Насадка для тепло- и массообменных аппаратов

Авторы патента:

B01J19/30 - элементы насыпной или сформованной насадки, например кольца Рашига или седла Берла, засыпаемые в аппараты для тепло- и массопередач

Владельцы патента RU 2398627:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет инженерной экологии" (RU)

Изобретение относится к конструкции насыпных насадок для массообменных аппаратов и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности при осуществлении тепломассообменных процессов в системах жидкость-газ. Насадка выполнена в форме диска с полосами максимальной длины по одной из его осей, причем длина и ширина полос уменьшается от оси диска к его периферии. Линии отгиба полос образуют ступеньки, причем расстояние от линии отгиба каждой полосы до края диска увеличивается от полосы максимальной длины до полосы минимальной длины от 0,75 до 3 соответствующей ширины каждой полосы. Технический результат: повышение эффективности процесса тепло- и массообмена. 2 ил.

Известен элемент насадки для массообменных аппаратов, представляющий собой насадку, выполненную из двух полуэлементов, образованных внутренними и наружными коаксиальными полуцилиндрическими полосами из листового материала, расположенными с взаимным смещением (см. авторское свидетельство SU №1304863, МПК B01D 53/20, 1985 г.).

Наиболее близким аналогом к разработанной конструкции является элемент насадки для массообменных аппаратов, представляющий собой насадку, выполненную из квадратной листовой карты с продольными параллельными прорезями, образующими полосы переменной длины, отогнутые в разные стороны от плоскости пластины (см. авторское свидетельство SU №704648, МПК B01D 53/20, 1977 г.).

Недостатками указанных насадок является недостаточная эффективность тепло- и массообмена из-за использования в качестве заготовки квадратной листовой карты острые углы которой могут препятствовать равномерному распределению элементов насадки по объему колонного аппарата (за счет зацепления элементов насадки), вследствие чего образующиеся пустые пространства будут увеличивать порозность, снижать удельную поверхность и тем самым способствовать снижению эффективности процесса тепло- и массообмена.

Задача изобретения - интенсификация процесса тепло- и массообмена за счет увеличения поверхности контакта взаимодействующих фаз. Это достигается за счет того, что насадка выполнена в виде эллипсоида.

Поставленная задача решается тем, что в насадке для проведения процессов тепло- и массообмена, выполненной в виде пластины с продольными параллельными прорезями, образующими полосы переменной длины, отогнутые в разные стороны от плоскости пластины, согласно изобретению пластина выполнена в форме диска с полосами максимальной длины по одной из его осей с уменьшением длины и ширины полос от оси диска к его периферии, а линии отгиба полос образуют ступеньки, причем расстояние от линии отгиба каждой полосы до края диска увеличивается от полосы максимальной длины до полосы минимальной длины от 0.75÷3 соответствующей ширины каждой полосы.

На фиг.1 представлен общий вид насадочного элемента, на фиг.2 - вид насадки в плане.

Далее приводится пример выполнения насадки.

Диаметр насадки равен ⌀50 мм.

Ширина полосы максимальной длины b равна 6 мм.

Ширина полосы минимальной длины b3 равна 3 мм.

Значения расстояния от линии отгиба до края насадки (d) определяются следующим образом:

d=0.75·b=0.75·6=4.5 мм

d1=1.45·b1=1.45·4=5.8 мм

d2=1.9·b2=1.9·3=5.7 мм

d3=3·b3=3·3=9 мм

Из примера можно сделать вывод, что расстояние от линии отгиба центральной полосы с максимальной длиной до края диска равно 0.75 ширины этой полосы, а расстояние от линии отгиба полосы с минимальной длиной до края диска соответствует 3 ширинам этой полосы.

Заготовкой насадки служит пластина в форме диска. Внутри диска 1 параллельно одной из осей симметрии выполнены прорези 2, образующие полосы 3, длина и ширина которых уменьшаются от центра к периферии, поочередно отогнутые в разные стороны, образуют эллипсоидную форму насадки.

Насадка для массообменных аппаратов работает следующим образом.

Для ведения технологического процесса необходимый объем аппарата засыпают внавал элементами насадки. Контакт между газом и жидкостью осуществляется непрерывно в противотоке по всей высоте слоя насадки как на внешней, так и на внутренней поверхностях элементов насадки. Орошающая жидкость равномерно распределяется по поверхности слоя насадки и стекает по элементам вниз. Газ через распределительное устройство подается снизу аппарата и движется вверх.

