RU2120322C1 - Тепломассообменный аппарат - Google Patents
Тепломассообменный аппарат Download PDFInfo
- Publication number
- RU2120322C1 RU2120322C1 RU97109626A RU97109626A RU2120322C1 RU 2120322 C1 RU2120322 C1 RU 2120322C1 RU 97109626 A RU97109626 A RU 97109626A RU 97109626 A RU97109626 A RU 97109626A RU 2120322 C1 RU2120322 C1 RU 2120322C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- partitions
- heat
- housing
- unit
- mass transfer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к перерабатывающей промышленности и касается конструкции тепломассообменного аппарата (ТМА) для разделения многокомпонентного сырья на фракции. ТМА решает задачу снижения металлоемкости ТМА в изготовлении и энергозатрат в эксплуатации с обеспечением удобства в обслуживании и мобильности ТМА. ТМА содержит выполненный из теплонепроводящего материала наклонный к горизонту под углом 1-35o к горизонтали моноблок из нагревателя (Н) 1, секционного блока (СБ) 2 и дефлегматора (Д) 3 с крышкой (К) 4. В СБ 2 установлены между вертикальными двойными перегородками (ДП) 5, 6 контейнеры с насадкой (КН) 7 на перфорированных распределителях (ПР) 8. Каждая ДП имеет зазоры верхней стороны передней перегородки П с К4, между П 5 и 6, нижних их сторон с дном СБ, а также уплотнение 9 верхней стороны П 6 с К4 и обеих П с направляющими боковин СБ 2 с возможностью перемещения по ним при обслуживании. Каждый КН 7 выполнен из сетчатого коробка с насадкой в нем и с возможностью перемещения между ДП при монтаже и обслуживании. ТМА может выполняться с моноблоком, шарнирно закрепленным на фундаменте или шасси, с шарниром на нижнем конце СБ и закрепленным на СБ 1 и с соединением Н с СБ гибкими шлангами и с трособлочным средством регулирования угла наклона СБ на дефлегматорном конце его. Изобретение может применяться для ректификации, крекинга или адсорбции нефтяного, химического или пищевого сырья. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к перерабатывающей промышленности, преимущественно к производствам разделения многокомпонентного нефтяного сырья, химического или пищевого, а именно к конструкции перерабатывающего оборудования для них, например тепломассообменных аппаратов.
Известна массообменная вертикальная колонна прямоугольного сечения для больших нагрузок по жидкости с наклонными в противоположные стороны решетками и насадком на каждой из них с противоточным движением жидкости - сверху, а газа - снизу с барботажем жидкости газом через выштампованные в решетках отверстия и сетки на нижней стороне решеток (RU 2033836, 1985). Известны также аппараты с испарением жидкости на пленочных элементах, наклонно закрепленных в ярусных ваннах на стенках колонны с шахматным расположением ванн на стенках корпуса (SU 1604387, 1988). Вертикальная компоновка упомянутых колонн, их традиционное выполнение из теплопроводного материала предопределяют низкие эксплуатационные свойства вследствие неудобства в обслуживании и больших энергозатрат на разделение сырья.
Известны также аппараты с горизонтальным корпусом и вертикальными перегородками в нем и закрепленной на дне корпуса нижней их стороной и на крышке верхней стороной каждой перегородки (RU 2053008, 1996).
Наиболее близким по технической сути к предлагаемому решению является устройство с горизонтальным корпусом, имеющее секционный испаритель жидкости и конденсатор над и под перфорированными горизонтальными сетками. В каждой секции с вертикальными перегородками, закрепленными на испарителе и конденсаторе соответственно, расположена насадка, а для отвода конечных продуктов разделения и подвода исходного материала аппарат имеет штуцера ввода и вывода их (SU 674752, 1979).
