RU2237508C1 - Mass-exchange contact device - Google Patents
Mass-exchange contact device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237508C1 RU2237508C1 RU2003108850/15A RU2003108850A RU2237508C1 RU 2237508 C1 RU2237508 C1 RU 2237508C1 RU 2003108850/15 A RU2003108850/15 A RU 2003108850/15A RU 2003108850 A RU2003108850 A RU 2003108850A RU 2237508 C1 RU2237508 C1 RU 2237508C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shell
- way valve
- liquid
- plate
- holes
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к массообменным контактным устройствам, а именно к устройствам, предназначенным для проведения процессов массообмена в системе газ (пар) - жидкость в условиях циклического режима (при разделенном движении фаз по колонне), и может быть использовано в пищевой, химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.The invention relates to mass transfer contact devices, and in particular to devices intended for carrying out mass transfer processes in a gas (steam) - liquid system under cyclic conditions (with a separated phase movement along the column), and can be used in food, chemical, petrochemical, oil refining and other industries.
Известно массообменное контактное устройство, которое содержит полотно тарелки с контактными элементами. В полотне тарелки по периферии контактного элемента выполнены кольцевые отверстия с перемычками, а под контактным элементом - центральное отверстие, по оси которого под полотном тарелки установлены патрубок и обечайка. Обечайка оснащена размещенным в середине двухсторонним клапаном с возможностью перемещения. Клапан исполнен в виде установленных одна над другой и соединенных дистанционными стойками пластин с центральными отверстиями. Верхнее отверстие служит для прохода патрубка, а под нижним на стержне между ограничителями подъема и опускания установлен прорывающий клапан.Known mass transfer contact device, which contains a plate plate with contact elements. Annular holes with jumpers are made in the plate cloth along the periphery of the contact element, and a central hole is made under the contact element, along the axis of which there is a pipe and a shell under the plate plate. The shell is equipped with a bi-directional valve located in the middle with the possibility of movement. The valve is made in the form of plates mounted one above the other and connected by distance posts with central holes. The upper hole serves for the passage of the nozzle, and under the lower hole on the rod between the limiters of raising and lowering a break valve is installed.
Недостатком этого устройства является многоэлементность (двухэлементность) движимых частей конструкции, ограничение свободного прохода патрубка для газа (пара) и свободного прохода кольцевых отверстий для жидкости. Эти недостатки увеличивают гидравлическое сопротивление тарелки при прохождении газа (пара) и увеличивают время перетекания жидкости с тарелки на тарелку.The disadvantage of this device is the multielement (two-element) of the movable parts of the structure, the restriction of the free passage of the pipe for gas (steam) and the free passage of the annular holes for the liquid. These shortcomings increase the hydraulic resistance of the plate during the passage of gas (steam) and increase the time the liquid flows from the plate to the plate.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования известного устройства, а именно обеспечение оптимальных условий работы аппарата при циклическом режиме проведения массообменных процессов, уменьшение влияния запаздывания импульса давления газового (парового) патока по высоте колонны за счет автономной работы каждого контактного устройства при раздельном движении фаз и тем самым увеличение продуктивности и надежности работы конструкции.The basis of the invention is the task of improving the known device, namely, ensuring optimal operating conditions of the apparatus in a cyclic mode of mass transfer processes, reducing the influence of the delay of the pressure pulse of the gas (steam) molasses along the height of the column due to the autonomous operation of each contact device with a separate phase movement and thereby increase in productivity and reliability of the structure.
