RU2369424C1 - Mass transfer contact device - Google Patents
Mass transfer contact device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2369424C1 RU2369424C1 RU2008118022/15A RU2008118022A RU2369424C1 RU 2369424 C1 RU2369424 C1 RU 2369424C1 RU 2008118022/15 A RU2008118022/15 A RU 2008118022/15A RU 2008118022 A RU2008118022 A RU 2008118022A RU 2369424 C1 RU2369424 C1 RU 2369424C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plate
- plates
- support ring
- mass transfer
- nozzle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к контактным устройствам массообменных аппаратов, предназначенных для непосредственного контакта паровой или газовой и жидкой фаз в процессах ректификации, дистилляции, абсорбции, десорбции, а также других тепломассообменных процессах в нефтегазопереработке, химии, энергетике и других отраслях.The invention relates to contact devices of mass transfer apparatuses intended for direct contact of steam or gas and liquid phases in the processes of rectification, distillation, absorption, desorption, as well as other heat and mass transfer processes in oil and gas processing, chemistry, energy and other industries.
Известен патент RU 2081657, В01D 3/26, 20.06.97, в котором контактная тарелка для вихревых тепломассообменных аппаратов, включающая установленный на полотне тарелки контактный патрубок с многощелевым завихрителем внутри и отбойником над ним, который снабжен внутренним и внешним цилиндрами, расположенными коаксиально контактному патрубку, установленному с зазором к полотну тарелки. Нижний срез внешнего цилиндра отбойника расположен выше уровня жидкости на тарелке, а в кольцевом пространстве между внешним цилиндром отбойника и контактным патрубком установлена контактная насадка с плотно примыкающими к стенкам торцовыми крышками. Контактная насадка выполнена в виде винтовой спиральной ленты, либо в виде радиально расположенных пластин или горизонтально расположенного слоя катализатора.Known patent RU 2081657, B01D 3/26, 06/20/97, in which a contact plate for vortex heat and mass transfer apparatus, comprising a contact pipe mounted on a plate web with a multi-slot swirler inside and a chipper above it, which is equipped with an inner and an outer cylinder located coaxially to the contact pipe installed with a gap to the plate cloth. The lower cut of the outer cylinder of the chipper is located above the liquid level on the plate, and in the annular space between the outer cylinder of the chipper and the contact pipe, a contact nozzle with end caps that are closely adjacent to the walls is installed. The contact nozzle is made in the form of a spiral spiral tape, or in the form of radially arranged plates or a horizontally located catalyst layer.
Недостаток указанной контактной тарелки и общий для всех горизонтальных тарелок, где паровой или газовый поток проходит через слой жидкости, - высокое гидравлическое сопротивление.The disadvantage of this contact plate and common to all horizontal plates, where the vapor or gas flow passes through the liquid layer, is a high hydraulic resistance.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является массообменное контактное устройство (патент RU 2271848 С1, 20.03.02006), содержащее корпус, наклонную тарелку, приспособление для слива жидкости с верхней тарелки на нижнюю, причем наклонная тарелка состоит из нескольких параллельных слоев с просечками, размещенных на опорном кольце на заданном расстоянии между собой. Угол между горизонтальной плоскостью опорного кольца и внешней стороной наружного слоя тарелки принимается в пределах от 90 до 160°, жидкость, сливающаяся с верхней тарелки на нижнюю, поступает на тот слой тарелки, который первый контактирует с паровым или газовым потоком, а паровой или газовый поток проходит через слои тарелки последовательно, при этом количество слоев в тарелке принимается не менее трех.Closest to the proposed invention is a mass transfer contact device (patent RU 2271848 C1, 20.03.02006), comprising a housing, an inclined plate, a device for draining the liquid from the upper plate to the lower one, the inclined plate consisting of several parallel layers with notches placed on the support ring at a given distance between each other. The angle between the horizontal plane of the support ring and the outer side of the outer layer of the plate is taken in the range from 90 to 160 °, the liquid merging from the upper plate to the lower one enters the plate layer that is first in contact with the steam or gas stream, and the steam or gas stream passes through the layers of the plate in series, while the number of layers in the plate is taken at least three.
