SU1487959A1 - Packing bed - Google Patents
Packing bed Download PDFInfo
- Publication number
- SU1487959A1 SU1487959A1 SU874265263A SU4265263A SU1487959A1 SU 1487959 A1 SU1487959 A1 SU 1487959A1 SU 874265263 A SU874265263 A SU 874265263A SU 4265263 A SU4265263 A SU 4265263A SU 1487959 A1 SU1487959 A1 SU 1487959A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- diameter
- spiral
- height
- layer
- column
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/30—Loose or shaped packing elements, e.g. Raschig rings or Berl saddles, for pouring into the apparatus for mass or heat transfer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/30—Details relating to random packing elements
- B01J2219/302—Basic shape of the elements
- B01J2219/30223—Cylinder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/30—Details relating to random packing elements
- B01J2219/302—Basic shape of the elements
- B01J2219/30257—Wire
Description
СОЮЗ СОВЕТСНИХUNION OF ADVISORS
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХSOCIALIST
РЕСПУБЛИНREPUBLIN
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ м,5и„„ 1487959 (51) 4 В 01 Р 53/20_STATE NOMINATION FOR INVENTIONS AND OPENINGS m , 5i, „„ 1487959 (51) 4 В 01 Р 53 / 20_
ГG
ПРИ ГННТ СССР )AT GNST USSR)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ίDESCRIPTION OF THE INVENTION ί
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4265263/31-26 (22) 19.06.87 (46) 23.06.89. Бюл. № 23 (71) Московский химико-технологический институт им. Д.И. Менделеева (72) В.Г. Гвоздарев, А.С. Полевой,TO AUTHOR CERTIFICATE (21) 4265263 / 31-26 (22) 06/19/87 (46) 06/23/89. Bull. No. 23 (71) Moscow Institute of Chemical Technology DI. Mendeleev (72) V.G. Gvozdarev, A.S. Field,
А.В. Мамаев и Б„С. Голубев (53) 66.074.513(088.8) (56) Кроль Э. Руководство по лабораторной. Л.: Химия, 1980,A.V. Mamaev and B “C. Golubev (53) 66.074.513 (088.8) (56) Krol E. Laboratory Manual. L .: Chemistry, 1980,
с. 407-409.from. 407-409.
,(54) НАСАДОЧНЫЙ СЛОЙ (57) Изобретение касается разделения и глубокой очистки веществ в, (54) NOZZLE LAYER (57) The invention relates to the separation and deep cleaning of substances in
... насадочных тепломассообменных колоннах и может быть использовано для разделения в вакууме термически нестойких, высококипящих веществ их ректификацией. Целью изобретения является снижение высоты эквивалентной терретической тарелки, увеличение пропускной способности и сниже—... packed heat and mass transfer columns and can be used for vacuum separation of thermally unstable, high-boiling substances by distillation. The aim of the invention is to reduce the height of the equivalent terretic plates, increasing throughput and lower—
О ние гидравлического сопротивления колонны. Насадка заполняется' в аппарат слоями и каждый элемент выполнен в виде свернутой в форме спирали Архимеда отрезка ленты. 1 з.п. ф-лы, ило, 1 табл оOn the hydraulic resistance of the column. The nozzle is filled with layers in the apparatus and each element is made in the form of a piece of tape rolled up in the shape of a Archimedes spiral. 1 s.p. f-ly, silt, 1 tab o
Йзобретение касается разделения и глубокой очистки веществ в насадочных тепломассообменных колоннах и может быть использовано для разделения в вакууме термически нестойких, высококипящих вещест их ректификацией.The invention relates to the separation and deep purification of substances in packed heat and mass transfer columns and can be used for vacuum separation of thermally unstable, high-boiling substances by their rectification.
Целью.изобретения является снижений высоты эквивалентной теоретической тарелки (ВЭТТ), увеличение пропускной способности и снижение гидравлического сопротивления колонны.The purpose of the invention is to reduce the height of the equivalent theoretical plate (VETT), increase the throughput and reduce the hydraulic resistance of the column.
На чертеже изображен элемент предлагаемого насадочного слоя, аксонометрия.The drawing shows an element of the proposed packed layer, axonometry.
