SU1414401A1 - Тепломассообменный аппарат - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аппаратурному оформлению процессов, протекающих в системе газ (пар) - жидкость , таких как абсорбци , ректификаци . Целью изобретени   вл етс  увеличение отбора и улучшение качества получаемого продукта за счет ликвидации провала жидкости, орг ани- зации устойчивого ее циркул ционного орошени  и увеличени  поверхности контакта фаз. Аппарат включает корпус , внутри которого установлены тарелки с переливными устройствами и продольными секционирующими перегородками и тарелки, выполненные из ступенчато расположенных пластин 19, снабженных дополнительно патрубками . 21, верхние торцы которых закрыты .) плоскими крьшками 22. В боковой поверхности патрубков выполнены вырезы 23, ориентированные в сторону движени  жидкости. Нижн   последн   наклонно установленна  пластина снабжена окнами с отбортовками, расположенными над продольными секи 1онирующими перегородками о Отбортовки могут быть расположены в шахматном пор дке, а их нижние торцы размещены на некотором рассто нии от продольной секционирующей перегородки, 7 иЛо, 1 табл. с сл

Description

||«

fi.(s

|й

4бь

19

21

Фиъ.г

Изобретение огногитс  к аппаратур ному с формлинию процессов, протекаю- в системе 1 аз (пар) - жидкость, таких как абсорб1Ц1Я, ректификаци , и может )1айтн применение в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отрасл х 11ромы111.пенн1Н-ти.

Цель ичойр - гени  - увеличение отбора и улучшение качества получаемого продукта за счет ликвидации провала жидкости, организации устойчивого ее циркул ционного орошени  и уве- пичени  поверхности контакта фаз.

На фиг.1 показан тепломассообмен- ный аппарат, продольный разрез; на фиг.2 - тарелка с патрубками; на фиго 3 - узел 1 на фигИ; на фиг,4 - то же, вид сверху, отбортовки выполнены в шахматном пор дке; на фиг«5 - узел перетока Ж1щкости с дополнительной тарелки на основную, вариант выполнени ; на фиг. 6 - то же, вид сверху; на фиг„ 7 - тарелка с патрубками , вид сверху

Тепломассообменный аппарат включает корпус 1, в котором установлены тарелки 2 - 6 с центральными и периферийными переливными устройствами

7- 11 соответственно о На тарелке 5 установлены продольные перегородки 12„ Под основной тарелкой 6 установлена д полнительна  тарелка 13, а под основными тарелками 3 и 4 - дополнительные тарелки 14 и 15, выполненные в виде наклонно установленных пластин о

Над верхней тарелкой 2 размещен ороситель 16с Отвод жидкой фазы на орошение осушестил ют из переливного устройства 8 через патрубок 17, а отвод кокшонентов готового продукта - из переливных устройств 9 и 11 через патрубки 18.

Нижн   дополнительна  тарелка 13 состоит из накло11но установленных п.частин 19 с .образованием зазоров 20, в каждый из которьк вмонтированы патрубки 21, закрытые сверху крышкой 22,

8верхней части патрубка 21 выполнен вырез 23, ориентированный в сторону движеьт  жидкости.

Под тарелкой 4 расположена сборно- переточнн  тарелка 14, состо ща  из нак;кмп Г установленных пластин 24, в ближней из которых к переливному уст- :) 11 вьаюлнены окна 25, образо- ya-iUhii пу ом отгибки отбортовок 26 и 1од плоскость пластины .-4.

Отбортовки 26 и 27 в шахматном пор дке прикреплены к секционирующей перегородке 12с Переток жидкости в нижележащую тарелку осуществл етс  по наружной поверхности отбортовок 26 и 27 и по наружной поверхности секционирующих перегородок 12, а поднимающийс  газ (пар) проходит через проемы 28 и 29.

В другом варианте фиг,5 и б) выполнени  узла перетока жидкости с дополнительной тарелки на основную, отбортовки 26 и 27 отогнуты вниз по

всей длине окна 25 с образованием щелей 30 и 31 между отбортовками 26 и 27 и продольной перегородкой 12.

Дл  прохода пара (газа) из-под дополнительных тарелок служат проемы

32. С боков ДОПОЛНИ ельна  тарелка 13 закрыта боковыми стенками 33, В суженной части корпуса 1 аппарата установлены тарелки 34, над которыми размеЬ1ен сепаратор 35.