Недостатки данного массообменного устройства следующие:The disadvantages of this mass transfer device are as follows:
- Данное устройство может работать эффективно только при скоростях газового или парового потока в 2-3 раза выше по сравнению с аппаратами с горизонтальными тарелками, при уменьшении скорости газового потока или колебаниях потока жидкости эффективность массообмена резко снижается.- This device can work efficiently only at gas or steam flow rates 2-3 times higher compared to devices with horizontal plates, with a decrease in gas flow velocity or fluctuations in fluid flow, the mass transfer efficiency decreases sharply.
- Эффективность массообмена зависит от диаметра корпуса массообменного контактного устройства и с увеличением диаметра корпуса более 1 м эффективность массообмена снижается.- The efficiency of mass transfer depends on the diameter of the housing of the mass transfer contact device and with an increase in the diameter of the housing more than 1 m, the efficiency of mass transfer decreases.
Цель изобретения - разработка массообменного устройства, способного эффективно работать при колебаниях нагрузки по газовой и жидкой фазам и при различной величине диаметра корпуса массообменного контактного устройства.The purpose of the invention is the development of a mass transfer device that is able to work effectively with load fluctuations in the gas and liquid phases and with different diameters of the housing of the mass transfer contact device.
Указанный технический результат достигается за счет того, что массообменное контактное устройство содержит корпус, наклонную тарелку, размещенную на опорном кольце или решетке, патрубки для слива жидкости с верхней тарелки на нижнюю.The specified technical result is achieved due to the fact that the mass transfer contact device comprises a housing, an inclined plate placed on the support ring or grate, and nozzles for draining the liquid from the upper plate to the lower one.
На опорном кольце или решетке размещено несколько наклонных тарелок, имеющих общую систему подачи жидкости на каждую тарелку, общую систему приема жидкости с тарелок и слива жидкости с верхних тарелок на нижние. При этом одна тарелка размещена в центре опорной решетки, а все последующие кольцевые тарелки размещены коаксиально относительно центральной тарелки.On the support ring or lattice there are several inclined plates having a common fluid supply system for each plate, a common fluid reception system from the plates and draining the liquid from the upper plates to the lower ones. In this case, one plate is placed in the center of the support grid, and all subsequent ring plates are placed coaxially relative to the central plate.
Слой каждой тарелки состоит из каркаса и насадки, закрепленной на каркасе. Каркас состоит из стержней или пластин, размещенных на заданном расстоянии между собой, а насадка выполнена в виде винтовой спиральной ленты либо в виде кольцевых пластин, установленных на заданном расстоянии между собой параллельно горизонтальной плоскости опорного кольца или решетки.The layer of each plate consists of a frame and a nozzle mounted on the frame. The frame consists of rods or plates placed at a predetermined distance between each other, and the nozzle is made in the form of a spiral spiral tape or in the form of ring plates installed at a predetermined distance between themselves parallel to the horizontal plane of the support ring or lattice.
Угол наклона стержней или пластин со стороны крепления насадки между горизонтальной плоскостью опорного кольца или решетки принимается в пределах от 110 до 160°. Количество наклонных тарелок, размещенных на опорном кольце или решетке, принимается не менее двух, а тарелка состоит от одного до двух параллельных слоев.The angle of inclination of the rods or plates on the side of the attachment of the nozzle between the horizontal plane of the support ring or lattice is accepted in the range from 110 to 160 °. The number of inclined plates placed on the support ring or lattice is taken at least two, and the plate consists of one to two parallel layers.
За счет использования, указанных выше технических решений массообменное контактное устройство будет иметь следующие преимущества перед прототипом:Due to the use of the above technical solutions, the mass transfer contact device will have the following advantages over the prototype:
- Применение вместо одной тарелки нескольких тарелок, из которых одна центральная, а остальные кольцевые, коаксиальные по отношению к центральной тарелке, позволяет увеличить поверхность массообмена как минимум в 1,5 раза.- The use of several plates instead of one plate, of which one is central, and the rest are circular, coaxial with respect to the central plate, allows to increase the mass transfer surface by at least 1.5 times.