Эллипсоидная форма, образующаяся за счет чередующегося отгиба полос в разные стороны, обеспечивает полное омывание как внутренней, так и внешней части элементов насадки, а также создает дополнительные условия для турбулизации взаимодействующих фаз, что обеспечивает значительную интенсификацию процесса тепло- и массообмена благодаря ступенькам, образованными линиями отгиба полос.

Источники информации

1. Авторское свидетельство SU №1304863, МПК B01D 53/20, 1985 г.

2. Авторское свидетельство SU №704648, МПК B01D 53/20, 1977 г.

Насадка для проведения процессов тепло- и массообмена, выполненная в виде пластины с продольными параллельными прорезями, образующими полосы переменной длины, отогнутые в разные стороны от плоскости пластины, отличающаяся тем, что пластина выполнена в форме диска с полосами максимальной длины по одной из его осей с уменьшением длины и ширины полос от оси диска к его периферии, а линии отгиба полос образуют ступеньки, причем расстояние от линии отгиба каждой полосы до края диска увеличивается от полосы максимальной длины до полосы минимальной длины от 0,75 до 3 соответствующей ширины каждой полосы.

Изобретение относится к биореактору для очистки воды, содержащему резервуар с по существу круглым или эллиптическим поперечным сечением, оснащенный средствами подвода для подачи очищаемой воды и средствами отвода для отведения очищенной воды, причем указанный резервуар заключает в себе материал-носитель, предусматривающий возможность развития на нем биопленки, причем указанный резервуар оснащен также средствами подачи воздуха, необходимого для очистки аэробным способом.

Насадка для массообменных аппаратов // 2370311

Реакторная система и способ производства этиленоксида // 2346738

Катализаторная засыпка с закругленными на внешних поверхностях трения каталитически неактивными формованными изделиями // 2315656

Изобретение относится к новым катализаторным засыпкам, содержащим физическую смесь каталитически активных и каталитически неактивных формованных изделий, причем каталитически неактивные формованные изделия имеют на внешней поверхности трения закругленные кромки.

Насадочная колонна // 2310504

Изобретение относится к насадочным массообменным аппаратам для систем "газ-жидкость" и может найти применение в химической, нефтехимической, нефте- и газоперерабатывающей промышленности, металлургическом и коксохимическом производстве, а также в промышленной экологии при очистке дымовых газов и вентиляционных выбросов.

Способ абсорбции газов и устройство для его осуществления // 2310499

Изобретение относится к массообменным способам извлечения жидкостью компонентов газовой смеси и может быть использовано в массообменном оборудовании химической промышленности.

Элемент насадки для массообменных аппаратов // 2290992

Изобретение относится к конструкции насыпных насадок для массообменных аппаратов и может быть использовано при осуществлении тепломассообменных процессов в системах жидкость-пар(газ), например, в ректификации, абсорбции, десорбции, дистилляции и других процессах.

Насадка для тепломассообменных аппаратов // 2289472

Изобретение относится к устройствам тепломассообменных аппаратов с псевдоожиженным трехфазным слоем и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности при очистке газовых выбросов от вредных газообразных компонентов.

Керамический элемент насадки // 2288778

Изобретение относится к созданию элементов насыпной насадки, которую используют для заполнения колонн, в которых протекают процессы массо- или теплообмена. .

Керамический элемент насадки и способ образования слоя элементов насадки // 2281156

Скруббер // 2416454

Реактор с набивкой // 2418748

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано в химической и биологической промышленности

Насадка кочетова для скруббера // 2465039

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания

Элемент насадки кочетова для скруббера // 2490053

Реактор, содержащий наполнитель для распределения жидкости // 2494808

Реактор содержит загрузку из произвольно ориентированного керамического наполнителя, имеющего на своей внешней поверхности каналы для распределения жидкости. Каналы захватывают и перенаправляют жидкость, таким образом, улучшая распространение жидкости. Изобретение обеспечивает улучшенное перераспределение потока поступающей жидкости, подаваемой на загрузку из произвольно ориентированных элементов керамического наполнителя, посредством включения во внешнюю поверхность элемента наполнителя каналов для отведения жидкости. 12 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 ил.