Аппарат работает следующим образом .

Сырье в жидкой фазе в корпус 1 аппарата поступает через ороситель 16 на верхнюю тарелку 2, а в паровой фазе - через трансферную линию 36 поднимаетс  снизу Контакт фаз осуществл етс  на тарелках 2-6, а также на дополнительно установленных тарелках 13 - 15„ Переток жидкости с тарелки на тарелку осуществл етс  через переливные устройства 7 - 1 1 „

Вьшод жидкости на циркул цию осуществл етс  из переливного устройства 8, вывод компонентов готового продукта - из переливных устройств 9 и 1 I .

При уменьшении нагрузок по паровой фазе возникает провал жидкости

с основных тарелок 3-6, который улавливаетс  дополнительными тарелками 13 - 15„ Жидкость, проваливша с  через перфорацию основных тарелок, поступает на дополнительные тарелки

13 - 15 в виде капель и струй. Эти капли и струи частично поступают на наклонно установленные пластины 19, по которым они направл ютс  в переливные устройства В, 9 и 11, при

этом часть поднимающегос  пара проходит зазоры 20 и вступает в контакт с жидкостью, стекающей с вышележащей на нижележащчто пластину 19. Этот кон- так г фаз сопр(5нождаетс  дроблением

жидкости с образованием разбитой межфазной поверхности

После прохождени  зазоров 20 пар срьшает жидкость, стекающую с торцов пластин 19, и транспортирует ее в виде капель в сторону соседних пластин 19 и крышек 22, при этом частично пар измен ет направление движени , уход  наверх, и на внутренней сторо- не крышек 22 происходит сепараци  капель жидкости из парового потока Друга  часть парового потока движетс  вместе с жидкостью между пластиной 19 и крышкой 22о

Сепараци  жидкости происходит на верхней стороне пластин 19, нижней стороне крышек 22 и на наружной поверхности патрубков 21. Соприкосновение с поверхност ми пластин 19, кры- шек 22 и патрубков 21 сопровождаетс  гидродинамическим,ударом парожид- костного потока, при этом образуетс  нова  поверхность контакта фаз с последующей интенсификацией процесса тепломассопереноса

Отсепарированный паровой поток уходит на контактирование с жидкость на основных тарелках 2-6 Часть пара проходит через патрубки 21 и выре зы 23 и вступает с другой частью жидкости , попавшей с вышележащей тарелки на крьш1ки 22 в контакт, сопровождающийс  ее дроблением, Проконтакти- ровав с жидкостью на дополнительных тарелках 13 - 15, пар поступает на контактирование на основные тарелки 2-6,

Жидкость, стекающа  с вышележащих на нижележащие пластины 19 и крышки 22, достига  пластины 24, в основном направл етс  в переливные устройства 8,9 и 11, а частично через окна 25 поступает на тарелки А и 5, мину  переливные устройства 8 и 9д

Жидкость, участвующа  в процессе разделени , имеет различную в зкость а также может содержать различные твердые включени , поэтому дл  в зких и содержащих твердую фазу жид- костей рекомендуетс  узел перетока, приведенный на фиг„ 3 и 4, В этом варианте жидкость, стекающа  с пластины 24, через окна 25 поступает на отбортовки 26 и 27, которыми она нап равл етс  на продольные секционирующие перегородки 12 Но наружной поверхности э1 Ил иер - ор| Л ж 12 жидкость плавно ridci у.плет нл

4 и 5. Ioдflимaющийc  пар с этих тарелок проходит через проемы 28 и 29, контактиру  со стекающей жидкостью по отбортовкам 26 и 27, расположенны в шахматном пор дке. Дл  чистых жидкостей с малой в зкостью рекомендуетс  узел перетока, приведенный на фиг о 5 и 6, в котором жидкость с пластин 24 через окна 25 поступает на отбортовки 26 и 27, а затем через щели 30 и 31 по наружной поверхности продольных секционирующих перегородок 12 стекает на тарелки А и 5. Контактирование пара осуществл етс  с жидкостью, стекающей в виде пленки по наружной поверхности секционирующих перегородок 12, а также при прохождении его через проемы 32,

Дополнительно установленна  тарелка 13 предотвращает попадание (провал) жидкости на сепаратор 35 и в суженную часть корпуса, где установлены тарелки 34, исключает возможность перемешивани  жидкости по высоте аппарата (устран ет облегчение остатка внизу суженной части аппарата ) , т,ео повышает раздел ющую способность аппарата.