- Использование в качестве насадки винтовой спиральной ленты, либо кольцевых пластин, параллельных плоскости опорного кольца или решетки, дополнительно увеличивает поверхность массообмена в 1,5-2 раза, а следовательно, и эффективность массообмена.- The use as a nozzle of a spiral spiral tape, or annular plates parallel to the plane of the support ring or lattice, additionally increases the mass transfer surface by 1.5-2 times, and therefore the mass transfer efficiency.
- Количество слоев в тарелках за счет повышения эффективности массообмена снижается до двух или одного в зависимости от требований конкретного технологического процесса.- The number of layers in the plates by increasing the efficiency of mass transfer is reduced to two or one, depending on the requirements of a particular process.
- Расширяется область применения, так как массообменное контактное устройство может эффективно работать при значительных колебаниях нагрузки по газу и жидкости.- The scope of application is expanding, since the mass transfer contact device can work effectively with significant fluctuations in the load of gas and liquid.
- Эффективность работы устройства не зависит от диаметра корпуса.- The efficiency of the device does not depend on the diameter of the housing.
- Принятая форма тарелок и их коаксиальное размещение относительно центральной тарелки обеспечивает максимальное увеличение поверхности массообмена.- The adopted shape of the plates and their coaxial placement relative to the central plate provides the maximum increase in the mass transfer surface.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
На фиг.1 изображены фронтальный вид массообменного контактного устройства, содержащего одну центральную наклонную и две кольцевые наклонные тарелки, размещенные коаксиально относительно центральной тарелки.Figure 1 shows a front view of a mass transfer contact device containing one Central inclined and two annular inclined plates placed coaxially relative to the Central plate.
Угол наклона стержней или пластин каркаса со стороны крепления насадки между горизонтальной плоскостью опорного кольца или решетки принят 120°.The angle of inclination of the rods or plates of the frame from the attachment side of the nozzle between the horizontal plane of the support ring or lattice adopted 120 °.
На фиг.2 изображен разрез фронтального вида А-А фиг.1.Figure 2 shows a sectional front view aa of figure 1.
На фиг.3 изображена в аксонометрии часть каркаса первого слоя центральной тарелки без насадки.Figure 3 shows a perspective view of a part of the frame of the first layer of the Central plate without nozzles.
На фиг.4 изображена в аксонометрии часть каркаса первого слоя кольцевой наклонной тарелки без насадки.Figure 4 shows a perspective view of a part of the frame of the first layer of the annular inclined plate without a nozzle.
На фиг.5, 6, 7, 8 показаны различные профили (сечения) винтовой или кольцевой насадки, закрепляемой на стержне или пластине каркаса.Figure 5, 6, 7, 8 shows various profiles (sections) of a screw or ring nozzle, mounted on a core or plate of the frame.
Массообменное контактное устройство (фиг.1, 2) состоит из корпуса 1, опорного кольца 32 и опорной решетки 31, на которой размещены три наклонные тарелки; одна центральная наклонная тарелка и две кольцевые, установленные коаксиально относительно центральной тарелки.Mass transfer contact device (figure 1, 2) consists of a housing 1, a support ring 3 2 and a support grid 3 1 , on which three inclined plates are placed; one central inclined plate and two annular plates mounted coaxially with respect to the central plate.
