SU899049A1 - Contact tray for mass-exchange apparatus - Google Patents

Contact tray for mass-exchange apparatus Download PDF

Info

Publication number
SU899049A1
SU899049A1 SU792833638A SU2833638A SU899049A1 SU 899049 A1 SU899049 A1 SU 899049A1 SU 792833638 A SU792833638 A SU 792833638A SU 2833638 A SU2833638 A SU 2833638A SU 899049 A1 SU899049 A1 SU 899049A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
plate
overflow
fluid
liquid
partitions
Prior art date
Application number
SU792833638A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иосиф Ильич Гельперин
Александр Моисеевич Каган
Николай Александрович Кочергин
Эмма Николаевна Шишко
Иосиф Исаакович Бельцер
Андрей Александрович Пальмов
Ирина Васильевна Ногай
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6603
Предприятие П/Я А-7531
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6603, Предприятие П/Я А-7531 filed Critical Предприятие П/Я Р-6603
Priority to SU792833638A priority Critical patent/SU899049A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU899049A1 publication Critical patent/SU899049A1/en

Links

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

II

Изобретение относитс  к контактным устройствам, предназначенным дл  тепломассообменных процессов, например процессов ректифика1О1И, абсорбции, теплообмена, жидкость газ при непосредственном контакте, в особенности дл  колонн большого диаметра.The invention relates to contact devices designed for heat and mass transfer processes, for example, rectification processes, absorption, heat exchange, liquid gas with direct contact, especially for large diameter columns.

Известны ситчатые тарелки с различными формами переливных устройств и элементов секционировани : треугольными , пр моугольными, шестиугольными , круглыми и т.д. или комбинаци ми переливных устройств и элементов различной конфигурации |. ,Sieve plates are known with various forms of overflow devices and partitioning elements: triangular, rectangular, hexagonal, circular, etc. or combinations of overflow devices and elements of various configurations. ,

Недостатком этих тарелок  вл етс  то, что, поскольку сечение колонны имеет форму круга, ни одна из предложенных конфигураций элементов секционировани  не дает возможности ВПИ-JQ в сечение колонны без омертвленных зон у ее стенок. Заполнение этих омертвленных зон элементами секционировани  другой конфигурацииThe disadvantage of these plates is that, since the column section has the shape of a circle, none of the proposed configurations of the sectioning elements allows the VPI-JQ to cross section of the column without dead zones around its walls. Filling these dead zones with sectioning elements of another configuration

ведет к иному характеру распределени  жидкости в пристенной области, на которую приходитс  значительна  дол  всего сечени  тарелки.leads to a different distribution pattern of the fluid in the near-wall region, which accounts for a significant proportion of the entire cross-section of the dish.

Известна конструкци  ситчатой тарелки дл  колонны большого диаметра со щелевыми переливами пр моугольного сечени . I ее конструк1Ц1и секционирование обеспечнваетс  самими переливными перегородками, причем только в направлении одной координаты , щелевые переливы соседних тарелок взаимно перпендикул рны 2.A known design of a sieve tray for a large diameter column with slotted overflows of rectangular cross section. I its construction and partitioning is ensured by the overflow partitions themselves, and only in the direction of one coordinate, the slotted overflows of the adjacent plates are mutually perpendicular 2.

Недостаток этой конструкции - наличие выт нутых перфорированных элементов секционировани , в которых волна жидкости может перемещатьс  от одной стенки колонны к другой, т.е. здесь не обеспечиваетс  принцип продольно-поперечного секционировани . С другой стороны, такое конструктивное решение не обеспечивает равные услови  с точки зрени  времени пребывани  жидкости на тарелке иThe disadvantage of this construction is the presence of elongated perforated sectional elements in which a wave of liquid can move from one wall of the column to another, i.e. here the principle of longitudinal-cross sectioning is not provided. On the other hand, such a constructive solution does not ensure equal conditions from the point of view of the residence time of the liquid on the plate and

ее контакта с газом. Более того, дл  определенной части жидкости в зоне, близкой к пересечению переливов , врем  пребывани  на тарелке весьма мапо.its contact with gas. Moreover, for a certain part of the liquid in the area close to the overflow of overflows, the residence time on the plate is very mapo.

