RU2081698C1 - Packing of rectification column - Google Patents

Packing of rectification column Download PDF

Info

Publication number
RU2081698C1
RU2081698C1 RU95105962A RU95105962A RU2081698C1 RU 2081698 C1 RU2081698 C1 RU 2081698C1 RU 95105962 A RU95105962 A RU 95105962A RU 95105962 A RU95105962 A RU 95105962A RU 2081698 C1 RU2081698 C1 RU 2081698C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flat part
spacer
pipe
tube
nozzle according
Prior art date
Application number
RU95105962A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95105962A (en
Inventor
Владимир Ильич Смирнов
Original Assignee
Владимир Ильич Смирнов
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 Владимир Ильич Смирнов filed Critical Владимир Ильич Смирнов
Priority to RU95105962A priority Critical patent/RU2081698C1/en
Publication of RU95105962A publication Critical patent/RU95105962A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2081698C1 publication Critical patent/RU2081698C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

FIELD: technological rectification equipment. SUBSTANCE: the offered packing has vertical tube 1 accommodating heat- and mass-transfer devices square to its axis. Heat- and mass-transfer devices have porous members spaced over tube axis. Porous members are formed of alternating trays 2 and 3 separated by circular spacer 4. Tray 2 is made in form of disk with central hole 5 and periphery flanging 6 directed upward and tightly engageable with tube 1 over its entire perimeter. Central hole of tray 2 may be circular, star-shaped or polygonal. Tray 3 is made in form of flat part formed by polygon 7 engageable with its extreme protruding sections 8 with tube 1 to form gap between tray 3 and tube 1 to pass steam. Flat part may be made in form of circle 9 with projections 10 on edges or in form of circle 11 with cutouts limited by arches 12. Disk and flat part may be made of screen panel. Spacer 4 may be made in form of closed into ring wire spiral with extended coils in form of twisted band closed into ring, or in form of cross-shaped member. This member may be formed by wire spiral with extended coils. All described structural members of packing are permeable for steam. EFFECT: higher efficiency. 8 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к технологическому ректификационному оборудованию и, в частности, к насадкам ректификационных колонн. The invention relates to technological distillation equipment and, in particular, to nozzles of distillation columns.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемой является насадка ректификационной колонны, образованная вертикальной трубой и размещенными в трубе перпендикулярно ее оси тепломассообменными устройствами, содержащими разнесенные по оси трубы пористые элементы, разделенные проставками /см. например, а.с. СССР N 86849, кл. B01D 3/22, 1949/. The closest in technical essence and technical result achieved to the claimed one is a distillation column nozzle formed by a vertical pipe and heat and mass transfer devices placed in the pipe perpendicular to its axis, containing porous elements spaced along the pipe axis, separated by spacers / cm. e.g. A.S. USSR N 86849, class B01D 3/22, 1949 /.

Однако эта насадка не обладает достаточной эффективностью действия, поскольку не обеспечивает симметричного относительно друг друга потоков флегмы и пара, не исключает возможности просачивания флегмы по стенкам колонны и смешивания этого потока с флегмой на нижележащих тепломассообменных устройствах, что снижает производительность и нарушает режим идеального фракционирования. Кроме того, эта насадка сложна при сборке /требует ориентации в поперечном сечении трубы колонны последующего пористого элемента по отношению к предыдущему/. However, this nozzle does not have sufficient effectiveness, since it does not provide reflux and steam flows symmetrical with respect to each other, does not exclude the possibility of reflux seeping along the column walls and mixing this stream with reflux on the underlying heat and mass transfer devices, which reduces productivity and violates the ideal fractionation mode. In addition, this nozzle is difficult to assemble / requires orientation in the cross section of the pipe of the column of the subsequent porous element relative to the previous one /.

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая насадка, является повышение ее эффективности за счет организации осесимметричного движения флегмы и пара внутри трубы колонны, полного отсутствия просачивания флегмы по внутренней стенке трубы, минуя тепломассообменные устройства, что приводит к приближению процессов в колонне к идеальным и существенному повышению четкости фракционирования даже вблизи азеотропной точки. The technical result to which the claimed nozzle is aimed is to increase its efficiency by organizing axisymmetric movement of the reflux and steam inside the column pipe, the complete absence of phlegm leakage along the pipe inner wall, bypassing heat and mass transfer devices, which leads to the approximation of the processes in the column to ideal and essential increasing the clarity of fractionation even near the azeotropic point.