Горизонтальная компоновка данного аппарата улучшает эксплуатационные свойства его. Однако выравнивание градиента температур в секциях вследствие теплопроводности материала корпуса обуславливает снижение производительности его, как и расположение испарителя с конденсатором друг над другом. Это расположение их на всех стадиях рабочего процесса обуславливает перемещение большей части исходного сырья в испарителе и конденсаторе без контактирования друг с другом, но с потреблением энергии на это перемещение.
Кроме того, что для обеспечения процесса разделения в известных аппаратах требуются большие габариты и соответственно металло- и трудоемкость изготовления, их применение обуславливает большие транспортные затраты на доставку исходного сырья к месту переработки и продукции переработки к потребителю, т.к. применяемые аппараты проектируются и изготавливаются для переработки больших масс сырья с концентрацией переработки в определенном месте.
Предлагаемое изобретение решает задачу снижения металлоемкости аппарата с одновременным улучшением производительности при уменьшении энергозатрат в эксплуатации с сохранением удобства в обслуживании и обеспечением мобильности аппарата.
Сущность изобретения состоит в том, что тепломассообменный аппарат, содержащий размещенную в корпусе насадку между вертикальными перегородками и перфорированными горизонтальными элементами, средства ввода-вывода перерабатываемого материала, снабжен корпусом из нетеплопроводного материала, наклонным к горизонтали и соединенным с дефлегматором-конденсатором на верхнем конце верхним и нижним патрубками, насадка в сетчатых контейнерах расположена в секциях между съемной крышкой и двойными перегородками, вертикальными с закрепленным на одной из перегородок перфорированным распределителем в каждой секции параллельно дну корпуса, с которым обе перегородки имеют зазор нижних сторон, при этом передняя перегородка образует с крышкой зазор для сообщения перегородочного канала с секцией, верхняя сторона задней перегородки имеет уплотнение соединения с крышкой, а обе перегородки в каждой секции расположены в направляющих боковых сторон корпуса с возможностью съема их для обслуживания аппарата.
Корпус аппарата из минерального или синтетического материала на металлическом каркасе наклонен к горизонтали под углом 1-35o.
Аппарат может иметь установленный на фундаменте или шасси испаритель /куб/ и шарнирно соединенный с ним или фундаментом /шасси/ секционный блок с дефлегматором с соединением блока с испарителем гибкими шлангами и со средствами регулирования угла наклона блока /эксцентриковым, трособлочным и т.п. /.
Выполнение корпуса из нетеплопроводного материала или с внутренней нетеплопроводной облицовкой исключает снижение градиента температур по длине аппарата и компенсацию его дополнительными энергозатратами, обуславливаемыми теплопроводностью материала корпуса, наклонное положение дна аппарата и сообщающиеся между собой секции обеспечивают самоперемещение фаз перерабатываемого сырья в технологическом процессе, компактность и мобильность аппарата.
На фиг. 1 чертежа изображен предлагаемый тепломассообменный аппарат, продольный разрез, на фиг. 2 - фрагмент тепломассообменного аппарата с шарниром на нижнем конце секционного блока и на фиг. 3 - трособлочный механизм регулирования угла наклона секционного блока.
Тепломассообменный аппарат состоит из куба 1 /фиг. 1/, секционного блока 2 прямоугольного сечения из синтетического материала на металлическом каркасе с дефлегматором-конденсатором 3 и крышкой 4. Секционный блок 2 содержит расположенные между двойными перегородками 5 и 6 насадки 7 на перфорированном распределителе 8. Перегородки 5 и 6 установлены с возможностью перемещения по направляющим на боковых стенках блока 2 с уплотнением /не показаны/, перегородка 6 имеет дополнительно уплотнение 9 ее верхней стороны с крышкой 4, а перегородка 5 имеет с ней зазор. Дно корпуса аппарата или секционного блока наклонено к горизонтали под углом 1-35o. Каждый блок насадки 7 состоит из насадки в сеточном контейнере, имеющем габариты, обеспечивающие свободное перемещение контейнеров в секции, а корпус /секционный блок/ имеет патрубки с кранами 10, 11, 12, 13 и 14.