Наиболее близким к изобретению  вл тс  тарелка дл  контактировани  жидкостей и газов, состо ща  из основани  с контактными элементами, секционированного кольцевыми и радиальными перегородками на несколько элементов, в центре которых установлены переливные устройства, имеющие отражательные диски 3.Closest to the invention is a plate for contacting liquids and gases, consisting of a base with contact elements, partitioned by annular and radial partitions into several elements, in the center of which overflow devices are installed, having reflective disks 3.

Однако движение жидкости в зоне барботажа в пределах элемента от секционирукнцих перегородок до центрального пер.елива не обеспечивает достаточно хорошего ее распределени  из-за прин той конфигурации элементов секционировани . Конструктивна  особенность известной тарелки больша  высота переливного устройства , и, следовательно, большое межтарельчатое рассто ние. Ударное распьшение жидкости об отражательный диск и вертикальные перегородки вызывают дополнительный брызгоунос, что ведет к снижению эффективности. -Кроме того, известна  тарелка работает в узком диапазоне нагрузок, по жидкости: от захлебывани  до расходов жидкости, при которых жидкость перестает заполн ть все сечение перелива, т.е. при небольших нагрузках газ может идти через переливное устройство, а жидкость проваливаетс  через часть отверстий, кроме того, тарелка будет работать не всей поверхностью. Таким образом, длинаHowever, the movement of the fluid in the bubbling zone within the element from the partitioned partitions to the central web does not ensure its sufficiently good distribution due to the accepted configuration of the partitioning elements. The design feature of the well-known dish is the large height of the overflow device, and, consequently, the long inter-dish distance. The impact of the liquid on the reflective disk and the vertical partitions cause additional splash guards, which leads to a decrease in efficiency. - In addition, the known plate works in a narrow range of loads, in fluid: from choking to fluid flow, at which the fluid stops filling the entire overflow section, i.e. at low loads, the gas can go through the overflow device, and the liquid falls through a part of the holes, in addition, the plate will not work the entire surface. So the length

пути жидкости в этой КОНСТР5ПСЦИИ,liquid paths in this CONSTRUCTION 5

а следовательно, и врем  пребывани  завис т от ее расхода. Это также снижает эффективность работы тарелки .therefore, the residence time depends on its consumption. It also reduces the efficiency of the plate.

Цель изобретени  - интенсификаци  щоцесса за счет улучшени  распредеJ )eни  жидкости и уменьшени  ее градиента по тарелке.The purpose of the invention is to intensify the process by improving the distribution of liquid and reducing its gradient across the plate.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что переливные трубы расположены на границе смежных секций и радиальные перегородки проход т через их центр.The goal is achieved by the fact that the overflow pipes are located on the border of adjacent sections and the radial partitions pass through their center.

Целесообразно переливные трубы снабжать расположенными перпендикул рно радиальным перегородкам дополнитааьн1 1ми перфорированными перегородками .It is advisable to supply overflow pipes with perpendicularly arranged radial partitions with additional perforated partitions.

Каждую переливную трубу целесообразно снабжать гидрозатвором, выполненным в виде стакана, и коническим отбойником, перфорированным в верхней части и установленным по отношению к стакану гидрозатвора на расстнии , равном (0,1-1,0), где d, диаметр переливного устройства, d,наружный диаметр отбойника.It is advisable to supply each overflow pipe with a hydraulic lock, made in the form of a glass, and a conical baffle, perforated in the upper part and installed relative to the hydraulic lock glass at a distance of (0.1–1.0), where d is the diameter of the overflow device, d, outer diameter of the bump stop.

