SU816476A1 - Массообменный аппарат - Google Patents

Description

(54) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

1

Изобретение относитс  к конструкци м массообменных аппаратов, примен емых в химической, нефтехимической и других смежных отрасл х промышленности .

Известен массообменный аппарат, в котором переток жидкости между контактными тарелками осуществл етс  с помощью переливных устройств с .затворной перегородкой на выходе j. .

Недостатком известного аппарата  вл етс  недостаточна  пропускна  способность, котора  объ сн етс  тем, что она определ етс  либо верхним пределом работы контактной тареЛки, либо переливного устройства , т;е. .от сутствует взаиморегулирозание их работы , причем такое взаиморегулирование , когда функционирующа  контактна  тарелка способствовала бы расширению диапазона работы переливного устройства и наоборот. - - .

Этот аппарат обладает также недостаточной массообменной способностью, котора  объ сн етс  тем, что она определ етс  лишь массообменной способностью контактных тарелбк, т.е. Жидкость в период ее нахождени  в переливных устройствах никак не участвует в процессе масбобме.на. .

Известному аппарату присуща также нерациональность использовани  объема заключающа с  в том, что он содержит значительные неиспользуе№1е межтарельчатые пространства над и под переливными-устройствами .

. Кроме перечисленных недостатков, в известном аппарате не обеспечиваетс  безударный ввод жидкости на контактную тарелку и дл  ее равномерной и эффективной работы предусматриваетс  глухой участок у затворной перегородки , что также нерационально.

Известен аппарат дл  контактировани  газа и жидкости, в котором переток последней с одной контактной тарелки на другую осуществл етс  с помощью переливных устройств с затворной перегородкой на выходе и устройством дл  аэрировани  жидкости после прохождени  ею затворной перегородки, но перед попаданием на контактную тарелку 2 .

аппарату также .присущи недостаточна  пропускна  и массообменна  способности и нерациональное использование его объема.

Claims (3)