Предлагаемый аппарат обладает более высокой эффективностью проведени  процесса тепломассопереноса за счет увеличени  поверхности контакта фаз. Кроме того, повьш1аетс  надежность работы аппарата и, в частности , циркул ционных насосов в системе циркул ционного орошени .

Пример 1 (предлагаемый аппарат ) Тепломассообменный аппарат - вакуумна  колонна К-13, в которой, кроме тарелок 2 - 6 и 34 и сепаратора 35, дополнительно установлены тарелки 13 - 15. Сырье в жидкой фазе в корпус 1 аппарата поступает через ороситель 16 на верхнюю тарелку 2, а в паровой фазе через трансфер- ную линию 36 поднимаетс  снизу,

В трансферной линии 36 движетс  из печи с температурой 405-406 С па- рожидкостный поток мазута сернистой нефти. Отвод компонентов готового продукта (вакуумного газойл ) осуществл ют из переливных устройств 9 и 11 через патрубки 18„ Выход целевого продукта - вакуумного газойл  49-51 мас.% на мазут, С низа суженной части корпуса 1 с температурой 370-373 С вывод т гудрон с высокой в зкостью (70-80 с).

П р и м е р 2 .базовый объект). ТепломассооСменный аппарат - вакуумна  колонна К-13, в которой устанор- лены тарелки 2 - 6 и 34 и сепаратор 35. Подача сырь  и отвод готового продукта осуществл етс , как в примере 1 . Парожидкостный поток мазута в трансферной линии 36 движетс  из печи с температурой 405-4IS c. Выход целевого продукта - вакуумного га- эойл  38-42 мас.% на мазут, С низа суженной части аппарата с температурой 338-340 С вывод т гудрон с низкой в зкостью (18-22 с).

Показатели работы вакуумной колонны приведены в таблице

Claims (1)

1. Изобретение обеспечивает стабилизацию технологического режима аппарата , более высокую эффективность пого норазделени , в результате чего по сравнению с известным аппаратом увеличиваетс  отбор вакуумного газойл  (целевого продукта) до 49-51 против 38-42 мас.% на мазут, улучшаетс  качество вакуумного газойл  по цвету и содержанию смол, а также улучшаетс  качество гудрона (при повышении температуры в низу суженной части аппарата с 338-340 до 370-373 С - в зкость увеличиваетс  с 18-22 до 70-80 с). Формула изобретени 

   Тепломассообменный аппарат,включающий корпус с патрубками ввода и

   Предлагаемый 405-406 370-373

   Базовый объект

   405-415 338-340

   вынода виаим1)деГк .тв К1ших фаз, внутри которого установлены тарелки с це)П ральиым и периферийным перелив- ными устройствами и продольными секционирующими перегородками, размещенными на основании, под которым установлены дополнительные тарелки, вьшолненные из ступенчато расположенных пластин, отличающий- с   тем, что, с целью увеличени  отбора и улучшени  качества получаемого продукта за счет ликвидации провала жидкости, организации устойчивого ее циркул ционного орошени  и увеличени  поверхности контакта фаз, пластины нижерасположенной тарелки вьшолнены с отверсти ми и снабжены патрубками, нижние торцы которых закреплены в отверсти х пластин, при этом боковые поверхности патрубков, ориентированные в сторону движени  жидкости, выполнены с вырезами, а верхние их торцы снабжены плоскими

   крышками, расположенными наклонно вдоль пластин, нижн   последн   наклонно установленна  пластина, размещенна  вблизи переливного устройства , снабжена окнами, расположенными

   между патрубками над продольными секционирующими перегородками, окна снабжены отбортовками, выполненными в шахматном пор дке и расположенными по обе стороны продольных секционирующих перегородок

   I

   51 Свеию- корич-

   1 2-14

   70-80

   38-42 Темный

   16-18

   18-22

   фа 3

   2925

   21

   12

   28

   сриг.

   2ff

   фиг. 5

   фиг.6