow threshold with a slope in the direction of the vapor-liquid flow, the front wall of the static valve is made with a slope of 12-15 degrees to the wall of the column body , the profile of the static hydraulic seal is streamlined, and the front wall of the protruding overflow threshold is two times higher than its rear wall, which provides increased production elnosti mass transfer trays and improving the quality of separation.

Claims (2)

1. Прямоточная массообменная тарелка для процессов разделения газовых и жидких сред, состоящая из горизонтального полотна с барботажными элементами и жестко закрепленного в отверстии полотна тарелки переливного устройства, выполненного в виде статического гидрозатвора с выступающим переливным порогом, в стенках которого выполнены отверстия в виде горизонтальных щелей, расположенные выше полотна тарелки, отличающаяся тем, что передняя стенка статического гидрозатвора, ниже полотна тарелки, выполнена с уклоном 12-15 градусов к стенке корпуса колонны, а профиль статического гидрозатвора выполнен обтекаемой формы, дополнительно между барботажными элементами и выступающим переливным порогом, с наклоном в направлении парожидкостного потока, установлена форпланка, длина которой соответствует длине передней стенки выступающего переливного порога, причем передняя стенка выступающего переливного порога в два раза выше его задней стенки, выполненной в виде жалюзи с отогнутыми верхними краями щели, а высота боковых стенок выступающего переливного порога равномерно изменяется от его передней до задней стенки.1. Direct-flow mass transfer plate for the separation of gas and liquid media, consisting of a horizontal canvas with sparging elements and rigidly fixed in the hole of the canvas plate overflow device, made in the form of a static valve with a protruding overflow threshold, in the walls of which holes are made in the form of horizontal slots, located above the plate cloth, characterized in that the front wall of the static hydraulic seal, below the plate cloth, is made with a slope of 12-15 degrees to the wall column, and the profile of the static hydraulic seal is streamlined, in addition between the bubbling elements and the protruding overflow threshold, with a slope in the direction of the vapor-liquid flow, a forplank is installed, the length of which corresponds to the length of the front wall of the protruding overflow threshold, and the front wall of the protruding overflow threshold is two times higher its rear wall, made in the form of blinds with bent upper edges of the slit, and the height of the side walls of the protruding overflow threshold is uniformly changed Xia from the front to the back wall. 2. Прямоточная массообменная тарелка по п. 1, отличающаяся тем, что барботажные элементы на тарелке расположены в шахматном порядке.2. Direct-flow mass transfer plate according to claim 1, characterized in that the sparging elements on the plate are staggered.
RU2017114735U 2017-04-26 2017-04-26 Direct-flow mass transfer plate for gas and liquid separation processes RU172835U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017114735U RU172835U1 (en) 2017-04-26 2017-04-26 Direct-flow mass transfer plate for gas and liquid separation processes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017114735U RU172835U1 (en) 2017-04-26 2017-04-26 Direct-flow mass transfer plate for gas and liquid separation processes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU172835U1 true RU172835U1 (en) 2017-07-27

Family

ID=59499064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017114735U RU172835U1 (en) 2017-04-26 2017-04-26 Direct-flow mass transfer plate for gas and liquid separation processes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU172835U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU196300U1 (en) * 2019-12-23 2020-02-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dephlegmator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1349770A1 (en) * 1986-02-14 1987-11-07 Предприятие П/Я Р-6603 Column absorber provided with side outlet of absorbent
RU2158624C1 (en) * 1999-06-22 2000-11-10 Дочернее открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" Открытого акционерного общества "Газпром" Overflow device
WO2002100505A2 (en) * 2001-06-13 2002-12-19 Sulzer Chemtech Ag Stepped downcomer appartatus and vapor-liquid contact apparatus with same
RU2438748C2 (en) * 2010-03-25 2012-01-10 Общество с ограниченной ответственностью ЭкоЦентрИнжиниринг научно-производственная фирма ООО НПФ "ЭкоЦентрИнжиниринг" Mass exchange plate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1349770A1 (en) * 1986-02-14 1987-11-07 Предприятие П/Я Р-6603 Column absorber provided with side outlet of absorbent
RU2158624C1 (en) * 1999-06-22 2000-11-10 Дочернее открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" Открытого акционерного общества "Газпром" Overflow device
WO2002100505A2 (en) * 2001-06-13 2002-12-19 Sulzer Chemtech Ag Stepped downcomer appartatus and vapor-liquid contact apparatus with same
RU2438748C2 (en) * 2010-03-25 2012-01-10 Общество с ограниченной ответственностью ЭкоЦентрИнжиниринг научно-производственная фирма ООО НПФ "ЭкоЦентрИнжиниринг" Mass exchange plate

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU196300U1 (en) * 2019-12-23 2020-02-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dephlegmator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100273813B1 (en) Gas-Liquid Contactor
CA2224696C (en) Two-phase downflow liquid distribution device
RU172835U1 (en) Direct-flow mass transfer plate for gas and liquid separation processes
RU2013138442A (en) WATER-WATER NUCLEAR REACTOR
EP1708797B1 (en) Vapour-liquid distribution tray
CN107441919A (en) The scrubbing tower of flue gas purifying device
CN103239884A (en) Method for designing float valve tray of suspension type eccentric downcomer
CN101684645B (en) Method and device for dynamically balanced collection of oil slick and scum
RU97122099A (en) Vapor-Liquid Dispensing Device Used in Two Phase Acting Jointly Downstream Tanks
CN204637628U (en) By liquid flow-guiding type downspout
CN104722095A (en) Liquid-accommodation diversion type drop pipe
RU2438748C2 (en) Mass exchange plate
RU2005125714A (en) DRINKED APPARATUS, COLUMN WITH THIS APPLIANCE AND METHOD FOR ASSEMBLING AND USING IT
CN204996242U (en) Water conservancy diversion baffle and horizontal deareator thereof
EA012722B1 (en) Mass transfer contact device
CN105289031B (en) Falling liquid film jet tray
RU195499U1 (en) Stand-alone suspended overflow device for sludge
KR0133066B1 (en) Stillation tray
RU2532275C1 (en) Water flow energy absorber
RU2461406C2 (en) Mass exchange contact device for interaction of fluid and gas
CN207591344U (en) A kind of industrial pipeline gas and oil separating plant
CN104027999B (en) A kind of high flux column plate
RU173764U1 (en) MASS TRANSFER COLUMN WITH FLOATING NOZZLE
CN208893659U (en) A kind of efficiently anti-stifled tower tray
RU200612U1 (en) VORTEX SIEVE CONTACT DEVICE OF THE HEAT AND MASS EXCHANGER

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200427