Колонный массообменный аппарат

 

Изобретение относится к массообменным аппаратам и может использоваться в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслях промыщленности. Целью изобретения является устранение захлебывания переливных устройств при работе аппарата и обеспечение ускоренного удаления жидкой фазы из переливных устройств при аварийной остановке. Аппарат содержит корпус с установленными в нем барботажными тарелками, переливными устройствами , состоящими из сливных и приемных перегородок и клапанов, размещенных в блоке, расположенном на днище переливного устройства между сливной перегородкой и корпусом, и отводов, жестко прикрепленных к днищам переливных устройств. Блок состоит из цилиндрического корпуса с вертикальными прорезями по образующ;.1М, верхней перфорационной крыщкон и отверстием в центре днища с приваренным по краям отверстия патрубком, цилиндрической пружиной, прикрепленной одни.м концом к днищу блока, а другим -- к цилиндрической чаше, укрепленной на штоке, приваренном нижни.м концом к клапа.чу. 7 ил. ( 1а:и,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5114 В 01 D 320

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2! ) 4231525/23-26 (22) 16.04.87 (46) 15.11.88. Бюл. № 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский

k проектный институт нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (72) А. А. Савкин, В. Ф. Евтихин, И. В. Федотова и С. А. Баранов (53) 66.015.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 475159, кл. В 01 D 3/16, 1972. (54) КОЛ ОННЫ Й МАССООБME НН Б1 и

АППАРАТ (57) Изобретение относится к массообменным аппаратам и может использоваться в химической, нефтехимической и нефтепере рабаты вающей отраслях промышленности.

Целью изобретения является устранение захлебывания переливных устройств при

„„SU„„1437062 работе аппарата и обеспечение ускоренного удаления жидкой фазы из переливных устройств при аварийной остановке. Аппарат содержит корпус с установленными в нем барботажными тарелками, переливными устройствами, состоящими из сливных и приемных перегородок и клапанов, размещенных в блоке, расположенном на днище переливного устройства между сливной перегородкой и корпусом, и отводов, жестко прикрепленных к днищам переливных устройств.

Блок состоит из цилиндрического корпуса с вертикальными прорезями по образующим, верхней перфорационной крышкой и отверстием в центре днища с приваренным по краям отверстия патрубком, цилиндричс-кой пружиной, при креплен ной одним концом к днищу блока, а другим -- к цилиндрической чаше, укрепленной на штоке, приваренном нижним концом к клапачу. 7 ил.

1437062

Изобретение относится к массообменным аппаратам для проведения процессов ректификации и абсорбции и может быть использовано в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отрасл rx промышленности.

Целью изобретения является устранение захлебывания переливных устройств при работе аппарата и обеспечение ускоренно;о удаления жидкой фазы из переливных устройств при аварийной остановке.

На фиг. 1 изображен колонный м ассообменный аппарат, общий вид; на фиг. 2— переливное устройство с блоком, общий вид; на фиг. 3 --- блок при заполнении переливного устройства; на фиг. 4 — — тî е, при нормальном режиме работы аппарата; на фиг. 5— то же, при захлебывании пере.".ивногс vcTройства по жидкой фазе; на фиг. 6 — то же., при захлебывании лереливно, о устройств» по паровой фазе; на фиг. 7 — — то же, при аварийном сливе жидкой фазы.

Колонный массообменный аппарат содержит корпус 1, линию 2 ввода сырья, линию 3 вывод-пара,,линию 4 вывода жидкости, барботажные тарелки 5, перел: вные устройства 6, содержашие днище 7, с.чивную 8 и приемную 9 перегородки, блок 10 и отвод !.

Блок !О состоит из цилиндрического корпуса 12, перфорированной крышки 13, днища 14 с отверстием 15 и приваренным по его краям па-:-рубком !6, клапана 17, чаши

18 и штока 19, жестко поикрепленного к клапану 17 и чаше 18, спиральной пружины

20, прикрепленной нижним концом к днищу r4 блока 10 и свободно поддерживаю цей чашу 18. Стенка корпуса !2 блока 10 имеет прорези, начиная от уровня днища 14 блока. Отвод 11 жестко прикреплен снизу к днищу 7 переливного устройства и расположен с наклоном к центру нижележац;ей тарелки. Чаша 8 имеет цилиндрическую форму и содержит дренажные отверстия.

Массообменный аппараг (фиг. 1) paGoтает следующим образом.

