SU904752A1 - Packing device for mass exchange apparatus - Google Patents

Packing device for mass exchange apparatus Download PDF

Info

Publication number
SU904752A1
SU904752A1 SU792856564A SU2856564A SU904752A1 SU 904752 A1 SU904752 A1 SU 904752A1 SU 792856564 A SU792856564 A SU 792856564A SU 2856564 A SU2856564 A SU 2856564A SU 904752 A1 SU904752 A1 SU 904752A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
nozzle
layer
liquid
free section
upper layer
Prior art date
Application number
SU792856564A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Натэлла Павловна Рябченко
Павел Петрович Любченков
Наталия Алексеевна Папкина
Original Assignee
Краснодарский политехнический институт
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 Краснодарский политехнический институт filed Critical Краснодарский политехнический институт
Priority to SU792856564A priority Critical patent/SU904752A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU904752A1 publication Critical patent/SU904752A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/32Packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit or module inside the apparatus for mass or heat transfer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

() НАСАДОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАССООБМЕННЫХ () NOZZLOCHNY DEVICE FOR MASS EXCHANGE

1one

Изобретение относитс  к конструкци м дл  взаимодействи  газа (пара) и жидкости и может быть использовано дл  проведени  процессов тепломассообмена , в пищевой, фармацевтической и химической промышленност х .The invention relates to designs for the interaction of gas (vapor) and liquid and can be used for heat and mass transfer processes in the food, pharmaceutical and chemical industries.

Известны устройства дл  взаимодействи  газожидкостных потоков, состо щие из цилиндрического корпуса и насадки, работающей в режиме эмульгировани .Devices for interaction of gas-liquid streams are known, which consist of a cylindrical body and a nozzle operating in emulsification mode.

Однако они не позвол ют создавать устойчивого режима эмульгировани , вследствие необходимости строгого соотношени  скоростей движени  потоков , что в услови х промышленных аппаратов не всегда удаетс  обеспечить . Отклонени  от режимов приводит к выбросу жидкой фазы или срыву эмульгировани .However, they do not allow the creation of a stable emulsification regime, due to the need for a strict ratio of flow rates, which is not always ensured under the conditions of industrial apparatuses. Deviations from the regimes result in the release of the liquid phase or the breakdown of emulsification.

Известна насадочна  колонна, включающа  в себ  цилиндрический корпус , внутри которого размещаетс  насадка , выполненна  из колец Рашига АППАРАТОВA nozzle column is known, including a cylindrical body inside which a nozzle is located, made of Raschig rings.

и распределительные устройства дл  жидкой фазы U1.and distribution devices for the U1 liquid phase.

Конструкци  имеет р д недостатков . Колонна работает в чисто пленочном режиме, что снижает интенсивность взаимодействи  фаз. Не исполь зуетс  режим эмульгировани . В местах сопр жени  корпуса устройства с насадкой возникает байпас по жидкой фазе. Не обеспечиваетс  равномерное распределение жидкой фазы по площади всей насадки. Все это уменьшает интенсивность проведени  процессов тепломассообмена .The design has a number of drawbacks. The column operates in the pure film mode, which reduces the intensity of the phase interaction. Emulsification is not used. At the interface of the device body with the nozzle, a bypass in the liquid phase occurs. The liquid phase is not evenly distributed throughout the entire nozzle. All this reduces the intensity of the heat and mass transfer processes.

Цель изобретени  - создание по высоте зон устойчивого эмульгировани  и равномерное распределение фаз по сечению аппарата.The purpose of the invention is to create zones of stable emulsification along the height and uniform distribution of phases over the cross section of the apparatus.

Claims (2)