Аппарат может быть выполнен с секционным блоком 15, соединенным с испарителем 1 /кубом/ или шасси посредством гибких шлангов 16 и шарнира 17 /фиг. 2/, а верхний конец блока 15 при этом опирается на трос 19 с закрепленными концами на барабанах 18, имеющих рукоятку для наматывания /сматывания/ концов троса 19 на барабаны 18 для изменения угла наклона корпуса /блока/.
Работает предлагаемый тепломассообменный аппарат следующим образом.
Для запуска аппарата перерабатываемое сырье в жидкой фазе подают в куб 1 через кран 14 и включают его нагреватель /не показан/, контролируя уровень заполнения по мерной трубке /не показана/. Пары испаренного легкокипящего компонента заполняют первую секцию до установившегося в кубе 1 и первой секции уровня, определяемом давлением P1 над нагреваемой жидкостью и весом жидкости в секции. При повышении давления над уровнем жидкости в кубе часть газа прорывается через жидкостный затвор в канале между перегородками 5-6, проходит по жидкости под распределителем 8 и через его отверстия выходит в блок насадки 7 первой секции, орошая ее, частично конденсируясь и скапливаясь над блоком 7 с давлением P2. Барботируемый через жидкостный затвор газ последовательно заполняет праволежащие секции и дефлегматор 3, в котором газ конденсируется и стекает по дну к первой секции, последовательно заполняя жидкостью праволежащие секции до последней. При этом давление в секциях P4, P5, P6 и уровень жидкости в секциях уравновешиваются как в сообщающихся сосудах. Установление /накопление/ жидкостного затвора в последней правой секции означает выход аппарата на установившийся режим, после чего открытием кранов 10, 11, 12 или 13 начинают отбор продукта соответствующей фракции и концентрации.
В установившемся режиме переработки часть пузырьков пара, не прошедших через перфорацию распределителей 8, перемещается через встречно стекающую жидкость из дефлегматора до следующего праволежащего распределителя с существенным увеличением контактирования жидкой и газовой фаз. Проходящий через блоки насадки 7 пар осуществляет дополнительный тепло- и массообмен. Устойчивость работы аппарата сохраняется при соблюдении баланса между количеством поступающего в куб сырья и отбором продуктов переработки с регулировкой кранами 10-14.
В тепломассообменном аппарате с шарнирным корпусом /блоком/ 15 для регулировки угла α наклона корпуса дефлегматорный конец его поднимают или опускают, например с помощью трособлочной системы. Для подъема корпуса /блока/ и увеличения угла наклона с помощью рукоятки наматывают закрепленный концами трос 19 на барабаны 18 /фиг. 3/ и середина его поднимается к шкивам. В требуемом положении ось барабанов фиксируется с помощью подпружиненного стопора /не показан/. Регулировка угла относительно оси шарнира 17 может производиться, например, при изменении текучести перерабатываемого сырья. Изменение расстояния между кубом 1 и блоком 15 компенсируется гибкими шлангами 16 /фиг. 2/. Аппарат может быть выполнен с жестким соединением куба с блоком секций и дефлегматором и с шарниром на кубе.
Распределители 8 корпуса могут иметь регулировку перфорации, что создает дополнительные возможности регулировки рабочего процесса.
Claims (3)
1. Тепломассообменный аппарат, содержащий корпус прямоугольного сечения с установленными в нем вертикальными перегородками, испаритель и конденсатор, насадку между перегородками и перфорированные элементы, штуцера ввода перерабатываемого сырья и вывода продуктов переработки, отличающийся тем, что выполненный из нетеплопроводящего материала корпус наклонен к горизонтали, имеет двойные перегородки с контейнерами насадки между ними и перфорированными распределителями, закрепленными на первой перегородке, при этом между каждой перегородкой в паре имеется канал, сообщающий секции между собой посредством зазора верхней стороны первой перегородки в паре с крышкой, а также зазора нижних сторон перегородок с дном корпуса, дефлегматор расположен на верхнем конце корпуса и соединен с ним верхним и нижним патрубками, боковые стенки корпуса имеют направляющие для перегородок с уплотнением и возможностью перемещения по ним перегородок при монтаже и обслуживании.