Поставленная задача решается тем, что массообменное контактное устройство содержит полотно тарелки с контактным элементом, обечайку, подвижный двухсторонний клапан, ограничители подъема и опускания, в соответствии с изобретением по периметру обечайка имеет отверстия, подвижный двухсторонний клапан исполнен в виде установленных одна над другой сплошных пластин, причем устройство оснащено дополнительным полотном тарелки. Ограничителем подъема двухстороннего клапана является контактный элемент, а опускания - нижний край обечайки. Нижние кромки отверстий обечайки выполнены на уровне дополнительного (нижнего) полотна тарелки. Кроме этого контактный элемент выполнен в виде внутреннего колпачка с отогнутыми по касательной пластинами барботажного узла, высота вертикальных отверстий по периметру обечайки равна высоте двухстороннего клапана, а в крайних положениях двухстороннего клапана одна из пластин клапана обеспечивает деление свободного прохода вертикальных отверстий обечайки на равные секторы.The problem is solved in that the mass transfer contact device comprises a plate cloth with a contact element, a shell, a movable double-sided valve, limiters for raising and lowering, in accordance with the invention, the circumference of the shell has holes, the movable double-sided valve is made in the form of solid plates mounted one above the other, moreover, the device is equipped with an additional plate plate. The limiting element for raising the double-sided valve is the contact element, and lowering is the lower edge of the shell. The lower edges of the shell holes are made at the level of the additional (lower) plate plate. In addition, the contact element is made in the form of an inner cap with the bubbler assembly bent along the tangent plates, the height of the vertical holes along the circumference of the shell is equal to the height of the two-sided valve, and in the extreme positions of the two-sided valve one of the valve plates divides the free passage of the vertical holes of the shell into equal sectors.
Причинно-следственная связь между предложенными признаками и техническим результатом заключается в следующем.The causal relationship between the proposed features and the technical result is as follows.
1. Отверстия для прохождения жидкости и газа (пара) выполнены по периметру обечайки, что дает возможность значительно увеличить (до 50% и более) “свободный проход” для газа (пара) и жидкости, тем самым увеличить скорость массообмена и соответственно продуктивность устройства.1. The holes for the passage of liquid and gas (steam) are made along the perimeter of the shell, which makes it possible to significantly increase (up to 50% or more) the “free passage” for gas (steam) and liquid, thereby increasing the mass transfer rate and, accordingly, the productivity of the device.
2. Для закрытия и открытия переходного объема используется один двухсторонний клапан, а не два клапана, как в ближайшем аналоге. При этом значительно увеличивается надежность работы контактного устройства и упрощается его конструкция.2. To close and open the transitional volume, one two-way valve is used, and not two valves, as in the closest analogue. This significantly increases the reliability of the contact device and simplifies its design.
3. Сплошные верхняя и нижняя пластины двухстороннего клапана расширяют диапазон нагрузки колонны по газу (пару) за счет уменьшения рабочего перепада давления на тарелке.3. The continuous upper and lower plates of the two-way valve expand the gas load range of the column (steam) by reducing the working pressure drop across the plate.
4. Перетекание жидкости с верхнего полотна тарелки в переходной объем осуществляется значительно скорее, так как жидкость проходит без сопротивления через сплошное отверстие внутреннего колпачка.4. The flow of liquid from the upper plate of the plate into the transitional volume is much faster, since the liquid passes without resistance through a continuous hole in the inner cap.
5. Выполнение контактного элемента в виде внутреннего колпачка с отогнутыми по касательной пластинами барботажного узла дает возможность придавать жидкости при барботаже вращательное движение и при выходе из контактного элемента использовать дополнительную турбулизацию за счет эффекта встречных потоков. При этом значительно увеличивается поверхность массообмена и увеличивается коэффициент полезного действия устройства.5. The implementation of the contact element in the form of an inner cap with the bubbler unit bent along the tangent plates makes it possible to impart a rotational movement to the liquid during sparging and to use additional turbulization when exiting the contact element due to the oncoming flow effect. In this case, the surface of mass transfer increases significantly and the efficiency of the device increases.
На фиг.1 показано устройство в положении, которое отвечает начальному моменту подачи газа (пара).Figure 1 shows the device in a position that corresponds to the initial moment of supply of gas (steam).
На фиг.2 - в положении, которое отвечает изменению приложения подъемной силы с нижней на верхнюю пластину двухстороннего клапана.Figure 2 - in a position that corresponds to a change in the application of lifting force from the lower to the upper plate of the two-way valve.
На фиг.3 - в положении, которое отвечает всем последующим моментам подачи газа (пара).Figure 3 - in a position that meets all subsequent moments of the gas (steam).
Фиг.4 - вид сверху.Figure 4 is a top view.