Каждая тарелка состоит из двух слоев. Слой каждой тарелки состоит из каркаса в виде стержней 41; 42; 43; 44; 45; 46 и соответственно насадки 51; 52; 53; 54; 55; 56, выполненной в виде спиральной винтовой ленты, либо в виде кольцевых пластин, параллельных горизонтальной плоскости опорного кольца 32 или решетки 31. Угол наклона стержней каркаса со стороны крепления насадки между горизонтальной плоскостью опорного кольца 32 или решетки 31 принят = 120°.Each plate consists of two layers. The layer of each plate consists of a frame in the form of
Нижние концы стержней каркасов 41; 42; 43; 44; 45; 46 закреплены на кольцевых коаксиальных камерах 21; 22; 23 приема жидкости с насадки 51; 52; 53; 54; 55; 56. Камеры 21; 22; 23, соединенные между собой каналами 24, вместе с патрубками 25 образуют общую систему приема жидкости и последующего слива на тарелки, размещенные ниже.The lower ends of the rods of the
Верхние концы стержней каркасов 41; 42; 43; 44; 45; 46 крепятся к камерам 61; 62; 63 подачи жидкости на каждую тарелку. Камеры 61; 62; 63 имеют просечки (отверстия) в боковых стенках и соединены каналами 64 без просечек, с которыми образуют систему подачи жидкости на насадку первого слоя 51; 53; 55 каждой из наклонных тарелок.The upper ends of the rods of the
Массообменное контактное устройство фиг.1, 2 работает следующим образом.Mass transfer contact device of figure 1, 2 operates as follows.
Паровой или газовый поток поступает снизу вверх через опорную решетку 31 и далее через насадку первого слоя 51; 53; 55 каждой из тарелок. Жидкость из камер 61; 62; 63 через просечки поступает на насадку 51; 53; 55 и стекает сверху вниз.The vapor or gas stream flows from the bottom up through the support grid 3 1 and then through the nozzle of the
Паровой или газовый поток, контактируя с жидкостью, стекающей по насадке 51; 53; 55, уносит часть жидкости на насадку второго слоя 52; 54; 56. Жидкость с насадки 51; 52; 53; 54; 55; 56 стекает в приемные кольцевые камеры 21; 22; 23, соединенные каналами 24, и далее через патрубки 25 сливается на тарелки, расположенные ниже. Паровой или газовый поток после контактирования с жидкостью на насадке первого и второго слоев 51; 52; 53; 54; 55; 56 поступает на тарелки, расположенные выше. Диаметр центральной тарелки принимается 0,1-0,3 от диаметра корпуса.Steam or gas stream in contact with the liquid flowing down the
Выбор применения винтовой спиральной ленты, либо кольцевых пластин в качестве насадки зависит от конкретных свойств, используемых в процессе веществ и параметров технологического процесса. В массообменных контактных устройствах с диаметром корпуса менее 1 м в качестве опорной решетки может использоваться система приема жидкости с насадки, состоящая из кольцевых коаксиальных камер 21; 22; 23, соединенных каналами 24, при этом система приема жидкости устанавливается на опорное кольцо 32.The choice of using a spiral spiral tape or ring plates as a nozzle depends on the specific properties used in the process of substances and process parameters. In mass transfer contact devices with a case diameter of less than 1 m, a system for receiving liquid from a nozzle consisting of annular coaxial chambers 2 1 can be used as a support lattice; 2 2 ; 2 3 connected by channels 2 4 , while the fluid intake system is installed on the support ring 3 2 .
На фиг.3 показана часть каркаса 41 центральной тарелки, стержни которого опираются на камеру 21 приема жидкости с насадки, а верхние концы стержней крепятся к камере 61 подачи жидкости на насадку.Figure 3 shows a part of the
На фиг.4 показана часть каркаса 45 кольцевой коаксиальной тарелки, стержни которого опираются на кольцевые коаксиальные камеры 22 и 23 приема жидкости, стекающей с насадки, а верхние концы стержней крепятся к кольцевой камере 63 подачи жидкости на насадку.Figure 4 shows a part of the
На фиг.5, 6, 7, 8 показан разрез (профиль) насадки. Профили на фиг.5, 6, 8 предпочтительнее применять для насадки первого слоя, профиль на фиг.7 для насадки второго слоя.Figure 5, 6, 7, 8 shows a section (profile) of the nozzle. The profiles in FIGS. 5, 6, 8 are preferably used for the nozzle of the first layer, the profile in FIG. 7 for the nozzle of the second layer.