Сдбй образуется размещением в про· тивоточной колонне вйавал насыпных спиральных элементов, каждый из которых выполнен из сетчатой ленты и имеет форму спирали Архимеда с числом витков и шириной зазора межДу ними согласно соотношениямSDBY is formed by placing bulk spiral elements in a countercurrent column, each of which is made of mesh tape and has the shape of an Archimedes spiral with the number of turns and the gap width between them according to the ratios
2Д(а+,1) + 1=ϋ;2D (a +, 1) + 1 = ϋ;
ла N = (ϋ аД ^(Д-Ы)la N = (ϋ aD ^ (D-s)
д.)+ I где N и а - число витков и ширина зазора между ними в спиралиd. ) + I where N and a are the number of turns and the width of the gap between them in a spiral
Н и ϋ - высота и диаметр элемента насадки (спирали) ά и Д - эквивалентный диаметр отверстия в сетке и диаметр проволоки, из которой она изготовлена|H and ϋ - the height and diameter of the nozzle element (spiral) ά and D - the equivalent diameter of the hole in the grid and the diameter of the wire from which it is made |
Θ - полярный угол в системе полярных координат, центр которых совпадает с центром спирали элемента насадки.Θ is the polar angle in the system of polar coordinates, the center of which coincides with the center of the spiral of the nozzle element.
Предпочтительно используют спиральные элементы насадки с диаметром, равным их высоте.Preferably use spiral elements of the nozzle with a diameter equal to their height.
4^ м4 ^ m
со сл коwith to
Насадочный слой в тепломассообменных (например, ректификационных) колоннах работает следующим образом. ,The packing layer in heat and mass transfer (for example, distillation) columns operates as follows. ,
При подаче (например, из конден- $ сатора ректификационной колонны) наверх насадочного слоя смеси разделяемых компонентов в виде жидкости последняя под действием капиллярных сил, создаваемых элементами насадочного слоя, распределяется по их поверхности в форме пленки и стекает по хаотично расположенным в насадочном слое каналам противотоком к подаваемому в эти каналы (например, ^5 из испарителя ректификационной колонны) потоку пара (или газа). В процессе противоточного движения в насадочном слое потоков жидкости и пара (газа) между ними многократно 20 осуществляется межфазный массообмен разделяемыми компонентами, в результате чего один из компонентов концентрируется на нижнем, а другой на верхнем конце мас&ообменной колонны. 25 Распределение потока жидкости под действием капиллярных сил элементов насадочного слоя по поверхности этих элементов в форме пленки способствует развитию поверхности контакта зд участвующих в массообмене фаз и ускорению массообмена (снижению ВЭТТ). Достоинством предлагаемого насадочного слоя является высокая степень изотропности его свойств, влияющих на гидродинамическую обстановку и ^5 скорость межфазного массообмена в противоточной колонне, где он размещен. Последнее обеспечивает низкий коэффициент масштабного перехода _ для ВЭТТ, достигаемых на предлагаемом насадочном слое в случае его размещения в колоннах различного диаметра. Предлагаемый насадочный слой характеризуется также большой долей свободного объема, малой на- . ^5 сыпной плотностью, большой удельной поверхностью и малым эквивалентным диаметром составляющих его элементов.When a distillation column mixture is fed (for example, from the condenser) to the top of the packing layer of a mixture of separated components in the form of a liquid, the latter, under the action of capillary forces created by the packing layer elements, is distributed over their surface in the form of a film and flows downstream of the channels randomly located in the packing layer in countercurrent to the flow of steam (or gas) supplied to these channels (for example, ^ 5 from the evaporator of the distillation column). During countercurrent movement in the packed bed of fluid and steam (gas) flows, interfacial mass transfer between the separated components is carried out repeatedly 20 between them, as a result of which one of the components is concentrated on the lower and the other on the upper end of the mass transfer column. 25 The distribution of the fluid flow under the action of the capillary forces of the elements of the packed layer on the surface of these elements in the form of a film contributes to the development of the contact surface of the phases involved in the mass transfer and the acceleration of mass transfer (reduction of HETP). The advantage of the proposed packed layer is a high degree of isotropy of its properties, affecting the hydrodynamic situation and ^ 5 the rate of interfacial mass transfer in the countercurrent column, where it is located. The latter provides a low coefficient of large-scale transition _ for VETT achieved on the proposed packed layer if it is placed in columns of different diameters. The proposed packed layer is also characterized by a large fraction of free volume, small on. ^ 5 bulk density, large specific surface area and small equivalent diameter of its constituent elements.