Контактное устройство состоит из полотна тарелки 1, на котором закреплен контактный элемент 2 с отогнутыми по касательной пластинами барботажного узла 3, обечайки 4 с отверстиями 10 и 11 под полотном тарелки 1, дополнительного (нижнего) полотна тарелки 5, двухстороннего клапана, который движется в середине обечайки 4 и состоит из верхней 6 и нижней 7 пластин, соединенных дистанционной стойкой 8, отогнутый нижний край обечайки 4 исполняет функцию ограничителя опускания.The contact device consists of a plate cloth 1, on which a
Контактное устройство работает следующим образом. Газовая (паровая) фаза во время парового периода (пар поднимается вверх по колонне, перетекание жидкости с тарелки на тарелку отсутствует) поднимает клапан в фиксированное верхнее положение таким образом, что верхняя пластина 6 двухстороннего клапана закрывает отверстие контактного элемента. Пар, проходя через барботажный узел 3 контактного элемента 2, взаимодействует со слоем жидкости, которая находится на тарелке (жидкость поступила ранее с тарелки, расположенной выше), барботирует через слой.The contact device operates as follows. The gas (vapor) phase during the vapor period (steam rises up the column, there is no flow of liquid from the plate to the plate) lifts the valve to a fixed upper position so that the upper plate 6 of the two-way valve closes the hole of the contact element. Steam passing through the
После окончания парового периода заканчивается подача газа (пара) и двухсторонний клапан под действием своей тяжести и веса жидкости падает вниз до тех пор, пока его движение не остановит ограничитель опускания 9 обечайки 4.After the end of the steam period, the flow of gas (steam) ends and the two-way valve, under the influence of its gravity and the weight of the liquid, falls down until its movement stops the lowering limiter 9 of the shell 4.
Так как жидкость и клапан падают под своим весом, отверстие 10 обечайки 4 будет закрыто нижней пластиной 7 раньше, чем жидкость достигнет пластины 7. Жидкость из зоны барботажа на полотне тарелки 1 проходит через отверстия 11 обечайки 4, попадает в объем, ограниченный обечайкой 4, дополнительным нижним полотном тарелки 5 и двухсторонним клапаном (переходной объем).Since the liquid and the valve fall under their own weight, the
Время задержки подачи пара (газа) будет определяться временем перетекания жидкости из полотна тарелки 1 в вышеуказанный объем и будет составлять десятые доли секунды.The delay time for the supply of steam (gas) will be determined by the time the liquid flows from the plate plate 1 into the above volume and will be tenths of a second.
В начальный момент подачи газа (пара) на нижнюю пластину двухстороннего клапана будет действовать подъемная сила, которая обусловлена перепадом давления. Под действием этой силы будут двигаться вверх двухсторонний клапан, а за ним жидкость, которая находится в переходном объеме.At the initial moment of gas (steam) supply, the lifting force due to the pressure drop will act on the lower plate of the two-way valve. Under the action of this force, a two-way valve will move upwards, followed by a liquid that is in the transitional volume.
В момент времени, когда пластины двухстороннего клапана поравняются с отверстиями обечайки 4, приложение подъемной силы переходит из нижней 7 на верхнюю 6 пластину двухстороннего клапана.At the time when the plates of the double-sided valve align with the holes of the shell 4, the application of lifting force passes from the lower 7 to the upper 6 plate of the double-sided valve.
В отверстия обечайки 4 проходит газ (пар), барботируя через жидкость. С увеличением отверстия скорость пара, который проходит через отверстие, будет падать и создадутся условия для перехода жидкости на нижерасположенную тарелку.Gas (steam) passes into the holes of the shell 4, sparging through the liquid. As the hole increases, the speed of the vapor that passes through the hole will fall and conditions will be created for the liquid to transfer to the lower plate.
Двухсторонний клапан продолжает свое движение вверх до фиксируемого верхнего положения. Вес двухстороннего клапана и столба жидкости над ними должны быть меньше силы перепада давления, которое действует на верхнюю пластину.The two-way valve continues to move up to a fixed upper position. The weight of the two-way valve and the liquid column above them must be less than the force of the differential pressure that acts on the upper plate.
Время перетекания жидкости с тарелки на тарелку называется жидкостным периодом. Таким образом, время цикла, который состоит из парового и жидкостного периодов, завершается. Последующие циклы проходят аналогично.The time the liquid flows from plate to plate is called the liquid period. Thus, the cycle time, which consists of the vapor and liquid periods, ends. Subsequent cycles are similar.