Для достижения указанного технического результата в известной насадке ректификационной колонны, образованной вертикальной трубой и размещенными в трубе перпендикулярно ее оси тепломассообменными устройствами, содержащими разнесенные по оси трубы пористые элементы, разделенные проставками, пористые элементы образованы чередующимися тарелками, одна из которых выполнена в виде диска с центральным отверстием и направленной вверх периферийной отбортовкой для взаимодействия с трубой по всему ее периметру, а вторая в виде плоской детали, взаимодействующей своими крайними выступающими участками с трубой для образования зазора между ними для прохода пара, а проставка выполнена паропроницаемой. При этом плоская деталь может быть выполнена в виде многоугольника, в виде круга с выступами по краям. Диск и плоская деталь могут быть выполнены из сетчатого полотна. Проставка может быть выполнена в виде замкнутой в кольцо проволочной спирали с растянутыми витками, в виде замкнутой в кольцо перекрученной ленты или в виде крестообразного элемента. Крестообразный элемент может быть образован проволочной спиралью с растянутыми витками. To achieve the specified technical result in a known nozzle of a distillation column formed by a vertical pipe and heat and mass transfer devices placed in the pipe perpendicular to its axis, containing porous elements spaced along the pipe axis, separated by spacers, porous elements are formed by alternating plates, one of which is made in the form of a disk with a central hole and upward peripheral flanging for interaction with the pipe along its entire perimeter, and the second in the form of a flat part interacting with its extreme protruding sections with the pipe to form a gap between them for the passage of steam, and the spacer is made vapor-permeable. In this case, the flat part can be made in the form of a polygon, in the form of a circle with protrusions at the edges. The disk and the flat part can be made of mesh fabric. The spacer can be made in the form of a wire spiral closed in a ring with stretched turns, in the form of a twisted tape closed in a ring, or in the form of a cross-shaped element. The cross-shaped element can be formed by a wire spiral with stretched turns.

На фиг.1 изображен продольный разрез насадки ректификационной колонны. Figure 1 shows a longitudinal section of the nozzle of a distillation column.

На фиг.2 изображено сечение А-А фиг.1 с тарелкой, имеющей круглое центральное отверстие. Figure 2 shows a section aa of figure 1 with a plate having a circular central hole.

На фиг.3 изображено то же, с тарелкой, имеющей звездообразное центральное отверстие. Figure 3 shows the same, with a plate having a star-shaped central hole.

На фиг.4 изображено то же, с тарелкой, имеющей многоугольное отверстие. Figure 4 shows the same, with a plate having a polygonal hole.

На фиг.5 изображено сечение Б-Б фиг.1 с тарелкой в виде многоугольника. Figure 5 shows a section bB of figure 1 with a plate in the form of a polygon.

На фиг.6 изображено то же, с тарелкой в виде круга с выступами по краям. Figure 6 shows the same, with a plate in the form of a circle with protrusions at the edges.

На фиг. 7 изображено то же, с тарелкой в виде круга с вырезами, ограниченными дугами. In FIG. 7 depicts the same, with a plate in the form of a circle with cutouts bounded by arcs.

На фиг. 8 изображена проставка в виде замкнутой в кольцо проволочной спирали с растянутыми витками. In FIG. 8 shows a spacer in the form of a wire spiral closed in a ring with stretched turns.

На фиг. 9 изображена проставка в виде замкнутой в кольцо перекрученной ленты. In FIG. 9 shows a spacer in the form of a twisted tape closed in a ring.

На фиг.10 изображена проставка в виде крестообразного элемента. Figure 10 shows a spacer in the form of a cross-shaped element.

На фиг.11 изображена проставка, крестообразный элемент которой выполнен в виде спирали с растянутыми витками. Figure 11 shows a spacer, the cross-shaped element of which is made in the form of a spiral with stretched turns.