Указанными вариантами формы насадок не ограничиваются. Могут использоваться и другие формы насадки, применяемые в промышленности в качестве насадок пакетного типа для контактных аппаратов.The indicated options for the shape of the nozzles are not limited. Other forms of nozzles used in industry as pack-type nozzles for contact devices can be used.
Предлагаемое изобретение позволяет создать множество массообменных контактных аппаратов для проведения массообменных процессов, осуществляемых как под давлением, так и под вакуумом.The present invention allows to create many mass transfer contact devices for mass transfer processes carried out both under pressure and under vacuum.
Источники информацииInformation sources
1. Патент RU 2081657 С1, 29.06.97. Контактная тарелка для вихревых тепломассообменных аппаратов.1. Patent RU 2081657 C1, 06/29/97. Contact plate for vortex heat and mass transfer apparatus.
2. Авторское свидетельство SU 1304840 A1, 4В01D 3/30, 23.04.87. Тепломассообменный аппарат.2. Copyright certificate SU 1304840 A1, 4В01D 3/30, 04.23.87. Heat and mass transfer apparatus.
3. Патент RU 2271848 С1, 20.03.2006. Массообменное контактное устройство.3. Patent RU 2271848 C1, 03.20.2006. Mass transfer contact device.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008118022/15A RU2369424C1 (en) | 2008-05-05 | 2008-05-05 | Mass transfer contact device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008118022/15A RU2369424C1 (en) | 2008-05-05 | 2008-05-05 | Mass transfer contact device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008118022A RU2008118022A (en) | 2009-06-27 |
RU2369424C1 true RU2369424C1 (en) | 2009-10-10 |
Family
ID=41026915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008118022/15A RU2369424C1 (en) | 2008-05-05 | 2008-05-05 | Mass transfer contact device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2369424C1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112221183B (en) * | 2020-10-28 | 2024-09-06 | 北洋国家精馏技术工程发展有限公司 | Herringbone baffle plate group provided with frame supporting beam |
-
2008
- 2008-05-05 RU RU2008118022/15A patent/RU2369424C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008118022A (en) | 2009-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2370299C1 (en) | Method and device of direct flow vapour-fluid contact treatment | |
CN203724816U (en) | Gas-liquid separator | |
CN102512913B (en) | Liquid distributor for rotary filling bed | |
JP2012506763A (en) | Process with structured packing module for mass transfer columns and the like | |
CN101607184B (en) | Combined type gas distributor | |
CN203533519U (en) | Horizontal intermittent blowdown flash tank | |
RU2282121C1 (en) | Vertical film heat-exchanger | |
RU2369424C1 (en) | Mass transfer contact device | |
CN106039752B (en) | A kind of rectifying tower plates and rectifying column improving heat and mass transfer performance | |
TWI440606B (en) | Spiral multi - effect distillation system | |
CN103216814B (en) | Method and device for implementing uniform flow of steam in boiler barrel | |
RU2279302C1 (en) | Method for separation of a liquid from a gas and the device for its realization | |
TW201941822A (en) | Vapor-liquid contacting apparatus and process with cross contacting | |
RU171150U1 (en) | Gas-liquid flow distributor | |
CN202506295U (en) | Liquid distribution device for rotation packed bed | |
RU2332246C1 (en) | Film-type enthalpy exchanger | |
CN103864163A (en) | Combined type nonmetal sea water desalination demister | |
CN203286544U (en) | Device used for realizing even flow of steam in boiler barrel | |
RU2511815C1 (en) | Heat exchanger reactor | |
RU169760U1 (en) | ABSORBER | |
RU2510287C1 (en) | Film-forming device of film apparatus tubular adapter | |
RU2461406C2 (en) | Mass exchange contact device for interaction of fluid and gas | |
CN102060345B (en) | Novel and efficient seawater desalination evaporator | |
CN210205937U (en) | Rectifying tower for separating N, N-dimethyl propionamide-3-methyl ether | |
RU2297266C2 (en) | Column-type mass exchange apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110506 |