Предложенное контактное устройство позволяет проводить процесс массообмена в системе газ (пар) - жидкость в циклическом режиме при однократном изменении жидкостной задержки одновременно на всех тарелках по высоте колонны. При этом каждое контактное устройство работает автономно, что позволяет устранить влияние запоздания импульса парового потока в период подачи пара в колонну.The proposed contact device allows for the mass transfer process in a gas (steam) - liquid system in a cyclic mode with a single change in the liquid delay simultaneously on all plates along the column height. In addition, each contact device operates autonomously, which eliminates the effect of delayed steam flow pulses during the period of steam supply to the column.
В момент открытия переходного объема создается дополнительная зона контакта.At the moment of opening of the transitional volume, an additional contact zone is created.
Использование предложенного контактного устройства устраняет перемешивание жидкости и на смежных ступенях контакта и позволяет поднять эффективность массообмена в два - три раза в сравнении со стационарным процессом.Using the proposed contact device eliminates fluid mixing at adjacent contact steps and allows to increase the mass transfer efficiency by two to three times in comparison with the stationary process.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2002129941A UA60566C2 (en) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | Mass-exchange contact device |
UA2002129941 | 2002-12-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2237508C1 true RU2237508C1 (en) | 2004-10-10 |
RU2003108850A RU2003108850A (en) | 2004-11-10 |
Family
ID=34391482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003108850/15A RU2237508C1 (en) | 2002-12-10 | 2003-03-28 | Mass-exchange contact device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2237508C1 (en) |
UA (1) | UA60566C2 (en) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007117227A1 (en) | 2006-04-10 | 2007-10-18 | Bogdan Vladimirovich Maleta | Mass transfer contact device |
WO2007139528A1 (en) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Bogdan Vladimirovich Maleta | Method for transferring liquid through column plates at a separated fractional flow |
WO2007145604A1 (en) | 2006-06-13 | 2007-12-21 | Bogdan Vladimirovich Maleta | Mass-transfer device |
WO2008150251A1 (en) * | 2007-06-08 | 2008-12-11 | Arkadii Dmytruk | Method for transferring a liquid to the trays of a tower during mass exchange between steam and liquid |
US20100219060A1 (en) * | 2006-06-13 | 2010-09-02 | Bogdan Maleta | Mass-exchange contact device |
US20100221156A1 (en) * | 2006-04-10 | 2010-09-02 | Bogdan Maleta | Mass exchange contact device |
WO2010107406A1 (en) * | 2009-03-02 | 2010-09-23 | Maleta Bogdan Vladimirovich | Mass exchange method |
US8272613B2 (en) | 2006-03-31 | 2012-09-25 | Matthias Golle | Mounting device |
US20140252661A1 (en) * | 2013-03-11 | 2014-09-11 | Basf Se | Valve for carrying out a mass-transfer process |
WO2014139958A1 (en) | 2013-03-11 | 2014-09-18 | Basf Se | Method for carrying out a mass transfer process in a column |
US9248382B2 (en) | 2013-03-08 | 2016-02-02 | Basf Se | Column for carrying out gas/liquid mass-transfer processes |
WO2016030322A1 (en) | 2014-08-25 | 2016-03-03 | Basf Se | Valve for carrying out a mass transfer process |
WO2016037941A1 (en) | 2014-09-08 | 2016-03-17 | Basf Se | Tray group for a mass-transfer column |
-
2002
- 2002-12-10 UA UA2002129941A patent/UA60566C2/en unknown
-
2003
- 2003-03-28 RU RU2003108850/15A patent/RU2237508C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8272613B2 (en) | 2006-03-31 | 2012-09-25 | Matthias Golle | Mounting device |
US20100221156A1 (en) * | 2006-04-10 | 2010-09-02 | Bogdan Maleta | Mass exchange contact device |
WO2007117227A1 (en) | 2006-04-10 | 2007-10-18 | Bogdan Vladimirovich Maleta | Mass transfer contact device |