Насадка ректификационной колонны содержит вертикальную трубу 1 и размещенные в трубе перпендикулярно ее оси тепломассообменные устройства, содержащие разнесенные по оси трубы пористые элементы. Элементы образованы чередующимися тарелками 2 и 3, разделенными кольцевой проставкой 4. Тарелка 2 выполнена в виде диска с центральным отверстием 5 и периферийной отбортовкой 6. Отбортовка 6 направлена вверх и плотно взаимодействует с трубой 1 по всему ее периметру. Центральное отверстие тарелки 2 может быть выполнено круглым /фиг.2/, звездообразным /фиг.3/ или многоугольным /фиг.4/. Тарелка 3 выполнена в виде плоской детали, образованной многоугольником 7 /фиг.5/, взаимодействующим своими крайними выступающими участками 8 с трубой 1 для образования зазора "а" между тарелкой 3 и трубой 1 для прохода пара. Плоская деталь может быть выполнена в виде круга 9 с выступами 10 по краям /фиг.6/ или в виде круга 11 с вырезами, ограниченными дугами 12 /фиг.7/. Диск и плоская деталь могут быть выполнены из сетчатого полотна. Проставка 4 может быть выполнена в виде замкнутой в кольцо проволочной спирали с растянутыми витками /фиг. 8/, в виде замкнутой в кольцо перекрученной ленты /фиг.9/ или в виде крестообразного элемента /фиг.10/. Крестообразный элемент может быть образован проволочной спиралью с растянутыми витками. Все описанные конструктивные выполнения проставки обеспечивают ее проницаемость для пара. The distillation column nozzle contains a vertical pipe 1 and heat and mass transfer devices placed in the pipe perpendicular to its axis, containing porous elements spaced along the axis of the pipe. Elements are formed by alternating plates 2 and 3, separated by an annular spacer 4. Plate 2 is made in the form of a disk with a central hole 5 and peripheral flanging 6. Flanging 6 is directed upward and interacts closely with pipe 1 around its entire perimeter. The Central hole of the plate 2 can be made round (Fig. 2/, star-shaped / Fig. 3/ or polygonal / Fig. 4/. The plate 3 is made in the form of a flat part formed by the polygon 7/5 / interacting with its extreme protruding sections 8 with the pipe 1 to form a gap "a" between the plate 3 and the pipe 1 for the passage of steam. The flat part can be made in the form of a circle 9 with protrusions 10 at the edges / Fig. 6/ or in the form of a circle 11 with cutouts bounded by arcs 12 / Fig. 7/. The disk and the flat part can be made of mesh fabric. The spacer 4 can be made in the form of a closed in a ring wire spiral with stretched turns / Fig. 8 /, in the form of a twisted tape closed in a ring / Fig. 9/ or in the form of a cross-shaped element / Fig. 10/. The cross-shaped element can be formed by a wire spiral with stretched turns. All the described structural design spacers provide its permeability to steam.

Насадка ректификационной колонны работает следующим образом. Пар поступает в трубу 1 снизу и поднимается вверх, проходя через зазоры "а" между тарелкой 3 и трубой 1, и через центральное отверстие 5 тарелки 2. Флегма поступает в трубу 1 сверху и, попадая на тарелку 2, стекает через ее центральное отверстие 5 на тарелку 3. Указанная последовательность размещения тарелок создает организованное зигзагообразное осесимметричное движение паров и флегмы исходного продукта. Тарелки 2, 3 выполнены из пористого материала, поры которого имеют такие размеры, что при смачивании этого материала флегмой на тарелках за счет сил поверхностного натяжения образуется сплошная пленка жидкости, которая является непроницаемой для пара. Фактически пористые тарелки при работе колонны подобны сплошной пластине по отношению к пару и проницаемые для флегмы. The distillation column nozzle operates as follows. The steam enters the pipe 1 from below and rises upward, passing through the gaps "a" between the plate 3 and the pipe 1, and through the central hole 5 of the plate 2. Phlegm enters the pipe 1 from the top and, falling onto the plate 2, flows through its central hole 5 on the plate 3. The indicated sequence of placing the plates creates an organized zigzag axisymmetric movement of the vapors and reflux of the original product. Plates 2, 3 are made of porous material, the pores of which are so large that when the material is wetted with phlegm, a continuous film of liquid is formed on the plates due to surface tension forces, which is impermeable to steam. In fact, the porous plates during the operation of the column are similar to a continuous plate with respect to steam and permeable to reflux.