На фиг. 1 сплошными лини ми показана в плане вьшележаща  тарелка, а пунктирными лини ми - нижележаща  тарелка с соответственно смещенными переливными icтpoйcтвaми (стреки указывают направление движени  жидкости в элементах); на фиг, 2 соседние тарелки установленные в корпусе аппарата, общий вид.FIG. 1 shows solid lines in the plan of the overlying plate, and dotted lines show the underlying plate with correspondingly displaced overflow structures (the streaks indicate the direction of fluid motion in the elements); Fig, 2 adjacent plates installed in the housing of the apparatus, a general view.

Тарелка содержит основание 1, кольцевые перегородки 2, переливные радиальные перфорированные перегородки 3, переливные трубы 4, перфорированные перегородками 5. Переливные трубы 4 имеют отбойные конуса 6 и заканчиваютс  цилиндрическими гидрозатворами 7, в виде стаканов , исключающими проскок газа через перелив. Тарелка может быть снажена контактными элементами, отверсти ми , клапанами, колпачками и т,дThe plate contains a base 1, annular partitions 2, overflow radial perforated partitions 3, overflow pipes 4, perforated by partitions 5. Overflow pipes 4 have baffle cones 6 and end with cylindrical hydraulic locks 7, in the form of glasses, excluding gas breakthrough through overflow. The plate can be equipped with contact elements, holes, valves, caps, etc.

Тарелка работает следующим образом .The plate works as follows.

Жидкость, стекающа  с верхней тарелки по переливной трубе 4, поступает в гидрозатвор 7, вытекает на нижележащую тарелку и растекаетс  на два потока.The liquid flowing from the top plate through the overflow pipe 4 enters the hydraulic lock 7, flows out onto the underlying plate and spreads into two streams.

Далее весь процесс повтор етс  от тарелки к тарелке. Газ движетс  по аппарату противотоком, барботиру  через слой жидкости па тарелке .Further, the whole process is repeated from plate to plate. The gas moves through the apparatus in counterflow, bubbling through a layer of liquid onto the dish.

П р и м е ,р i , Предлагаема  конструкци  тарелки проходит гидродинамические испытани  в колонне 2000 мм с ситчатыми тарелками, имеющими 30 переливных устройств, длина пути жидкости в отдельных  чейках 210 мм. Испытани  провод тс  при оСу 70 м/м ч HW 1,8 м/с и показывают, что предложенна  конструкци  тарелки работает равномерно в широком диапазоне нагрузок . Практически полностью отсутствует раскачка пены на тарелке и градиент ткидкости.Example: The proposed plate design passes hydrodynamic tests in a column of 2000 mm with perforated plates having 30 overflow devices, the path length of the fluid in separate cells is 210 mm. The tests are carried out at an OS of 70 m / m HW of 1.8 m / s and show that the proposed plate design works evenly over a wide range of loads. The buildup of foam on the plate and the gradient of the cloth are almost completely absent.

Claims (3)

