SU1699595A1 - Насадка дл тепломассообменных аппаратов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к насадкам дл  массообменных аппаратов сие - темы газ (пар) - жидкость и может найти применение в химической, нефтеперерабатывающей , гидролизной и других отрасл х промышленности. Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции, простота эксплуатации и интенсификации процесса массообмена за счет создани  более развитой поверхности контакта фаз. Зто достигаетс  тем, что гофрированные перфорированные листы установлены выступами гофр навстречу друг другу с зазором между выступами, равным 2-3 диаметрам отверстий гофрированного перфорированного листа. 1 ил,, 1 табл. С

Description

Изобретение относитс  к насадкам дл  массообменных аппаратов системы газ(пар) жидкость и может найти применение в химической, нефтеперерабатывающей , гидролизной и других отрасл х промышленности.

Известна насадка дл  тепломассооб- менных аппаратов в системе газ/пар - жидкость, состо ща  из размещенных внутри корпуса вертикальных гофрированных в горизонтальном направлении перегородок.

Эта насадка незначительно интенсифицирует процесс массообмена, так как ее конструктивное решение не позвол ет осуществить равномерное распределение жидкости и газа (пара) по поперечному сечению аппарата (ВЭТС 0,6- 1,0 м), а горизонтальные гофры не

 вл ютс  сепараторами капель :иидюс- ти, что не дает возможности работы аппарата с большими нагрузками по жидкости .

Известна насадка, представл юща  собой размещенные внутри корпуса вертикальные гофрчрованные в горизонтальном направлении перегородки, отделенные друг от друга вертикальными перфорированными листками.

Однако вертикальные гофрированные листы дел т поперечное сечение колонны на р д зигзагообразных каналов, которые между собой не сообщаютс , в результате чего по сечению колонны не происходит перераспределение и выравнивание потоков. Эта насадка требует четкого распределени  жидкости по каналамt что в промышленных

О5

со со

СП

СО СП

услови х выполнить исключительно сложно.

Кроне того, в случае карамелиза- ции или забивани  вертикальных перфорированных листов зигзагообразный канал перестает работать, а в других каналах скорость газа (пара) увеличиваетс  и колонна работает нестабильно .

Известна лепесткова  пакетна  насадка , располагающа с  в колонне в виде вертикальных параллельных р дов рам, на торцах которых с обеих сторон в определенном пор дке размещены лепестки, изготовленные из перфорированного листового материала.

Така  насадка исключает недостатки двух предыдущих конструкций, но гидродинамика потоков не позвол ет получить высокую степень разделени .

Известна насадка Спрейпак, котора  изготавливаетс  из металлической полосы толщиной 0,5-1,0 мм нанесением в шахматном пор дке прорезей и последующим раст гиванием полосы в направлении, перпендикул рном прорез м , при этом прорези расшир ютс  и полоса принимает вид решетки. Насадка собираетс  из изогнутых решеточных элементов, соединенных посредством вертикальных стержней.

Недостаток этой конструкции насадки - сравнительно низка  эффективность работы. Например, число теоре10

15

способность по газу (пару) и жидкости . Дополнительна  перегородка спо собствует по влению гидрозатвора между вертикальной решеткой и перегородками , который быстро увеличиваетс  с ростом нагрузок и перекрывает проходное сечение аппарата. Как следствие , быстро растет сопротивление и аппарат аходит в режим захлебывани . Этот аппарат устойчиво работает при малых нагрузках по жидкости и газу.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса за счет создани  более развитой поверхности контакта фаз при использовании эффекта эжек- ции, упрощение конструкции.

Указанна  цель достигаетс  тем, что насадка дл  тепломассообменных аппаратов содержит гофрированные перфорированные листы, расположенные выступами гофр навстречу друг другу, при этом листы установлены вертикально с зазором между выступами гофр, равным 2-3 диаметрам отверстий, перфорированного вертикального листа, что позвол ет интенсифицировать процесс за счет создани  более развитой поверхности контакта фаз. Стекающие потоки жидкости распредел ютс  по поверхности листов в виде тонкой пленки . Газ проходит как через перфорацию вертикальных листов, барботиру  при этом тонкую пленку жидкости,

20

25

30

тических тарелок на единицу высоты ко-35 так и через эжекционные каналы,

10

15

6995954

способность по газу (пару) и жидкости . Дополнительна  перегородка спо собствует по влению гидрозатвора между вертикальной решеткой и перегородками , который быстро увеличиваетс  с ростом нагрузок и перекрывает проходное сечение аппарата. Как следствие , быстро растет сопротивление и аппарат аходит в режим захлебывани . Этот аппарат устойчиво работает при малых нагрузках по жидкости и газу.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса за счет создани  более развитой поверхности контакта фаз при использовании эффекта эжек- ции, упрощение конструкции.

Указанна  цель достигаетс  тем, что насадка дл  тепломассообменных аппаратов содержит гофрированные перфорированные листы, расположенные выступами гофр навстречу друг другу, при этом листы установлены вертикально с зазором между выступами гофр, равным 2-3 диаметрам отверстий, перфорированного вертикального листа, что позвол ет интенсифицировать процесс за счет создани  более развитой поверхности контакта фаз. Стекающие потоки жидкости распредел ютс  по поверхности листов в виде тонкой пленки . Газ проходит как через перфорацию вертикальных листов, барботиру  при этом тонкую пленку жидкости,

20

25

30

лонны у насадки Спрейпак 1,03, кольца Нал  1,09, колпачковые тарелки 1 ,0.