При накоплении флегмы на тарелках ее излишки просачиваются сквозь их поры и образуют капельки на их нижних поверхностях. Эти капельки флегмы перемещаются в направлении движения пара под тарелкой, как показано на фиг.1 тонкими линиями. Для тарелок 2 это движение происходит от периферии к центру, а для тарелок 3 от центра к периферии. Накопившаяся сверх меры флегма капает с конечной границы своего движения по тарелке на следующую тарелку, например, с краев отверстия 5 тарелки 2 на тарелку 3. Кроме того, тарелки 2, контактирующие со стенками трубы 1 своей периферийной отбортовкой 6 за счет эффекта смачивания, обеспечивают полное перетекание флегмы со стенки трубы на эту тарелку. Такое движение пара и флегмы приводит к интенсификации тепломассообменных процессов в колонне, а приставки в виде замкнутых в кольцо проволочных спиралей с растянутыми витками или перекрученных лент выполняют еще и роль турбулизаторов, обеспечивающих равномерное распределение пара в поперечном сечении колонны и улучшающих его перемешивание. With the accumulation of phlegm on the plates, its excess seeps through their pores and form droplets on their lower surfaces. These reflux droplets move in the direction of steam movement under the plate, as shown in FIG. 1 by thin lines. For plates 2, this movement occurs from the periphery to the center, and for plates 3 from the center to the periphery. The accumulated excess of phlegm drips from the final border of its movement on the plate to the next plate, for example, from the edges of the hole 5 of the plate 2 onto the plate 3. In addition, the plates 2, which contact the walls of the pipe 1 with their peripheral flanging 6 due to the wetting effect, provide complete phlegm flowing from the pipe wall to this plate. This movement of steam and phlegm leads to the intensification of heat and mass transfer processes in the column, and consoles in the form of wire spirals closed in a ring with stretched turns or twisted tapes also play the role of turbulators, which ensure uniform distribution of steam in the cross section of the column and improve its mixing.

В результате организованного взаимодействия на развитых поверхностях тарелок пара, поднимающегося вверх по трубе, и флегмы, стекающей вниз, пар насыщается легкокипящими компонентами флегмы, а флегма насыщается тяжелокипящими компонентами пара, конденсирующегося на флегме. Описанная конструкция насадки делает этот процесс весьма эффективным и четким из-за отсутствия прорыва пара, минуя тарелки, вверх и отсутствия протекания флегмы, минуя тарелки, вниз. As a result of the organized interaction on the developed surfaces of the plates of steam rising up the pipe and phlegm flowing down, the steam is saturated with low-boiling phlegm components, and phlegm is saturated with heavy-boiling components of steam condensing at phlegm. The described design of the nozzle makes this process very efficient and clear due to the absence of steam breakthrough, bypassing the plates, up and the absence of reflux, bypassing the plates, down.

Claims (8)