Цель достигаетс  тем, что в корпусе , внутри которого размещена насадка и распределительное устройство , насадка выполнена в виде трех периодически чередующихс  слоев, при этом свободное сечение среднего сло  390 . насадки в 2-10 раз больше свободного сечени  верхнего сло  насадки и свободное сечение нижнего сло  в 2-8 раз меньше свободного сечени  верхнего сло  насадки, а распределительное устройство установлено в нижнем слое насадки. Распределительное устройство дл  жидкости выполнено в виде вертикального цилиндра, заглушенного с ниж-О него торца и снабженного горизонталь ными радиальными патрубками с перфораци ми и направл ющими вертикальн ми пластинами. Кроме того, в верхнем слое насадки на ее периферии устанавливают плоские горизонтальные кольца, исклю чающие байпас в месте сопр жени  кор пуса колонны и насадки. На фиг. 1 изображена предлагаема  конструкци  насадки5 на фиг. 2 - сечение по А-А фиг. 1. Насадочное устройство состоит из цилиндрического вертикального корпуса 1, внутри которого размещена насадка, выполненна , например в виде колец Рашига, состо ща  из 3-х слоев: верхнего сло  насадки 2, среднего 3, нижнего k. Свободное сечение верхнто сло  выполнено меньше , чем среднего сло , а нижнего меньше 2-х предыдущих за счет различи  геометрических размеров тел на садки . В нижнем слое насадки k имеетс  распределительное устройство дл  жидкой фазы, выполненное в виде вертикального цилиндра 5, снабженного горизонтальными радиальными пат рубками 6 с перфораци ми и направл ющими вертикальными пластинами 7. Пор док чередовани  слоев насадки в нижней части устройства аналогичен вышеописанному. Насадка может быть выполнена не только из колец Рашига но и различной спирали, дубовой клеп ки и т.д. Работает предлагаема  конструкци  следующим образом. Жидка  фаза подаетс  в колонну сверху и стекает через верхний слой насадки 2 в виде пленки. Взаимодействие жидкости и пара происходит в пленочном режиме. Достигнув среднего сло  насадки 3 жидкость прова ливаетс  через него на нижний слой 4, так как в слое 3 свободное сечени насадки выбрано из услови  свободно перемещени  жидкости в вертикальном 2 горизонтальном направлени х.Ьез задержки. Свободное сечение нижнего сло  насадки 4 обеспечивает такие скорости парового потока, при которых жидкость не способна стекать через низкий слой насадки , Здесь, за счет увеличени  плотностей орошени  и скорости газа, возникает режим эмульгировани . Этот режим наиболее эффективен, так как, наблюдаетс  наиболее интенсивное взаимодействие фаз, максимальные врем  и поверхность их контакта. Эмульгированный слой жидкости заполн ет, в зависимости от соотношени  потоков,-определенный объем среднего сло  насадки 3 и стекает в вертикальный цилиндр 5 распределительного устройства. В последнем возникает столб жидкости, который обеспечивает перетекание жидкой фазы по патрубкам 6 и орошени  верхнего среза верхнего сло  насадки 2. Движение жидкости и пара в нижележащей насадке повтор етс . Процесс массообмена между паром и жидкостью протекает везде, где есть их контакт, Наиболее интенсивна  зона массообмена лежит над нижним слоем насадки 4 в области, где возникает режим .эмульгировани . Поскольку область эмульгировани  занимает только средний слой 3 и нижнюю часть верхнего сло  2, а не всю насадку как в аналогах, то допускает некоторое колебание скорости парового потока. Если по каким-то причинам в производственных услови х будут допущены увеличени  скорости пара, то область эмульгировани  увеличитс , но режима захлебывани  не наступит , так как верхний слой насадки 2 выполн ет функцию сепаратора, а перетекание жидкости через нижний слой насадки осуществл етс  через распределительное устройство. Снабжение цилиндра 5 вертикальными направл ющими пластинами обеспечивает вертикальную установку цилиндра, что необходимо дл  равномерного распределени : жидкости по горизонтальному сечению устройства. I Установленные в верхнем слое насадки 2 горизонтальные пластины 8 исключают байпас по жидкой фазе. Как показывают эксперименты, дл  обеспечени  вышеописанного пор дка движени  жидкости и пара необходимо, чтобы свободное сечение среднего сло  59 насадки было в 2-10 раз больше свобо ного сло  верхнего сло  насадки, а свободное сечение нижнего сло  насадки в 2-8.раз меньше свободного сечени  верхнего сло  насадки, Таким образом, предлагаема  конструкци  насадочного устройства дл  массообменных аппаратов позвол ет созд вать устойчивый и эффективный режим эмульгировани  .Устройство обеспечивае равномерное распределение жидкой фаз по площади всей насадки,За счет исполь зовани  плоских горизонтальных колец исключен байпас по жидкой фазе в месте сопр жени  корпуса колонны и н садки. Эффект от внедрени  данной конструкции может быть получен за счет сокращени -потерь перерабатываемых материалов, уменьшени  металлоемкост аппарата и упрощени  эксплуатации ус тройства. Формула изобретени  1, Насадочное устройство дл  массообменных аппаратов, состо щее из вертикального корпуса, внутри кото2 рого размещена насадка, преимущественно кольца Рашига, и распределитель- нов устройство дл  жидкости, отличающеес  тем, что, с целью создани  по высоте аппарата зон устойчивого эмульгировани  и равномерного распределени  фаз по сечению аппарата , насадка выполнена в виде трех периодически чередующихс  слоев, при этом свободное сечение среднего сло  насадки в 2-10 раз больше сво- . бодного сечени  верхнего сло  насадки, свободное сечение нижнего сло  насадки в 2-8 раз меньше свободного сечени  верхнего сло  насадки, а распределительное устройство установлено в нижнем слое насадки, The goal is achieved by the fact that in the housing inside which the nozzle and the distribution device are located, the nozzle is made in the form of three periodically alternating layers, with the free section of the middle layer 390. the nozzle is 2-10 times the free section of the upper layer of the nozzle and the free section of the lower layer is 2-8 times smaller than the free section of the upper layer of the nozzle, and the distribution device is installed in the lower layer of the nozzle. The fluid distributor is made in the form of a vertical cylinder, plugged from the bottom end and provided with horizontal radial nozzles with perforations and vertical guiding plates. In addition, in the upper layer of the