Пример 1. Из отрезков метал- 59 лической сетчатой ленуы, сетка которой сплетена из нержавеющей проволоки (сталь Х18Н10Т) диаметром ά = 0,08 мм с эквивалентным диаметром ячейки =0,14 мм, изготавли- ,55 вают элементы насыпной насадки в форме спиралей Архимеда. Каждый эле- ; мент имеет высоту Н, равную его диаметру ϋ и составляющую 25 мм. Число витков Ν. ленты и зазор между ними а в каждом элементе составляют соответственно N = 3 и 8 = 3 мм. Изготовленные таким образом элементы насадки используют для определения по стандартным методикам доли свободного объема Чсв в ее слое, удельной геометрической поверхности анасадки, ее насыпной плотности Д , эквивалентного диаметра ά9. Результаты измерений в сопоставлении с аналогичными характеристиками насадки использующейся в известном способе представлены в таблице,Example 1. From segments of a metal mesh lenu whose mesh is woven from stainless wire (X18H10T steel) with a diameter of ά = 0.08 mm and an equivalent cell diameter = 0.14 mm, elements of a loose nozzle in the form of spirals are made, 55 Archimedes. Each ele ; the cop has a height H equal to its diameter ϋ and component 25 mm. The number of turns Ν. the tapes and the gap between them and in each element are N = 3 and 8 = 3 mm, respectively. The nozzle elements made in this way are used to determine, according to standard methods, the fraction of free volume H st in its layer, the specific geometric surface of the nozzle, its bulk density D, equivalent diameter ά 9 . The measurement results in comparison with similar characteristics of the nozzle used in the known method are presented in the table,
Пример 2. Изготовленными согласно примеру 1 элементами насадки заполняют, массообменную колонну диаметром 94 мм, в которой при атмосферном давлении проводят процесс ректификации воды. В процессе ректификации снимают зависимость гидравлического сопротивления слоя орошаемой насадки от плотности орошения, по которой определяют предельную пропускную способность насадки в отношении воды. В результате измерений устанавливают, что предельно допустимая плотность орошения по воде в предлагаемом слое составляет 4100 кг/мгч, что более чем в два раза превышает аналогичную величину в известном. В результате измерений устанавливают, что гидравлическое сопротивление колонны в процессе ректификации в ней воды при плотности орошения насадки 1440 кг/м ч.составляет 20 кг/мгч м, что примерно в два раза меньше аналогичной величины в известном слое.Example 2. Made according to example 1, the elements of the nozzle fill, mass transfer column with a diameter of 94 mm, in which at atmospheric pressure the process of rectification of water is carried out. In the process of rectification, the dependence of the hydraulic resistance of the layer of the irrigated nozzle on the irrigation density is removed, which determines the maximum throughput of the nozzle in relation to water. The measurements established that the maximum allowable density of the irrigation water in the proposed layer is 4100 kg / m z h, which is more than twice the corresponding value in the prior. The measurements provide that the flow resistance of the column during distillation of water therein when the nozzle irrigation density 1440 kg / m ch.sostavlyaet 20 kg / h m m g, which is approximately two times smaller than the corresponding values in the prior layer.
Пример 3. В колонне диаметром 94 мм, заполненной изготовленными согласно примеру 1 элементами насадки, проводят тепломассообмен между жидкой и паровой фазами в процессе ректификации смеси бензол-толуол. По достигаемой в колонне стационарной степени разделения определяют высоту эквивалентной теоретической тарелки, которая при плотности орошения п. 3300 кг/м2-ч составляет 12 см, что примерно в 2,8 раза ί ниже аналогичной величины в известном слое. ;Example 3. In a column with a diameter of 94 mm filled with nozzle elements manufactured according to Example 1, heat and mass transfer is carried out between the liquid and vapor phases during the rectification of a benzene-toluene mixture. According to the stationary degree of separation achieved in the column, the height of the equivalent theoretical plate is determined, which at an irrigation density of 3300 kg / m 2 -h is 12 cm, which is approximately 2.8 times lower than the same value in the known layer. ;