1. Насадка ректификационной колонны, образованная вертикальной трубой и размещенными в трубе перпендикулярно ее оси тепломассообменными устройствами, содержащими разнесенные по оси трубы пористые элементы, разделенные проставками, отличающаяся тем, что пористые элементы образованы чередующимися тарелками, одна из которых выполнена в виде диска с центральным отверстием и направленной вверх периферийной отбортовкой для взаимодействия с трубой по всему ее периметру, а вторая в виде плоской детали, взаимодействующей своими крайними выступающими участками с трубой для образования между ними зазора для прохода пара, а проставка выполнена паропроницаемой. 1. The distillation column nozzle formed by a vertical pipe and heat and mass transfer devices placed perpendicular to its axis, containing porous elements spaced along the axis of the pipe, separated by spacers, characterized in that the porous elements are formed by alternating plates, one of which is made in the form of a disk with a central hole and upwardly directed peripheral flanging for interaction with the pipe along its entire perimeter, and the second in the form of a flat part interacting with its extreme height upayuschimi portions with the pipe to form a gap therebetween for the passage of steam, and vapor-permeable spacer is formed. 2. Насадка по п.1, отличающаяся тем, что плоская деталь выполнена в виде многоугольника. 2. The nozzle according to claim 1, characterized in that the flat part is made in the form of a polygon. 3. Насадка по п.1, отличающаяся тем, что плоская деталь выполнена в виде круга с выступами по краям. 3. The nozzle according to claim 1, characterized in that the flat part is made in the form of a circle with protrusions at the edges. 4. Насадка по п.1, отличающаяся тем, что диски и плоская деталь выполнены из сетчатого полотна. 4. The nozzle according to claim 1, characterized in that the disks and the flat part are made of mesh fabric. 5. Насадка по п.1, отличающаяся тем, что проставка выполнена в виде замкнутой в кольцо проволочной спирали с растянутыми витками. 5. The nozzle according to claim 1, characterized in that the spacer is made in the form of a wire spiral closed in a ring with stretched turns. 6. Насадка по п.1, отличающаяся тем, что проставка выполнена в виде замкнутой в кольцо перекрученной ленты. 6. The nozzle according to claim 1, characterized in that the spacer is made in the form of a twisted tape closed in a ring. 7. Насадка по п.1, отличающаяся тем, что проставка выполнена в виде крестообразного элемента. 7. The nozzle according to claim 1, characterized in that the spacer is made in the form of a cross-shaped element. 8. Насадка по пп. 1 и 7, отличающаяся тем, что крестообразный элемент образован проволочной спиралью с растянутыми витками. 8. The nozzle in paragraphs. 1 and 7, characterized in that the cross-shaped element is formed by a wire spiral with stretched turns.
RU95105962A 1995-04-18 1995-04-18 Packing of rectification column RU2081698C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95105962A RU2081698C1 (en) 1995-04-18 1995-04-18 Packing of rectification column

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95105962A RU2081698C1 (en) 1995-04-18 1995-04-18 Packing of rectification column

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95105962A RU95105962A (en) 1996-12-27
RU2081698C1 true RU2081698C1 (en) 1997-06-20

Family

ID=20166848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95105962A RU2081698C1 (en) 1995-04-18 1995-04-18 Packing of rectification column

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2081698C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021147211A1 (en) * 2020-01-20 2021-07-29 南通微著智能科技有限公司 Continuous flow reaction module, reactor, and filler units
WO2021147212A1 (en) * 2020-01-20 2021-07-29 南通微著智能科技有限公司 Continuous flow reaction module and reaction device, and filling block

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 86849, кл. B 01 D 3/22, 1949. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021147211A1 (en) * 2020-01-20 2021-07-29 南通微著智能科技有限公司 Continuous flow reaction module, reactor, and filler units
WO2021147212A1 (en) * 2020-01-20 2021-07-29 南通微著智能科技有限公司 Continuous flow reaction module and reaction device, and filling block

Also Published As

Publication number Publication date
RU95105962A (en) 1996-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4744928A (en) Regular packing for countercurrent mass and direct heat transfer columns
US2047444A (en) Packing for fractionating columns and the like
US8408026B2 (en) Liquid collector and redistributor for packed columns
US4710326A (en) Corrugated packing and methods of use
US4623454A (en) Mass transfer column
US3612494A (en) Gas-liquid contact apparatus
US4820455A (en) Apparatus for redistribution of vapor and liquid in a packed column
RU2193445C2 (en) Pack contact members with ordered structure and low resistance from cloth or cloth-like materials for use in mass-exchange columns and method of rectification with use of said members
US5762668A (en) Apparatus and method for deentrainment in a chemical process tower
US5707563A (en) V-module fractionation tray
JP2000176275A (en) Mixed resistance structured packing
US6131891A (en) Fractionation column containing stacked fractionation trays
US20030090009A1 (en) Liquid distributor and method for operating the same
CA2035701C (en) Active liquid distributor containing, packed column
US3075752A (en) Gas-liquid contact tower
RU2081698C1 (en) Packing of rectification column
US5935389A (en) Liquid distributor tray
US2375336A (en) Vapor and liquid contacting apparatus
US6511053B2 (en) Packing for heat-exchange and mass-transfer columns
US2594585A (en) Fractionating apparatus
US2682394A (en) Spray grid tray column with fluid distribution or drawoff tray
US3018094A (en) Gas or vapor to liquid contacting tray
US2934326A (en) Shower deck contacting column
RU2339442C2 (en) Casing head of rectifying column
US6475349B1 (en) Distillation column and method for promoting a uniform vapor flow