Пример 2, Кинетические испытани  провод тс  Б колонне 0900 мм на системе метанол - вода, Оигча-тмр тарелки имеют дев ть переливных устройств, д:шна пути ж дк;1сти 180 мм. При нагрузках по жидкости вплоть до 150 м /м ч эффективность тарелки устойчива, ,85-0,95 по Мерфи. Изучение распределени  жидкости показывает, что переток жидкости между элементами практически отсутствует и наблюдаетс  полное их моделирование, В предложенной тарелке обеспечиваетс  равномерное распределение жидкости, отсутствие ее градиента н тарелке и раскачки пены, обеспечиваетс  одинаковое врем  пребывани  жидкости во всех секци х, снижаетс  межтарельчатое рассто ние и уменьшаетс  унос. Переливные трубы могут быть смещены в соседних по высоте тарелках по окружност м, соедин ющим цен тры соответствующих переливных устройств , на угол, не превышающий 90 Достоинством предлагаемой конструкции  вл етс  также то, задава сь значением длины пути жидкости , можно создавать тарелку с лю бой необходимой степенью перемешивани , что позвол ет довольно широко использовать данное устройство дл  различных процессов и аппаратов практически без ограничени  их разм ров, так как эффективность колонны в целом воспроизводит эффективность отдельных элементов, т.е. коэффициент масштабировани  близок к единице . Кроме того, на 45% по сравнению с известной повьииаетс  пропускна  способность-тарелки по жидкости. Это достигаетс  расположением в переливном устройстве перфорированной перегородки, перпендикул рной радиальной перегородке. Наличие у переливных труб конических отбойников устран ет унос жидкости из гидрозатвора, позвол ет повысить нагрузку по газу на 25%. Наличие в верхней части конусов перфорации дл  выхода газа улуч шает работу перелива. По сравнению с известным межтарельчатый унос снижаетс  на 18%. Кроме того, указанные конструктивные приемы позвол ют снизить рассто ние между тарелками до 200 м против 600 мм и известного из-за того, что режим работы тарелки не з висит от уровн  жидкости D переливном устройстве, а значит и от еговысоты . Это дает возможность сократить габариты и металлоемкость дорогосто щей тепло-массообменной аппаратуры , что особенно важно дл  криогенных аппаратов, которые в основном изготовл ют из легированных сталей . Формула изобретени  1.Контактна  тарелка дл  массообменных аппаратов в системе газ (пар)-жидкость, содержаща  основани  с контактными элементами, перфорированные перегородки, расположенные по кольцу и радиально, раздел ющие основание на секции, снабженные переливными трубами, отличающа с  тем, что, с целью интенсификации процесса за счет улучшени  распределени  жидкости и уменьшени  ее градиента по тарелке, переливные трубы расположены на границе смежных секций и радиальные перегородки проход т через их центр. 2.Тарелка по п. 1, о т л и чающа с  тем, что, с целью увеличени  нагрузки по жидкости на переливные трубы, улучшени  ее дегазации в ней и устранени  застойных зон на тарелке, переливные трубы снабжены расположенными перпендикул рно радиальным перегородкам дополиительными перфорированными перегородками. 3.Тарелка по п. 1, отличающа с  тем, что, с целью устранени  ун.оса жвдкости из гидрозатвора и повышени  нагрузок по газу , кажда  переливна  труба снабжена гидрозатвором, выполненным в виде стакана, и имеет, перфорированный в верхней части конический отбойник , установленный по отношению к стакану гидрозатвора на рассто нии , равном (0,1-1,0), d диаметр переливной трубы dj,- наружный диаметр отбойника. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Отчет МИКМ № 2386, 1974. Example 2: Kinetic tests are carried out on a column of 0900 mm on a methanol-water system, Oigcha-tmr plates have nine overflow devices, d: the path of the well; 1, 180 mm. With loads of fluid up to 150 m / m h, the efficiency of the plate is stable,, 85-0.95 according to Murphy. The study of fluid distribution shows that there is practically no flow of fluid between the elements and complete modeling is observed. In the proposed plate, the fluid is evenly distributed, its gradient is absent on the plate and foam build-up, the same residence time of the fluid in all sections is provided, the intertrail distance decreases and reduced entrainment. Overflow pipes can be displaced in adjacent plates along the circumference connecting the centers of the respective overflow devices by an angle not exceeding 90. The advantage of the proposed construction is also that, given the value of the length of the fluid path, you can create a plate with any necessary the degree of mixing, which makes it possible to use this device quite widely for various processes and devices with almost no restriction on their size, since the efficiency of the column as a whole reproduces the efficiency individual elements, i.e. the scaling factor is close to one. In addition, the throughput capacity of the saucer plate for liquid is 45% compared with the known value. This is achieved by locating in the overflow device a perforated partition perpendicular to the radial partition. The presence of conical chippers in the overflow pipes eliminates the entrainment of fluid from the water seal, allowing an increase in the gas load by 25%. The presence of perforations in the upper part of the cones for gas outlet improves the overflow operation. Compared with the known inter-tray entrainment, it is reduced by 18%. In addition, these constructive methods allow to reduce the distance between the plates to 200 m versus 600 mm and is well known because the mode of operation of the plate does not depend on the level of liquid D on the overflow device, and hence on its height. This makes it possible to reduce the size and intensity of expensive heat and mass transfer equipment, which is especially important for cryogenic apparatuses, which are mainly made from alloyed steels. Claim 1. A contact plate for mass exchangers in the system gas (vapor) -liquid containing bases with contact elements, perforated partitions arranged around the ring and radially, dividing the base into sections, equipped with overflow pipes, characterized in that In order to intensify the process by improving the distribution of the liquid and reducing its gradient across the plate, the overflow pipes are located on the border of adjacent sections and the radial partitions pass through their center. 2. The plate according to claim 1, which is designed to increase the liquid load on the overflow pipes, improve its degassing in it and eliminate stagnant zones on the plate, the overflow pipes are provided with perforated perpendicular to the radial partitions partitions. 3. The plate according to claim 1, characterized in that, in order to eliminate the hydraulic oil discharge and increase the load on the gas, each overflow pipe is equipped with a water seal, made in the form of a glass, and has a conical chipper punched in the upper part, the diameter of the overflow pipe dj, established with respect to the water seal cup at a distance equal to (0.1–1.0), d is the outer diameter of the bump stop. Sources of information taken into account in the examination 1. Report MIKM number 2386, 1974. 2.Проспект фирмы Юнион Карбайд , М., 1974. 2.Prospekt firm Union Carbide, M., 1974. 3.Авторское свидетельство СССР If 511958, кл. В 01 D 3/30, 1971.3. The author's certificate of the USSR If 511958, cl. B 01 D 3/30, 1971.
SU792833638A 1979-08-16 1979-08-16 Contact tray for mass-exchange apparatus SU899049A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792833638A SU899049A1 (en) 1979-08-16 1979-08-16 Contact tray for mass-exchange apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792833638A SU899049A1 (en) 1979-08-16 1979-08-16 Contact tray for mass-exchange apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU899049A1 true SU899049A1 (en) 1982-01-23

