Насадка для массообменных колонн

 

1.,НАСАДКА ДЛЯ МАССООБМЕННЫХ КОЛОНН, состоящая из гофрированных треугольного сечения полос, соседние ряды которых расположены перпендикулярно друг другу с перфорациями, отлиl CEC S J: I . fsj 3,1;ьГ;7г;, .... I t i ,-Y--.-., Й f чающаяся тем, что, с целью увеличения производительности и повышения эффективности тепломассообмена за счет исключения проскока газа, она снабжена горизонтальными полосами, размещенными между гофрированными полосами, при этом в. горизонтальных полосах выполнена перфорация в виде арочных прорезей выпуклостью вверх с тангенциально направленными осями, установленных вокруг центров квадратов, сторона которых равна щирине горизонтальной полосы, а направление осей арочных прорезей смежных окружностей противоположное . 2. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что перфорации гофрированных полос выполнены в виде арочных прорезей. (Л ел 00 сд о:

„„Я0„„1005856

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО1(ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН зсмк В 01 D 53/20

ГОСУДАРСТВЕЩ1ЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ описание изоБРЕТЕНиЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3365498/23-26 (22) 22.12.81 (46) 23.03.83. Бюл. № 11 (72) И. П. Слободяник (71) Краснодарский политехнический институт (53) 66.017.4.513 (088! 78) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 664 65, кл. В 01 D 53/20, 1938

2. Авторское свидетельство № 638353, кл. В 01 Р 53/20, 1971. (54) (57) 1. НАСАДКА ДЛЯ МАССООБМЕННЫХ КОЛОНН, состоящая из гофрированных треугольного сечения полос, соседние ряды которых расположены перпендикулярно друг другу с перфорациями, отлиФ чающаяся тем, что, с целью увеличения производительности и повышения эффективности тепломассообмена за счет исключения проскока газа, она снабжена горизонтальными полосами, размещенными между гофрированными полосами, при этом в, горизонтальных полосах выполнена перфорация в виде арочных прорезей выпуклостью вверх с тангенциально направленными осями, установленных вокруг центров квадратов, сторона которых равна ширине горизонтальной полосы, а направление осей арочных прорезей смежных окружностей противоположноее.

2. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что перфорации гофрированных полос выполнены в виде арочных прорезей.

Изобретение относится к конструкции

На фиг. 1 показана колонна с насадкой, 45 продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — Л на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез  — В на фиг. 2.

Насадка, устанавливаемая в корпусе 1 колонны ярусами перпендикулярно друг другу, состоит из чередующихся двух, наклонных полос 2 и одной горизонтальной полосы 3, причем наклонные пластины выполнены в виде горизонтальной гофры треугольной формы с вершиной треугольника, ориентированной вверх, в наклонных полосах выполнены перфорации в виде арочных прорезей 4 выпуклостями вверх с осями, направленными вниз, а в горизонталь50

55 насадок тепломассообменных аппаратов для проведения процессов абсорбции, десорбции, ректификации при взаимодействии между газом (паром) и жидкостью и может найти применение в химической, нефтехимической и в смежных с ними отраслях промышленности.

Известна насадка для массообменных колонн, состоящая из гофрированных с перфорациями полос, расположенных перпенди- 10 кулярно друг другу 11).

Однако известная насадка не обеспечивает высокой эффективности массообмена вследствие недостаточно тесного контакта фаз, проскока газа (пара) и провала жидкости без контакта с газом (паром).

Известна насадка для массообменных колонн, состоящая из гофрированных треугольного сечения полос, расположенных перпендикулярно друг другу с перфорациями в виде просечек 12).

Недостатком известной насадки является то, что она не обеспечивает высокой эффективности тепломассообмена между фазами при увеличении производительности вследствие проскока газа (пара) через окна в полосах без контакта с жидкостью. 25

Целью изобретения является увеличение производительности и повышение эффективности тепломассообмена насадки за счет исключения проскока газа.