nozzle, at its periphery, flat horizontal rings are installed, which exclude the bypass at the interface between the casing of the column and the nozzle. FIG. 1 shows the proposed nozzle design 5 in FIG. 2 is a section along A-A of FIG. 1. The packing device consists of a cylindrical vertical body 1 inside which a nozzle is placed, made, for example, in the form of Raschig rings, consisting of 3 layers: the top layer of the nozzle 2, middle 3, bottom k. The free section of the upper layer is made smaller than the middle layer, and the lower one is smaller than the previous 2 due to the difference in the geometric dimensions of the bodies on the load. In the lower layer of the nozzle k there is a distribution device for the liquid phase, made in the form of a vertical cylinder 5, equipped with horizontal radial nozzles 6 with perforations and vertical guiding plates 7. The order of alternation of the layers of the nozzle in the lower part of the device is similar to that described above. The nozzle can be made not only from Raschig rings but also from various helixes, oak staves, etc. The proposed construction works as follows. The liquid phase is fed to the column from the top and flows through the top layer of the packing 2 in the form of a film. The interaction of liquid and vapor occurs in the film mode. Having reached the middle layer of the nozzle 3, the liquid is collapsed through it onto the lower layer 4, since in the layer 3 the free section of the nozzle is chosen from the condition that the fluid freely moves in the vertical 2 horizontal directions. The free section of the lower layer of the nozzle 4 provides such vapor flow rates at which the liquid is not able to flow through the low layer of the nozzle. Here, by increasing the reflux densities and gas velocity, an emulsification mode occurs. This mode is most effective, since the most intense interaction of the phases is observed, the maximum time and the surface of their contact. The emulsified layer of fluid fills, depending on the ratio of the flows, a determined volume of the middle layer of the nozzle 3 and flows into the vertical cylinder 5 of the distributor. In the latter, a column of liquid occurs, which ensures the overflow of the liquid phase through the pipes 6 and irrigation of the upper cut of the upper layer of the nozzle 2. The movement of liquid and vapor in the underlying nozzle is repeated. The process of mass exchange between the vapor and the liquid occurs wherever there is contact. The most intense mass exchange zone lies above the bottom layer of the nozzle 4 in the area where the emulsion mode occurs. Since the emulsification region occupies only the middle layer 3 and the lower part of the upper layer 2, and not the entire nozzle as in the analogs, it allows for some fluctuation of the vapor flow rate. If, for some reason, steam rates are allowed to increase under production conditions, the emulsification area will increase, but the flooding mode will not occur, since the upper layer of the nozzle 2 performs the function of a separator, and the liquid flows through the lower layer of the nozzle through the distributor . The supply of the cylinder 5 with vertical guide plates provides for the vertical installation of the cylinder, which is necessary for an even distribution of: fluid over the horizontal section of the device. I Installed in the upper layer of the nozzle 2 horizontal plates 8 exclude the bypass in the liquid phase. Experiments show that to ensure the order of movement of liquid and vapor described above, the free section of the middle layer 59 of the nozzle is 2-10 times more than the free layer of the upper layer of the nozzle, and the free section of the lower layer of the nozzle is 2-8 times smaller than the free sections of the top layer of the packing. Thus, the proposed design of the packing device for mass transfer devices allows creating a stable and effective emulsification mode. The device ensures uniform distribution of liquid phases di entire nozzle Due USE OF flat horizontal rings excluded bypass for the liquid phase in place of the coupling housing and n columns cages. The effect of introducing this design can be obtained by reducing the loss of recyclable materials, reducing the metal intensity of the apparatus and simplifying the operation of the device. Claim 1, A nozzle for mass exchangers, consisting of a vertical body, inside which is placed a nozzle, mainly Raschig rings, and a liquid distribution device, characterized in that, in order to create stable emulsification zones and uniform distribution of phases over the cross section of the apparatus, the nozzle is made in the form of three periodically alternating layers, while the free cross section of the middle layer of the nozzle is 2-10 times larger than its. the free section of the upper layer of the nozzle, the free section of the lower layer of the nozzle is 2-8 times smaller than the free section of the upper layer of the nozzle, and the distribution device is installed in the lower layer of the nozzle, 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с   тем, что, распределительное устройство дл  жидкости выполнено в виде вертикального цилиндра, заглушенного с нижнего торца и снабженного горизонтальными радиальными патрубками с перфораци ми и направл ющими вертикальными пластинами. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Кафаров В.В, Основы массопередачи , 1972, с. 3 (прототип).2. The device according to claim 1, wherein the fluid dispenser is made in the form of a vertical cylinder, plugged from the bottom end and provided with horizontal radial nozzles with perforations and vertical guiding plates. Sources of information taken into account during the examination 1, Kafarov V.V., Basics of Mass Transfer, 1972, p. 3 (prototype).
SU792856564A 1979-12-21 1979-12-21 Packing device for mass exchange apparatus SU904752A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792856564A SU904752A1 (en) 1979-12-21 1979-12-21 Packing device for mass exchange apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792856564A SU904752A1 (en) 1979-12-21 1979-12-21 Packing device for mass exchange apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU904752A1 true SU904752A1 (en) 1982-02-15