Пример 4. Из отрезков металлической сетчатой ленты* сетка которой сплетена из нержавеющей проволоки (сталь Х18Н10Т) диаметром ά'= 0,08 мм с эквивалентным диамет5 14 ром ячейки < = 0,08 мм, изготавливают элементы насыпной насадки в форме спиралей Архимеда. Каждый элемент имеет высоту Н, равную его диаметру В и составляющую 25 мм. Число витков N ленты и зазор между ними ά в каждом элементе выбирают согласно указанным уравнениям, равными Ν=3ηΗ=3μμ. Изготовленные таким образом элементы используют в ка честве насадки для заполнения массообменной колонны, в которой осуществляют процесс тепломассообмена между жидкой и паровой фазами при ректификации смеси бензол - толуол. По достигаемой в колонне стационарной степени разделения определяют высоту эквивалентной теоретической тарелки, которая при плотности орошения -г- 3300 кг/м* ч составляет -^10,5 см.Example 4. From segments of a metal mesh tape * the mesh of which is woven from stainless wire (X18H10T steel) with a diameter of ά '= 0.08 mm and an equivalent diameter of 5 to 14 rum cells <= 0.08 mm, elements of a bulk nozzle in the form of Archimedes spirals are made. Each element has a height H equal to its diameter B and component 25 mm. The number of turns N of the tape and the gap between them ά in each element is chosen according to the indicated equations, equal to Ν = 3ηΗ = 3μμ. The elements made in this way are used as nozzles for filling the mass transfer column, in which the heat and mass transfer between the liquid and vapor phases is carried out during rectification of the benzene - toluene mixture. According to the stationary degree of separation achieved in the column, the height of the equivalent theoretical plate is determined, which at an irrigation density of -g - 3300 kg / m * h is - ^ 10.5 cm.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874265263A SU1487959A1 (en) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | Packing bed |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874265263A SU1487959A1 (en) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | Packing bed |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1487959A1 true SU1487959A1 (en) | 1989-06-23 |
Family
ID=21312121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874265263A SU1487959A1 (en) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | Packing bed |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1487959A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5498376A (en) * | 1993-11-03 | 1996-03-12 | Lantec Products, Inc. | Packing |
WO2010005785A2 (en) * | 2008-07-11 | 2010-01-14 | Acid Piping Technology, Inc. | Packing element for heat and mass transfer towers |
RU212214U1 (en) * | 2022-02-22 | 2022-07-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Nozzle for heat and mass transfer apparatus |
-
1987
- 1987-06-19 SU SU874265263A patent/SU1487959A1/en active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5498376A (en) * | 1993-11-03 | 1996-03-12 | Lantec Products, Inc. | Packing |
US5714097A (en) * | 1993-11-03 | 1998-02-03 | Lantec Products, Inc. | Packing |
WO2010005785A2 (en) * | 2008-07-11 | 2010-01-14 | Acid Piping Technology, Inc. | Packing element for heat and mass transfer towers |
WO2010005785A3 (en) * | 2008-07-11 | 2010-03-04 | Acid Piping Technology, Inc. | Packing element for heat and mass transfer towers |
RU212214U1 (en) * | 2022-02-22 | 2022-07-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Nozzle for heat and mass transfer apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9675903B2 (en) | Process and apparatus for the separation of the components of a liquid mixture | |
US4118285A (en) | Separation of liquid mixtures | |
CN103328094B (en) | Distillating method and corrugated-crossed self-contained class A foam A filler | |
RU2036717C1 (en) | Column structurized packing and distillation process | |
US3446489A (en) | Liquid distributors and redistributors for contact towers | |
JP2001162160A (en) | Packing structure for heat exchange and mass transfer | |
US3506408A (en) | Continuous reaction apparatus containing a solid granular catalyst | |
JP2003525729A (en) | Liquid distributor and method of operating the same | |
SU1487959A1 (en) | Packing bed | |
US2615832A (en) | Treatment of gases or vapors with liquids | |
Porter et al. | Gas distribution in shallow packed beds | |
US3017950A (en) | Bubble-plate structure for rectification columns | |
US2376349A (en) | Loosely dumped filling body | |
Cannon | New Distillation Packing | |
AU2015371658B2 (en) | Fluid contact tray particularly for the use in an offshore fractionation column | |
JPH029443A (en) | Systematized column filler equipped with a liquid reservoir | |
Au‐Yeung et al. | Estimation of liquid film mass transfer coefficients for randomly packed absorption columns | |
US3364124A (en) | Fractional distillation column having changing multi-liquid path flow | |
KR20150115819A (en) | Liquid distribution device utilizing packed distribution troughs and a mass transfer column and process involving same | |
US2416724A (en) | Fractionation apparatus | |
RU2642572C1 (en) | Dump packing for mass exchange strings | |
RU2646076C1 (en) | Dump packing for mass-exchange columns | |
Manning et al. | Distillation improvement by control of phase channeling in packed columns | |
Jodecke et al. | The Sandwich Packing-A New Type of Structured Packing to Increase Capacity and Mass Transfer of Distillation Columns | |
RU2810023C1 (en) | Structured nozzle element manufactured with reduced material consumption |