Сетчатая не проливающая жидкость тарелка для ректификационных колонн

 

Класс 12с, 1, 4

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСННИЕ сетчатой непроливающей жидкость тарелки для ректифика-ционных колонн.

К авторскому свидетельству К. Ф. Павлова, заявленному 29 июня

1932 года (спр. о перв. № 111819).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1933 года.

160) Для теснбго перемешивания паровой (газовой) и жидкой фазы в химических аппаратах применяются два приема: а) поверхностное соприкосновение газа и жидкости при непрерывном распределении фаз на нисходящие и восходящие струйки, для чего служат: скруббера с насадкой, колонны ректификационные с сетками и ситами (при сплошном заполнении и без перетоков), распыление, жидкости в газе при помощи вращающихся дисков, конусов, турбодисперсоров и т. и., б) распределение газа в виде бесчисленных струек и пузырьков в жидкостном слое, имеющем ориентированное горизонтальное направление и локализованный сток (сегменты, переточные трубки гидравлического затвора), для чего применяются колонны с колпачковыми тарелками, тарелки ситчатые и сетчатые.

Преимуществом первого способа работы является небольшое гидравлическое сопротивление аппарата и большая поверхность контакта фаз в единице объема аппарата, простота изготовления и — для насадочных скрубберов — легкость и надежность обслуживания, а недостатками. необходимость оперировать со значительными количествами жидкости во избежание сухости. насадок и опасность неравномерного орошения, т,-е. хода жидкости и газа по различным, руслам без взаимодействия фаз.

Достоинства колпачковых тарелок заключаются в надежности в смысле непроливания жидкости с отдельных тарелок в куб и в простоте обслуживания и пуска.

Недостатками являются недостаточный контакт фаз и большой вес та-релки.

Достоинства сетчатой и ситчатой тарелокк: хороший конта кт фаз, малы и вес,. простота конструкции, а недостатки их. проливание жидкости тарелок в куб при колебаниях или прекращении давления паров (и газов), поддерживающего жидкость на сетке и сите, трудность пуска и длительный период наладки колонны (час — два после начала работы у сетчатой, при немедленном пуске колпачковой, колонны).

Большим недостатком кол пачковых.. тарелок оказывается значительное мертвое пространство — большой слой неработающей жидкости (ниже прореза колпачков). При ректификации жидкого воздуха сетчатая тарелка дает после

20 мин. остановки азот чистоты 80%, колпачковая после 20 мин. остановки—

98% чистоты азота.

П редлагаемое изобретение имеет в, виду соединить в одной конструкции, положительные стороны перечисленных устройств в форме сетчатой непроливающей тарелки, в.которой применены гидравлический затвор между центральной переточной трубкой и верхним краем конического сетчатого зонта, и у нижнего края последнего — гидравлический карман для сбора жидкости при перепаде давления, Движение жидкости с горизонтального верхнего сита на нинщее происходит через гидравлический затвор и конический непроливающий зонт, npony""êaþùèé пары, благодаря чему увеличивается поверхность соприкосновения паров и жидкости.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез предлагаемой тарелки; фиг. 2 — вертикальный разрез варианта конического зонта и фиг. 3 — вариант гидравлического кармана.

Под горизонтальной сеткой (или ситом) е с числом отверстий на квадратный сантиметр, опытно подобранным по сорту жидкости (от 40 до 4), расположен конический сетчатый зонт д для движения перетекающей жидкости от центра к периферии (фиг. 1). Наклонная сетка может быть заменена концентрическими коническими поясами и с разрывом между ними для прохода газа (фиг. 2), одним концом опирающимися на ребро р.

Между переточной трубкой к в центре, играющей роль центрирующего и опорного стакана, и верхним краем конического зонта д помещается гидравлический затвор г. У нижнего края зонта д расположен гидравлический карман а, ж, 8, б, и, для стока жидкости в момент остановки колонны или падения давления; действие кармана основано на том, что давление до сетки больше давления над сеткой. Поэтому при нормальной работе колонны жидкость оказывается сполна вытесненной из кармана через соединительную трубку а на сетку. Пространство под частью в пусто. При перепаде давления жидкость с горизонтальной сетки е будет по наклонному сетчатому зонту д стекать в карман и запол нит его полностью или частично, в со.ответствии с упавшим давлением. При

;возобновлении давления жидкость вновь вытесняется через пояс ж на соседнюю сетку е и немедленно полностью восстанавливает коэфициент ее действия.

На фиг. 3 изображен вариант кармана. Движение жидкости по радиальным (а не диаметральным) расстояниям увеличивает коэфициент полезного действия тарелки. Коэфициент этот растет также в виду наличия наклонной сетки, содействующей контакту газа и жидкости в течение стока ее к гидравлическому затвору, чего нет при существующих конструкциях тарелок.

Увеличение коэфициента полезного действия тарелки позволяет уменьшить высоту колонны и тем самым свести к минимуму тепловые потери колонны в связи с увеличением (процентов на десять) ее диаметра, вследствие устройства гидравлического кармана. Наличие гидравлического кармана с высоким и узким слоем жидкости в нем затрудчяет испарение при остановке колонны, поскольку количество выкипающей во время остановки жидкости пропорционально поверхности испарения.

Расстояние между, тарелками и общий вес тарелки остается минимальным, по сравнению с сетчатой или колпачковой тарелкой, при использовании стенок с карманов в качестве кожуха колонны.

В случае надобности увеличить сопротивление каждой тарелки или высоту ее слоя без увеличения расстояния между тарелками, действие гидравлического за твора усиливается соединением его пространства,трубками не с паровым пространством соседней ниже лежащей (второй) тарелки, а с паровым пространством тарелки, третьей по счету от нее.

Предмет изобретения, ф

Сетчатая .непроливающая жидкость тарелка для ректификационных колонн, отличающаяся применением гидравлического затвора между центральной переточной трубкой к и верхним краем конического сетчатого зонта д, через которые происходит движение жидкости, и расположенного у нижнего края зонта д гидравлического кармана а, ж, в, б, пдля сбора жидкости при перепаде давления.