Таким образом, насадка Спрейпак по эффективности работы сравнима с колпачковыми тарелками, не имеющими широкого диапазона устойчивой работы при изменении нагрузок по жидкости и газу (пару) и имеющими сравнительно невысокую эффективность работы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  массообменный аппарат, имеющий насадку , состо щую из зигзагообразных перфорированных перегородок, разделенных вертикальными решетками (сетками ) . Между перегородками и сетками установлены дополнительные перфорированные перегородки, совпадающие вершинами с основными перегородками. Аппарат сложен в изготовлении.

i

Основным недостатком этой конструкции  вл етс  низка  пропускна 

0

5

зованные выступами гофр. Така  насадка позвол ет работать с гр зными жидкост ми (различные посторонние включени ), проста в изготовлении и эксплуатации.

Предложенное устройство отличаетс  от известного расположением выступов гофр листов насадки навстречу друг другу с зазором, равным 2-3. диаметрам отверстий перфорированного листа.

Экспериментальные данные при„ использовании за вл емой насадки получены на Выборгском ЦБЗ в процессе

0 отдувки сульфитных щелоков паром от 80 и на стенде ВНИИГидролиз на гидролизатах, полученных на двух заводах (ЛГЗ и Киришского БХЗ) в процессе отдувки их от фурфурола

5 (таблица). i

При несоблюдении указанных соотношений резко измен етс  эффективность работы насадки. Это св зано с

тем, что с изменением зазора отсутствует эффект эжекции (при менее 2)1f весь газ идет через перфорацию, а при более 3 газ проскакивает на пр мую , не эжектиру  жидкость.

На чертеже изображена схема конструкции насадки, продольный разрез .

На схеме обозначены вертикальный гофрированный перфорированный лист, пр моугольный эжекционный канал 2, который образован направленными друг к ДРУгу вершинами гофр.

Насадка собираетс  в виде пакетов , свободно вход щих в царги колонны .

Насадка дл  тепломассообменных аппаратов работает следующим образом.

Жидкость с помощью распределитеей (не показаны) подают сверху на гофрированные перфорированные вертикальные листы 1, а газ (пар) - снизу .

Стекающие потоки жидкости распреел ютс  на поверхности листов в вие тонкой пленки. Газ проходит как через перфорацию вертикальных листов, арботиру  при этом тонкую пленку жидкости, так и через зкекционные каналы 2, образованные выступами гофр двух соседних вертикальных листов , диспергиру  стекающую по наклоным поверхност м вертикальных листов ленку жидкости. При этом мелкие капи жидкости коагулируют и оседают на вышележащих наклонных поверхност х вертикальных гофрированных листов и, стека  по ним, снова диспергируютс , таким образом, жидкость неоднократно частвует в процессе, увеличива  эффективность массообменз.

Насадка проста по конструкции и надежна в работе. Позвол ет вести процесс в широком диапазоне нагрузок по жидкости Q 5-ЮО м3/м2-ч, по газу W 1-6 м/с, что особенно важно & процессах отдувкм паром гид- ролизатов от ингибирукицих примесей фурфурола мети фурфурола и т.д. на ГИДРОЛИЗНЫХ и целлюлозно- бумажных заводах.

Результаты стендовых испытаний насад си приведены в таблице. Степень отдувки (Выборгский Ц53) сульфитных

0

5

щелоков от S02 на промышленной колонне с провальными щелевыми тарелками (высота колонны, зан та  насадкой , l ) м) была аналогична опытной колонне с высотой насадки 2 м. Расход пара в промышленной колонне 3 кг/м-3 щелока, на экспериментальной 1 4, 6 кг/м3.

По сравнению с известной указанна  насадка значительно проще в изготовлении , так как отсутствуют вертикальные контакты решетки и дополнительные перфорированные зигзагообразные перегородки , что делает насадку менее металлоемкой .

Упрощаетс  эксплуатаци , так как при наличии в жидкости посторонних включений отпадает операци  чистки. Посторонние включени  (в известное 0 насадке) закроют живое сечение насадки , что увеличит сопротивление, а это вызовет увеличение скорости газа в -поперечном сечечии и, как следствие захлебывание аппарата.

В предлагаемой конструкции этого не произойдет, так как посторонние включени  смогут выйти из насадки через пр моугольные каналы, образованные выступами гофр.

Увеличение эффективности работы предлагаемой насадки по сравнению с известной было проверено на стенде на облагораживании гидролизата от фурфурола. Эффективность предлагаемой конструкции 30%, известной 18- 2ti%.

5

0

5

0

5

0

формула изобретени 

Насадка дл  тепломассооПменных аппаратов, состо ща  из гоорирован- ных перфорированных листов, расположенных вертикально параллельными р дами относительно друг друга, о т- личающа с  тем, что, с целью интенсификации процесса за счет создани  более развитой поверхности контакта фаз при использовании эффекта эжекции, упрощени  конструкции , гофрироаанные перфорированные листы установлены выступами гофр навстречу друг другу с зазором между выступами, равным 2-3 диаметрам отверстий гофрированного перфорированного листа.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Насадка для теплсмассообменных аппаратов, состоящая из гофрированных перфорированных листов, расположенных вертикально параллельными рядами относительно друг друга, о тличающаяся тел,, что, с целью интенсификации процесса за счет создания более развитой поверхности контакта фаз при использовании эффекта эжекции, упрощения конструкции, гофрированные перфорированные листы установлены выступами гофр навстречу друг другу с зазором между выступами, равным 2-3 диаметрам отверстий гофрированного перфорированного листа.

   •7

   1699595'

   ВУЗ

   Ленинградский ГЗ ζυ \' > <

   I I

   I I

   - жидкость

   -газ(лар) .

   редактор Л. Гратилло

   Заказ 4421

   ВНИИПИ Государственного

   113035,