Family

ID=20856610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792833638A SU899049A1 (en) 1979-08-16 1979-08-16 Contact tray for mass-exchange apparatus

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU899049A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3214247A (en) Fluid distributing means for packed chambers
US5407605A (en) Fractionation tray with side discharging triangular downcomers
JP4557490B2 (en) Efficiency enhanced fractionation tray and process
KR100767254B1 (en) Radial-crossflow distillation trays for divided wall column applications
US3022054A (en) Fractionating apparatus
US3363843A (en) Fluid inlet distributor
US3523762A (en) Baffled chamber for a plurality of contact beds to preclude diffused fluid flow
KR960022956A (en) Method and apparatus for stripping liquefied solids and use in fluid cracking methods
US6227524B1 (en) High speed mass transfer tray
JPH11267497A (en) Liquid-gas contact packed column
SU704640A1 (en) Column for heat- and mass-exchange processes
SU899049A1 (en) Contact tray for mass-exchange apparatus
EP4021603A1 (en) Grid-like fractal distributor or collector element
JPH02245202A (en) Gas-liquid contact tray
SU1126315A1 (en) Bubbler for reaction apparatus
RU2461406C2 (en) Mass exchange contact device for interaction of fluid and gas
SU704639A1 (en) Column for heat -and mass-exchange processes
SU980743A1 (en) Plate for mass-exchange apparatus
SU829124A1 (en) Heat-mass exchange apparatus
RU2114675C1 (en) Tray for running heat-mass-transfer processes
SU789124A1 (en) Heat-exchange apparatus
RU2798834C2 (en) Column with sieve plates and method of its modernization
SU1029998A1 (en) Packing column for mass exchange process in gas /vapour/-liquid system
SU1261150A1 (en) Contact arrangement for heat-mass-exchanging apparatus
SU588995A1 (en) Contact tray for heat-mass-exchange apparatus