2. Тепломассообменный аппарат по п.1, отличающийся тем, что выполненный из минерального или синтетического материала корпус на металлическом каркасе или снабженный внутренней облицовкой из этих материалов наклонен к горизонтали под углом 1-35o к горизонтали.
3. Тепломассообменный аппарат по п.1 или 2, отличающийся тем, что один конец корпуса или часть аппарата закреплен шарнирно на фундаменте или шасси, при этом шарнирные его части соединены с жестко закрепленными узлами его гибкими шлангами, а противоположный шарниру конец аппарата снабжен средством регулирования угла наклона корпуса к горизонтали эксцентриковым, трособлочным или другой известной конструкции.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97109626A RU2120322C1 (ru) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | Тепломассообменный аппарат |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97109626A RU2120322C1 (ru) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | Тепломассообменный аппарат |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2120322C1 true RU2120322C1 (ru) | 1998-10-20 |
RU97109626A RU97109626A (ru) | 1999-01-20 |
Family
ID=20193974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97109626A RU2120322C1 (ru) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | Тепломассообменный аппарат |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2120322C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2803431C1 (ru) * | 2023-03-01 | 2023-09-13 | Общество с ограниченной ответственностью "ФАСТ ИНЖИНИРИНГ" | Тепломассообменный аппарат (варианты) |
-
1997
- 1997-06-06 RU RU97109626A patent/RU2120322C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2803431C1 (ru) * | 2023-03-01 | 2023-09-13 | Общество с ограниченной ответственностью "ФАСТ ИНЖИНИРИНГ" | Тепломассообменный аппарат (варианты) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101235388B1 (ko) | 열 통합 증류 장치 | |
US9266034B2 (en) | Heat integrated distillation apparatus | |
US5443695A (en) | Distillation apparatus for concentrating less volatile liquids | |
KR101351637B1 (ko) | 액체 분배장치 | |
ZA200803162B (en) | A column with reflux divider having portions for the transfer of material arranged in parallel | |
US4569364A (en) | Variable flow self-cleaning liquid distribution element and liquid distribution assembly employing a plurality of such elements | |
RU2120322C1 (ru) | Тепломассообменный аппарат | |
US2252550A (en) | Fractional distillation | |
CN108435110A (zh) | 一种可调式化工反应合成塔 | |
CA1057222A (en) | Distillation column reboiler control system | |
WO1986004603A1 (en) | Process for refining of vegetable oil | |
US9669377B2 (en) | Ionic liquid reactor with heat exchanger | |
NO121941B (ru) | ||
RU191033U1 (ru) | Узел контроля флегмы | |
KR20210035893A (ko) | 45도로 배향된 다운커머를 갖는 분별 트레이 | |
RU2655360C2 (ru) | Устройство для распределения жидкости с использованием пакетированных распределительных желобов и массообменная колонна и способ с его применением | |
US2762682A (en) | Method and reactor for continuously reacting liquids while adding or removing heat | |
US2965548A (en) | Fractionation method and apparatus for conducting same | |
RU2747430C1 (ru) | Дистиллятор непрерывного действия с одноступенчатым разделением жидкой смеси на фракции | |
RU2667286C1 (ru) | Ректификационная колонна и способ очистки спирта с ее применением | |
RU2680064C1 (ru) | Ректификационная колонна | |
JP2013532815A (ja) | U字チューブ蒸発器 | |
US3941147A (en) | Level control for surface treatment baths | |
KR101250417B1 (ko) | 액체 분배장치 | |
US3290935A (en) | Treater separator meter assembly |