SU1741844A1 - Массообменна тарелка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к конструкции массообменной тарелки, котора  может найти применение в химической, нефтехимической , нефтеперерабатывающей промышленности . Сущность изобретени  состоит в том, что массообменна  тарелка, состо ща  из горизонтального перфорированного полотна 1, снабжена направл ющими 2 дл  плавающего переливного порога 3, а также плоским теплообменником, трубы которого имеют отверсти  с ниппел ми, что позвол ет регулированием уровн  жидкости на тарелке стабилизировать врем  ее пребывани  на тарелке при колебани х расхода и интенсифицировать процесс разделени  в зкой жидкости, что в совокупности способствует повышению эффективности работы тарелки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Фиг 1

Изобретение относитс  к аппаратурному оформлению процессов ректификации, предназначено дл  разделени  в зких многокомпонентных жидкостей с различными температурами кипени  и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.

Известна конструкци  массообменной тарелки, состо щей из горизонтального полотна , барботажных элементов и переливного порога.

Недостатком такой конструкции переливного порога  вл етс  поддержание посто нного уровн  жидкости на тарелке, а значит и ее объема, что приводит к нарушению очень важного технологического параметра , определ ющего эффективность массообмена,- времени пребывани  жидкости на тарелке при колебани х ее расхода .

Известно, что , где Vx - объем жидкости на тарелке, q - расход жидкости. Действительно, при поддержании посто нного Уж переливным порогом этой конструкции измен етс  при изменении q.

Известна конструкци  стальной цельной ректификационной тарелки типа ТСК-1 по МН 5393-64 и ОН26-01-3-64.

В указанной типовой конструкции жидкость с вышележащей тарелки поступает через ее переливной порог в приемный карман нижележащей тарелки и равномерно распредел етс  по ее поверхности, Газ поднимаетс  с нижележащей тарелки, бар- ботирует жидкость и уходит вверх.

Недостатком этой конструкции  вл етс  дестабилизаци  работы колонны при колебани х расхода жидкости, так как не обеспечиваетс  посто нна  величина времени ее пребывани  в тарелке, в результате чего снижаетс  эффективность массообмена. Кроме того, подача пара по всему объему колонны не обеспечивает его рационального использовани  (много потерь ) и требует больших его расходов,

Известна массообменна  тарелка, в которой расширение диапазона устойчивой работы тарелки обеспечиваетс  за счет регулировани  объема жидкой фазы в переливном устройстве. Недостатком конструкции переливного порога  вл етс  сложность кинематической схемы, а также невозможность обеспечени  стабильного параметра при колебании расхода жидкости , что снижает эффективность работы.

Известна массообменна  тарелка, содержаща  перфорированное полотно с переливным порогом и расположенный на полотне теплообменник из труб. Однако така  тарелка неэффективна при работе с в зкими жидкостными системами. Установка на поверхности перфорированного полотна тарелки плоского теплообменника,трубы которого снабжены отверсти ми с ниппел ми , позвол ет рационально использовать греющий пар, подава  его непосредственно на тарелку под раздел емую жидкость, создава  в каждом случае строго определенную необходимую температуру и

0 обеспечива  тем самым высокое качество разделени , кроме того, пар имеет возможность выхода через отверсти  в трубах теплообменника непосредственно в объем раздел емой жидкости (ниппель установлен

5 дл  предотвращени  попадани  жидкости в трубы теплообменника) и при подъеме вверх его пузырьки захватывают и ускор ют транспорт к поверхности пузырьков низкокип щей жидкости, самосто тельный подъ0 ем которых к поверхности в в зких жидкост х требует значительного времени. Таким образом, в тарелке указанной конструкции значительно повышаетс  эффективность процесса разделени  в зких

5 жидкостей.

Цель изобретени  - интенсификаци  дл  разделени  в зкой жидкости.

На фиг, 1 изображена колонна, в которой расположены по высоте массообмен0 ные тарелки; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - переливной порог.