EP2027901A1 (en) * | 2006-04-10 | 2009-02-25 | Bogdan Vladimirovich Maleta | Mass transfer contact device |
US8158073B2 (en) * | 2006-04-10 | 2012-04-17 | Bogdan Maleta | Mass exchange contact device |
EA012722B1 (en) * | 2006-04-10 | 2009-12-30 | Богдан Владимирович МАЛЕТА | Mass transfer contact device |
EP2027901A4 (en) * | 2006-04-10 | 2012-03-07 | Bogdan Vladimirovich Maleta | Mass transfer contact device |
WO2007139528A1 (en) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Bogdan Vladimirovich Maleta | Method for transferring liquid through column plates at a separated fractional flow |
US8333940B2 (en) * | 2006-06-13 | 2012-12-18 | Bogdan Maleta | Mass-exchange contact device |
WO2007145604A1 (en) | 2006-06-13 | 2007-12-21 | Bogdan Vladimirovich Maleta | Mass-transfer device |
US20100219060A1 (en) * | 2006-06-13 | 2010-09-02 | Bogdan Maleta | Mass-exchange contact device |
EP2033698A4 (en) * | 2006-06-13 | 2012-03-07 | Bogdan Vladimirovich Maleta | Mass-transfer device |
EA013137B1 (en) * | 2006-06-13 | 2010-02-26 | Богдан Владимирович МАЛЕТА | Mass-exchange contact device |
EP2033698A1 (en) * | 2006-06-13 | 2009-03-11 | Bogdan Vladimirovich Maleta | Mass-transfer device |
WO2008150251A1 (en) * | 2007-06-08 | 2008-12-11 | Arkadii Dmytruk | Method for transferring a liquid to the trays of a tower during mass exchange between steam and liquid |
WO2010107406A1 (en) * | 2009-03-02 | 2010-09-23 | Maleta Bogdan Vladimirovich | Mass exchange method |
US9248382B2 (en) | 2013-03-08 | 2016-02-02 | Basf Se | Column for carrying out gas/liquid mass-transfer processes |
US20140252661A1 (en) * | 2013-03-11 | 2014-09-11 | Basf Se | Valve for carrying out a mass-transfer process |
WO2014139958A1 (en) | 2013-03-11 | 2014-09-18 | Basf Se | Method for carrying out a mass transfer process in a column |
US9320983B2 (en) * | 2013-03-11 | 2016-04-26 | Basf Se | Valve for carrying out a mass-transfer process |
US9403103B2 (en) | 2013-03-11 | 2016-08-02 | Basf Se | Method for carrying out a mass-transfer process in a column |
WO2016030322A1 (en) | 2014-08-25 | 2016-03-03 | Basf Se | Valve for carrying out a mass transfer process |
WO2016037941A1 (en) | 2014-09-08 | 2016-03-17 | Basf Se | Tray group for a mass-transfer column |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
UA60566C2 (en) | 2006-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2237508C1 (en) | Mass-exchange contact device | |
WO2007117227A1 (en) | Mass transfer contact device | |
US3013782A (en) | Fluid contact apparatus | |
WO2007145604A1 (en) | Mass-transfer device | |
CN101721826B (en) | Bubble tower | |
US9403103B2 (en) | Method for carrying out a mass-transfer process in a column | |
US4238426A (en) | Centrifugal-whirling contact tray | |
US8333940B2 (en) | Mass-exchange contact device | |
SU1018666A1 (en) | Valve disk | |
RU180153U1 (en) | HEAT AND MASS EXCHANGE PLATE WITH BARBATING CONTACT DEVICE | |
SE428429B (en) | GRAVITATION SEPARATOR FOR NON-MIXABLE WETS, EXTING OIL AND WATER | |
UA133702U (en) | VALVE MASS EXCHANGE PLATE | |
CN212167446U (en) | Liquid receiving disc for bubble cap tower | |
RU2744742C1 (en) | Mass exchange column valve tray | |
CN101279143A (en) | A packing float valve plate | |
SU421331A1 (en) | TRANSITION DEVICE FOR MASS-EXCHANGE EQUIPMENT | |
SU814382A1 (en) | Contact apparatus | |
SU1148631A1 (en) | Rectifying tower | |
CA1199263A (en) | Control unit for phase-containing apparatus | |
SU432910A1 (en) | VALVE PLATE ^ | |
CN109173975A (en) | A kind of Novel sieve plate tower tray floor | |
CN217312016U (en) | Composite tower plate structure | |
CN217312017U (en) | High-efficiency float valve tray in synthetic rectification | |
RU2372965C2 (en) | Method of liquid transfer from tray to tray of tower in process of mass exchange between vapour and liquid | |
UA139228U (en) | COLUMNIC COLLECTIVE MASS EXCHANGER |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050329 |