Поставленная цель достигается тем; что насадка для массообменных колонн, состоя- Зо щая из гофрированных треугольного сечения полос, соседние ряды которых расположены перпендикулярно друг другу с перфорациями, снабжена горизонтальными полосами, размещенными между гофрированными полосами, при этом в горизонтальных полосах выполнена перфорация в виде арочных прорезей выпуклостью вверх с тангенцнально направленными осями, установленных вокруг центров квадратов, сторона которых равна ширине горизонтальной полосы, 4п а направление осей арочных прорезей смежных окружностей противоположное.

Целесообразно перфорации гофрированных полос выполнять в виде арочных прорезей. ных полосах выполнены перфорации в виде арочных прорезей 4 выпуклостями вверх с тангенциально направленными осями прорезей, установленных вокруг центров квадратов, сторона которых равна ширине горизонтальной полосы, а направления осей арочных прорезей 4 смежных окружностей противоположное. На верхний ярус слоя насадки уложены перпендикулярно полосам прижимные рейки (не показано) для предупреждения подъема насадки потоком газа (пара).

Насадка для массообменных колонн работает следующим образом.

Жидкость подается в верхнюю часть колонны через распределительное устройство (не показано) и равномерно распределяется на верхнем ярусе на поверхности наклонных полос 2 и горизонтальных полос 3 с перфорациями в виде арочных прорезей 4. Под действием газа (пара), выходящего из арочных прорезей в направлении сверху вниз, в наклонных полосах 2 жидкость отражается на горизонтальные полосы 3 с тангенциально направленными осями арочных прорезей 4 и вокруг квадратов, сторона которых равна ширине горизонтальной полосы 3, в квадратах образуются вращающиеся двухфазные потоки в разных направлениях в соседних квадратах, так, что соприкасающиеся потоки на границе соседних квадратов совпадают по направлению, в результате образуются упорядоченные соприкасающиеся вращающиеся газо(паро) жидкостные потоки, причем вращающиеся потоки соударяются с встречными потоками газа (пара) и жидкости, направленными сверху вниз с наклонных полос 2. По мере накопления жидкости на горизонтальных полосах 3 происходит ее стекание через арочные прорези 4 на нижележащий ярус насадки и т. д. Газ, (пар) движется снизу вверх, проходит через арочные прорези 4 наклонных и горизонтальных полос и контактирует с жидкостью поочередно над каждым ярусом насадки.

Встречное многократное соударение газо (паро) жидкостных потоков над каждым ярусом насадки при высоких скоростях газа (пара) обеспечивает высокую эффективность тепломассообмена между фазами.

В условиях работы насадки практически исключается проскок газа (пара) без контакта с жидкостью.

Изготовление элементов насадки может быть выполнено с помощью группового штампа из тонколистового ковкого металла или пластмасс.

Расход металла может составлять около

40 — 70 кг на 1 мз объема колонны.

В зависимости от заданных условий работы насадка может быть выполнена с различными геометрическими характеристиками при свободном сечении арочных прорезей от 5 — 10 до 40 — 50% по отношению к поперечному сечению колонны, что позво1005856

A-А

Фиг.

ФигЗ

Составитель 3. Александрова

Техред И. Верес Корректор А. ференц

Тираж 686 Подннсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. Николайчук

Заказ 1975/10 ляет прогнозировать высокую эффективность массообмена в широких пределах изменения скорости газа (пара), соответствующей фактору скорости 5 †?, отнесенной к полному сечению колонны, и при удельных нагрузках по жидкости, начиная от 1—

5 мз/ма ч, соответствующих условиям вакуумной ректификации, и до 400 м /ма ч, соответствующих ректификации при высоких давлениях и при экстрактивной ректификации. <о

Таким образом, предлагаемая конструкция насадки для массообменных колонн обеспечивает повышение эффективности массообмена, увеличение производительности, снижение стоимости конструкции за счет ее простоты изготовления и уменьшения металлоемкость.

Использование предлагаемого технического решения в абсорбционных и ректификационных колоннах может обеспечить экономический эффект на одну колонну диаметром 2 — 2,4 м с высотой слоя насадки 14 — 18 м не менее 70 тыс. руб. в год по сравнению с . известным устройством.