Ректификационная насадочная колонна

 

Изобретение относится к массообменному оборудованию, а именно к лабораторному оборудованию, и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности массопередачи за счет усиления турбулизации взаимодействующих потоков. Ректификационная насадочная колонна содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, в нижней части которого установлена перфорированная воронка 5. Тубус 2 закреплен на нижней части корпуса снаружи опорной воронки и выполнен с шлифом. Насадку 6 помещают в корпус на воронку. Внутри воронки помещены изогнутые патрубки, входные концы которых впаяны в верхнюю часть воронки, а выходные расположены ниже их и на расстоянии относительно воронки, равном DN/2, где DN - диаметр патрубка, причем выходные концы патрубков ниже входных. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

5g4 В 01 0 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4337035/23-26 (22) 01.12.87 (46) 30.09.89. Бюл. № 36 (71) Самостоятельное конструкторско-технологическое бюро по проектированию приборов и аппаратов из стекла (72) В. Л. Захаров и В. Б. Квасков (53) 66.015.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1101296, кл. В 01 D 3/32, 1982. (54) РЕКТИФИКАЦИОННАЯ НАСАДОЧНАЯ КОЛОННА (57) Изобретение относится к массообменному оборудованию, а именно к лабораторному оборудованию, и может найти применение в химической, нефтехимической и дру„„5U„„1510853

2 гих отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности массопередачи за счет усиления турбулизации взаимодействующих потоков. Ректификационная насадочная колонна содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, в нижней части которого установлена перфориро ванная воронка 5. Тубус 2 закреплен на ниж. ней части корпуса снаружи опорной воронки и выполнен с шлифом. Насадку 6 помещают в корпус на воронку. Внутри воронки помещены изогнутые патрубки, входные концы которых впаяны в верхнюю часть воронки, а выходные расположены ниже их и на расстоянии относительно воронки, равному(2, где d „— диаметр патрубка, причем выходные концы патрубков ниже входных. 3 ил.

1510853

Формула изобретения

Изобретение относится к массообменному оборудованию, применяемому в лабораториях НИИ и промышленных предприятий химической, нефтехимической, газовой, химико-фармацевтической и смежных отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса массопередачи на насадке за счет усиления турбулизации взаимодействующих потоков пара (газа) — жидкости.

На фиг. 1 изображена ректификационная насадочная колонна, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1.

Ректификационная насадочная колонна содержит цилиндрический корпус 1 с тубусом 2 с входным 3 и выходным 4 сферическими шлифами, служащими для соединения с другими колоннами, опорную перфорированную воронку 5, на которую внавал загружается насадка 6. В верхнюю часть перфорированной воронки 5 впаяны патрубки 7, содержащие пространство 8 внутри тубуса 2 с рабочей зоной колонны, заполненной насадкой 6. Выходные концы патрубков 7 отогнуты таким образом, что ось патрубков расположена коаксиально поверхности тубуса 2, причем выходные концы расположены ниже входных. Патрубки 7 расположены на расстоянии относительно воронки, равном d

Ректификационная насадочная колонна работает следующим образом.

Элементы нерегулярной насадки 6 засыпаются в цилиндрический корпус 1 на перфорированную воронку 5 через входной шлиф 3 внавал. Взаимодействующие потоки газ — жидкость движутся в насадке противотоком один к другому, при этом жидкость (сконденсировавшийся поток пара) движется вниз по насадке 6 и стекает из колонны через отверстия в перфорированной воронке 5. П ротивотоком стекающей жидкости движется восходящий поток газа.

Пройдя через отверстия в перфорированной воронке 5 и патрубки 7, поток газа попадает в зону, заполненную насадкой 6, где происходят процессы массо- и теплообмена между взаимодействующими фазами.

Наличие в перфорированной воронке 5 патрубков 7, отогнутых внутрь воронки таким образом, что ось их расположена коаксиально поверхности тубуса 2, гридает части восходящего потока газа вращательное движение, создает дополнительные местные за5

50 вихрения жидкостного и газового потоков, улучшает условия межфазного перемешивания, т.е. усиливает турбулизацию взаимодействующих потоков, что приводит к повышению эффективности процесса массопередачи.

Расположение выходных концов патрубков ниже входных противодействует стеканию жидкости через них, т.е. восходящий поток газа беспрепятственно проходит через газопроводящие патрубки в активную часть ректификационной колонны.

Зазор между патрубками и стенкой перфорированной воронки необходим для создания равномерного поля скоростей газового потока, что благоприятно сказывается на эффективности процесса массопередачи.

Если указанный зазор больше d/2, то восходящий поток газа в основном пойдет по стенкам колонны, при этом взаимодействие газа и жидкости в центральном слое насадки незначительно.

Уменьшение зазора больше с1,/2 приводит к байпассированию газа через центр колонны, а стекающая флегма пойдет по стенкам колонны без эффективного взаимодействия с газовым потоком.

На основании экспериментальных исследований эффективности массопередачи новой конструкции колонны при разделении стандартной смеси С Н вЂ” СС1 подтверждено, что оптимальный зазор между стенкой перфорированной воронки и патрубком должен быть d„/2.

Ректификационная насадочная колонна, содержащая вертикальный цилиндрический корпус, опорную перфорированную воронку, расположенную в нижней части корпуса, тубус, закрепленный на нижней части корпуса снаружи опорной воронки и выполненный со шлифом, насадку, помещенную в корпус на воронку, и помещенные в воронку изогнутые патрубки, входные концы которых впаяны в верхнюю часть воронки, а выходные расположены ниже их и на расстоянии относительно воронки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса массопередачи за счет усиления турбулизации взаимодействующих потоков, другие концы изогнутых патрубков отогнуты к центру, при этом ось патрубков расположена коаксиально поверхности тубуса, патрубки расположены относительно стенки воронки на расстоянии 0,5 диаметра патрубка.

1510853

Составитель С. Баранова

Редактор В. Ковтун Техред И. Верес Корректор И.Муска

Заказ 5687/7 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101