1. Известен также массообменный аппарат , в котором переток жидкости между контактными тарелками осуществл етс  с помощью заглубленных переливных устройств. Аппарат содержит корпус с разложенными внутри него контактными тарелками и заглубленныftu переливными устройствс1ми 3j.. Недостатками известного аппарата  вл ютс  недостаточна  пропускна  и массообменна  способность, а также нерациональное использование его объ ема, объ сн ющиес  описанными выше причинами. Цель массообменного аппарата - ра ширение рабочего диапазона за счет обеспечени  взаиморегулировани  работы контактных тарелок и переливных устройств, интенсификаци  массообмена и наиболее рациональное использов ние объема аппарата. Поставленна  цель достигаетс  тем что переливное устройство имеет и-об разную форму и выполнено в виде двух камер, внутренн   из которых снабжен . продольной перфорированной перегород кой, один конец которой соединен с тарелкой, а другой с нижней частью переливного устройства. Аппарат данной конструкции функци онирует в широком интервале нагрузок и обладает повышенной пропускной и массообменной способност ми при наиболее рациональном использовании его объема. Крометого, в аппарате производит с  интенсификаци  теплообмена как контактного, так ..и через стенку пере . ливных Устройств дл  доведени  температуры жидкости до температуры кипени  в период ее поступлени  на каждую контактную тарелку. Увеличение нагрузок как по газу (пару), так и по жидкости вызывает увеличе ние гидравлического сопротивлени  контактной тарелки, что неизбежно приводит к понижению уровн  жидкости в одной из камер меньшего колена и-образнЬго переливного устройства , а именно .в камере, св занной непосредственно с пространствомпод тарелкой. Падающий уровень огол ет продольную перфорированную,пере городку и часть газа (пара) устремл етс  в камеру, св занную непосредственно с пространством над тарелкой и начинает питать ее жидкостью в режиме газлифта, сопровождающегос  интенсйвным тепломассообменом. С увеличением нагрузок саморегулирующа с  зона барботажа раршир етс , зародившийс  процесс обмена им{пульсом , теплом и веществом нарастает и обеспечивает: рост пропускной способности переливного устройства при резком падении уровн  в его боль шем колене вследствие увлечени  жидкости потоком газа (пара) и большой разности плотностей чистой и аэрированной жидкости, ощутимый вклад н массообменную способности, аппарат . при значительном росте его пропускной способности по газу (пару), благодар  возникновению саморегулирую иейс  новой рабочей площади и ее качественному и количественному развитию . Наибольший эффект обнаруживаетс  тогда, когда большее из колен U-образного переливного устройства имеет максимально возможную высоту, т.е. до 2-х межтарельчатых рассто ний. На фиг. 1 показан предлагаемый аппарат с ситчатой тарелкой, в разрезе; на фиг. 2 - то же, с пр Моточными контактными устройствами. Он состоит из корпуса 1, контактных тарелок 2 и 3 U-образного переливного устройства 4 с разновеликими коленами (камерами) и продольной перфорированной перегородки 5, раздел ющей меньшую (внутреннюю) из камер на две камеры 6 и 7, перва  из которых сообщаетс  с пространством непосредственно под тарелкой, а втора  с пространством непосредственно над тарелкой, на которую поступает жидкость. Один конец перегородки соединен с тарелкой, а другой - с нижней частью переливного устройства. Аппарат работает следующим образом . Жидкость после очередного взаимодействи  с поднимающимс  по аппарату газом (паром) сливаетс  с контактной тарелки 3 в U-образное переливное устройство 4 дл  дальнейшего поступлени  на нижележащую контактную тарелку 2. Вследствие положительной разности давлений до и после тарелки уровень жидкости в камере 6 всегда ниже её уровн  в камере 7, что Обусловливает расход части газа (пара) сквозь перфорированную перегородку 5 и возникновение в камере 7 газлифта, увеличивающего скорость жидкости в переливном устрой- . стве и сопровождающегос  высокоинтенсивным тепломассообменом. Дальнейшее взаимодействие фаз осуществл етс  на контактной тарелке 2, после чего жидкость сливаетс  в следующее переливное устройство дл  поступлени  на нижележащую тарелку, а газ (пар) поднимаетс  к вышележащей тарелке 3 и т.д. I Характерно, что в предлагаемом массообменном аппарате температура жидкости доводитс  до температуры кипени  в период ее поступлени  на каждую контактную тарелку, что, как известно, оптимизирует их работу. Принципиальным достоинством предлагаемого аппарата  вл етс  то, что возникновение и развитие новой рабочей площади, т.е. возникновение качественное и количественное развитие высокоинтенсивных процессов обмена импульсом, теплом и веществом между газом (паром) и жидкостью в период ее нахождени  в переливном устройстве есть функци  нагрузок ,по фазам. Автоматическое взаиморегулирование работы контактных тарелок и Uобразных переливных устройств обеспечивает повышение пропускной и маесообмениой способностей аппарата на 30-50% при межтарельчатом рассто нии f45QO мм по сравнению с аппаратом известной конструкции. Это значит, что диаметр аппарата может быть уменьшен более чем в 1,2 раза, а его рабоча  высота в среднем в 1,4 раза, вследст вне уменьшени  числа необходимых кон тактных тарелок, при прочих равных услови х. Очевидно, что при переходе к аппа ратам, оснащенным многопоточными кон тактными тарелками положительный эффект еще более значителен. Кроме того, наиболее прогрессивные на сегодн шний день скоростные массо обменные аппараты, оснащенные контакт ными тарелками с пр моточными элемен тами (фиг. 2) способны эффективно работать при скорост х на пор док пре вышгиощих допустимые скорости газа (па ра) по аппарату, оснащенному тргадиционными , например, ситчатыми контакт ными тарелками (фиг. 1), но обладают повышенным гидравлическим сопротивлением , достигающим 500-600 мм вод.ст. и более на одну контактную тарелку. Таким образом, чтобы избежать захлебывани  переливных устройств приходит с  принимать межтарельчатыё рассто ни , как правило, превышающие 500600 мм, в то врем  как длина пр моточных элементов обычно составл ет 150-250 мм, а необходимость в межтарельчатом сепарационном объеме и скоростных аппаратах отсутствует. Предлагаема  конструкци  поэйол ет осуществить выбор межтарельчатого рассто ни  лишь с учетом оптимальной длины пр моточных контактных элемен-тов , так как плотность аэрированной жидкости в меньшем колене U-образного переливного устройства меньше плотности чистой жидкости в большем колене в 2-5 раз,, что например, при высоте меньшего колена в 400 раз приводит к снижению уровн  жидкости в большем колене на 200-320 мм и это без учет уйлекаюадего воздействи  газа пара ) на жидкость в меньшем колене переливного устройства. В предлагаемом аппарате достигаетс  наиболее рациональное использование его объема. Формула изобретени  Массообменный аппарат дл  систем газ (napj -жидкость, содержащий корпус с размещенными внутри него контактными тарелками и переливньв и устройствами, отличэющийс   тем, что, с целью расширени  {рабочего диапазона за счет обеспечени  взаиморегулировани  работи контактных тарелок и переливных устройств , интенсификации массообмена и наиболее рационального использовани  объема аппарата, каждое переливное устройство имеет и-образную фору и выполнено в виде двух камер, внутренн   из которых снабжена проольной пе |форированной перегородко, один конец которой соединен с тарелкой , а другой с нижней частью переивного устройства. Источники информации, рин тые во внимание, при экспертизе 1.Александров И. А. Ректификацинные и абсорбционные аппараты. М., Хими , 1971, с. 197.
2. 2.Патент США № 2693949, 1954.
3. 3.ХёимдиА. М. , Скобло А. И., Мооканов Ю. К. Хими  и технологи  топива и масел. 1963, 2, с. 31 (проотип ) .

   17

   6

   xj

   ,

   ТД у Lnl/

   fPP IF

   кI.

   /

   cm .GOji

   4 «I