Способ получения ненасыщенных карбоксилатов // 2503653

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения ненасыщенных карбоксилатов взаимодействием алкенов, содержащих от 2 до 6 атомов углерода, с алканкарбоновыми кислотами, содержащими от 1 до 6 атомов углерода, в присутствии кислородсодержащего газа и гетерогенного катализатора на основе благородного металла путем проведения непрерывного процесса в гомогенной газовой фазе в реакторе, при этом газообразную фазу направляют в рецикл (рецикловый газ) и перед входом в реактор насыщают алканкарбоновой кислотой в предназначенном для этого сатураторе, где перед сатуратором для насыщения алканкарбоновой кислотой (основным сатуратором) предусматривают предварительный сатуратор, в котором рецикловый газ насыщают частью от всего количества используемой для насыщения алканкарбоновой кислоты, после чего рецикловый газ направляют в основной сатуратор и насыщают в нем остальным количеством алканкарбоновой кислоты. Изобретение также относится к устройству для осуществления вышеуказанного способа. Использование предварительного сатуратора для насыщения уксусной кислотой позволило увеличить интервал времени между остановками производственного процесса для очистки установки. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Конический форсуночный скруббер // 2522655

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов. Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания. Это достигается тем, что в коническом форсуночном скруббере, содержащем корпус с патрубками для запыленного и очищенного газа, форсуночное оросительное устройство, опорные и ограничительные тарелки, между которыми расположена насадка, брызгоуловитель, выполненный в виде слоя насадки, размещенной между опорной и ограничительной тарелками, и устройство для отвода шлама, причем опорные тарелки выполнены упругими, а насадка, размещенная над нижней опорной тарелкой, выполнена из упругих материалов, и на нижней опорной тарелке установлен вибратор, насадка выполнена в виде в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности таким образом, что диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним и нижним основаниями цилиндрического кольца, а вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Распределительное устройство для орошения насадки // 2541031

Изобретение может быть использовано в ректификационных и абсорбционных колоннах в нефтегазоперерабатывающей, нефте- и газохимической и других отраслях промышленности. Распределительное устройство для орошения насадки в ректификационных и абсорбционных колоннах включает систему подачи жидкости в распределитель в форме каналов прямоугольного сечения с отверстиями в боковых стенках, сопряженных с желобами, имеющими в нормальном сечении форму треугольника, для стока жидкой фазы, в нижней части которых размещены рассекатели жидких струй в виде пучка диспергирующих элементов, имеющего сопряжение в нижней части желобов верхними концами диспергирующих элементов и направленных вниз нижними концами. Диспергирующие элементы размещаются под углом α относительно друг друга, а длина их L определяется по формуле: где L - длина диспергирующего элемента; а - ширина канала, мм; b - ширина желоба, мм; N - количество диспергирующих элементов, шт.; α - угол между диспергирующими элементами, град. Изобретение позволяет увеличить площадь и равномерность орошения массообменной насадки. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 пр.

Способ получения диоксида хлора // 2562997

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Непрерывный способ получения диоксида хлора включает введение хлорат-ионов, пероксида водорода и кислоты в реактор, содержащий внутренние насадочные элементы. Осуществляют взаимодействие указанных хлорат-ионов, пероксида водорода и кислоты в реакторе с образованием потока продуктов, содержащего диоксид хлора. Полученный поток продуктов выводят из реактора. Реактор может содержать неупорядоченно расположенные насадочные элементы или структурированную насадку. Изобретение позволяет повысить эффективность расхода исходных реагентов и производство диоксида хлора, упростить процесс. 14 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.

Насадка кочетова для скруббера // 2576294

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в различных отраслях промышленности для очистки запыленных газов. Насадка для скруббера выполнена в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности. Диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним и нижним основаниями цилиндрического кольца. Вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу. Элемент насадки выполнен с перфорацией как на боковой поверхности, так и на полусферических поверхностях. Между вершинами полусферических поверхностей элемента насадки расположена перфорированная поверхность n-го порядка, например сферическая, эллиптическая, гиперболическая. Внутри полусферических поверхностей концентрично и с зазором расположены по крайней мере две полусферические поверхности. Насадка может быть выполнена полой шарообразной формы, на внешней поверхности которой имеются дополнительные элементы в виде поверхности тел вращения. Внутренняя поверхность насадки соединена с внешней посредством трех каналов. Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания за счет более развитой поверхности насадки. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.