Family

ID=20866566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792856564A SU904752A1 (en) 1979-12-21 1979-12-21 Packing device for mass exchange apparatus

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU904752A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5139544A (en) Gas-liquid contact column with improved mist eliminator and method
US2767966A (en) Perforated bubble tray
KR20060120442A (en) Radial-crossflow distillation trays for divided wall column applications
SU925374A1 (en) Packing for mass exchange apparatus
SU904752A1 (en) Packing device for mass exchange apparatus
RU2050912C1 (en) Mass-exchanging column
JPH06312126A (en) Gas liquid contact device
RU162855U1 (en) CONTACT DEVICE FOR HEAT AND MASS EXCHANGE PROCESSES
Borda et al. Radial liquid distribution in a trickle bed reactor
RU2114675C1 (en) Tray for running heat-mass-transfer processes
RU2049542C1 (en) Packed heat-exchange and mass-transfer cross-flow column
SU1554921A1 (en) Mass-exchange apparatus
SU1269817A1 (en) Apparatus for mixing liquids
RU1784254C (en) Mass-exchanger unit
RU201962U1 (en) Column for contacting gas with liquid
SU939028A1 (en) Mass exchange apparatus
RU2050911C1 (en) Mass-exchanging column of rectangular cross-section
RU2094113C1 (en) Angle-type checkerwork for mass-transfer apparatus
SU578077A1 (en) Liquid-gas heat-mass exchange apparatus
Darakchiev Inlet and internal devices for packed columns
RU2288020C1 (en) Heat-mas-exchange apparatus
SU598617A1 (en) Support device for packed columns
SU716572A1 (en) Heat-and-mass exchange column regular packing
SU980741A1 (en) Apparatus for conducting heat-mass exchange apparatus processes
SU1599070A1 (en) Column with plane-parallel packing in crossed contact of phases