Тарелка состоит из перфорированного полотна 1, на котором установлены направл ющие 2 дл  плавающего переливного по5 рога 3, состо щего из вертикальной перегородки, снабженной в верхней части полым элементом, обеспечивающим его плавучесть, а также плоский теплообменник 4, трубы которого снабжены отверсти ми с

0 ниппел ми 5. Возможность вертикального перемещени  плавающего переливного порога 3 вместе с уровнем жидкости на тарелке в направл ющих 2 позвол ет увеличивать (или уменьшать) объем жидкости на тарелке

5 при увеличении (уменьшении) ее расхода, чем обеспечиваетс  стабильность необходимого времени пребывани  г.

Отверсти  с ниппел ми 5 в трубах теплообменника позвол ют получить пузырьки

0 гор чего пара в объеме раздел емой в зкой жидкости, которые ускор ют транспорт к поверхности пузырьков низкокип щего компонента, интенсифициру  тем самым процесс разделени , а наличие теплообмен5 ника непосредственно на поверхности тарелки позвол ет повысить качество разделени  за счет поддержани  строго необходимой температуры на каждой конкретной тарелке и позвол ет экономно расходовать пар.

Массообменна  тарелка работает следующим образом.

Жидка  фаза поступаете вышележащей тарелки на нижележащую, движетс  равномерным фронтом к переливному порогу и, перелива сь через него, стекает на следующую тарелку. При колебани х ее расхода q, например увеличении, уровень жидкости на тарелке повышаетс  и вместе с ним поднимаетс  на плаву переливной порог 3, так что объем жидкости на тарелке Уж увеличиваетс . Благодар  этому величина необходимого времени пребывани  т не измен етс . В противном случае, если при увеличении расхода переливной порог не измен ет своей высоты, объем жидкости на тарелке остаетс  посто нным, т.е. не увеличиваетс , следовательно , врем  пребывани  жидкости на тарелке г, необходимое дл  осуществлени  качественного массообмена, не выдержива- етс , оно уменьшаетс  по сравнению с необходимым , так как гМ/ж/q.

Подогрев в зкой жидкости на тарелке дл  осуществлени  разделени  ее на компо- ненты осуществл етс  гор чим паром, поступающим в теплообменник 4 на каждую тарелку индивидуально, что обеспечивает значительную его экономию. Проход  по трубам теплообменника, часть пара под давлением выходит через отверсти  с ниппел ми 5 и, поднима сь в виде пузырьков, захватывает и выносит на поверхность пузырьки низкокип щей жидкости, которые достаточно медленно поднимаютс  в в з-

кой жидкости. В результате, благодар  флотации одних пузырьков другими, процесс разделени  в зкой многокомпонентной жидкости значительно интенсифицируетс . Ниппели в отверсти х преп тствуют проникновению в трубы теплообменника раздел емой жидкости.

Таким образом, выполнение переливного порога плавающим обеспечивает стабильную работу колонны по параметру т- необходимому времени пребывани  жидкости на тарелке, установка теплообменника на поверхности перфорированного полотна каждой тарелки ректификационной колонны позвол ет рационально и, следовательно , экономно расходовать греющий пар, а благодар  отверсти м с ниппел ми, которыми снабжены трубы теплообменника, обеспечиваетс  поток пузырьков пара,  вл ющийс  дополнительной подъемной силой дл  выхода на поверхность низкокип щей жидкости, в результате чего интенсифицируетс  процесс разделени  в зкой жидкости.

Claims (2)

1.Массообменна  тарелка, включающа  перфорированное полотно с переливным порогом и расположенный на полотне теплообменник из труб, отличающа - с   тем, что, с целью интенсификации разделени  в зкой жидкости, трубы имеют отверсти  с ниппел ми.

2.Тарелка по п. 1, отличающа с  тем, что переливной порог выполнен плавающим .

Фиг. 2

3

Фие.З

50