Нагретое сырье по трубопроводу 2 полают в аппарат на тарелку 5. Газы и парь поднимаются, проходя через отверстия вышерасположенных тарелок, и удаляются из аппарата по линии 3, жидкая фаза стекает последовательно через нижерасположенные тарелки и переливные устройства и удаляется по линии 4 для подачи на циркуляцию и возвращения в аппарат. Пары сырья, поднимаясь, частично конденсируются на тарелках, и конденсат стекает в переливные устройства 6, соединяясь с потоком жидкого сырья. Пары, образующиеся на нижних тарелках, проходят последовательно вышерасположенные тарелки, барб ггируя через слой жидкости на них. с

g0

На фиг. 3 пока.,ан этап зало. —. . ия переливного устройства 6. Первоначальное давление паров на тарелках Р = Р„ „

== Р z клапан 17 открыт за счет действия пружины 20, чаша 18 не содержит жидкости. При стекании с тарелки 5 через сливную перегородку 8 в переливное устройство часть жидкости попадает через перфорированную крышку 13 в чашу 18 блока 10.

Остальная часть жидкости стекает на днище 7 переливного устройства и через прорези в стенке 12 попадает в блок 10, оттуда по патрубку 16 в отвод 11 и стекает на полотно нижележащей тарелки. Чаша 18 постепенно заполняется жидкостью, при этом жидкость частично вытекает через дренажные отверстия в днище чаши 18. Под действием веса жидкости чаша 18 со штоком !9 и клапаном 17 опускается, сжимая пружину 20. При заполнении чаши 18 клапан

17 закрывает отверстие 15. Сток жидкости через отвод 11 прекращается.

При дальнейшем поступлении жидкости уровень ее B переливном устройстве поднимается и происходит захлебывание переливного устройства по жидкости. Давление паров P„ Р,„.> Р а, а уровень жидкости в переливном устроистве находится выше верхнего края чаши 18, вследствие чего повышается уровень жидкссти на тарелке 5, препятству ". процессу барботирования паров через слой жидкости на тарелке. Б результате погружения в жидкость чаша 18 со штоКоМ 19 rr клапаном 17 всплывает лод действием выталкиваюгцей силы пружины 20, открывая отверстие 15, через которое жидкость начинает вытекать в отвод 11, снижая уровень жидкости в переливном устройстве и на полотне тарелки 5 и устраняя захлебывание по жидкости.

При захлебывании по пару (P„>)P„ >

Ф Р ) пары проскакивают через слой жидкости на тарелке, образуя пену, и одновременно поступают в отвод 11 вышерасположенной тарелки. При этом нарушается процесс массообмена !фиг. 6). Давление паров в отводе 11 передается на клапан 17, который поднимается вместе со штоком 19 и чашей 18, открывая отверстие 15 и вы11 хо",,ят вверх через слой жидкости в переливном устройстве. При этом снижается разность давлений паров между тарелками, клапан 17 опускается, закрывая отверстие

15, после чего восстанавливается нормальный режим работы аппарата.

При остановке работы колонного аппарата, когд Р, = Р„„= 1- „, слив жидкости с тарелок в переливные устройства прекращается, а оставшаяся на тарелках жидкость последовательно стекает на нижележашие тарелки, собираясь в нижней части аппарата, откуда ее откачивают по ли1437062 нии 4. Одновременно прекращается поступление жидкости через сливную планку 8 в переливное устройство (фиг. 7). Жидкость из чаши 18 вытекает полностью через дренажные отверстия, уровень жидкости в переливном устройстве понижается. За счет облегчения веса чаши 18 пружина 20 поднимает чашу 18 со штоком 19 и клапаном

17, открывая отверстие 15. Жидкость из переливного устройства стекает в отвод 11 на нижележащую тарелку и последовательно через остальные тарелки в нижнюю часть аппарата. Таким образом, достигается ускоренный слив жидкости из переливных устройств.

Использование предлагаемого устройства автоматически исключает захлебывание по жидкости и пару, обеспечивая стабильную работу массообменного аппарата, а при остановке — ускоренный слив жидкости из переливных устройств и удаление из аппарата, уменьшает затраты пара и сокращает время на выпаривание остатков нефтепродуктов.

Формула изобретения

Колонный массообменный аппарат для проведения процессов ректификации и абсорбции, содержащий корпус с установленными в нем тарелками, переливные устройства, включающие каждое сливную перегородку, приемную перегородк, клапан, установленный на днище переливного устройства между приемной перегородкои и кор пусом, отличающиися тем, что, с целью устранения захлебывания переливных устройств при работе аппарата и обеспечения ускоренного удаления жидкой фазы, он снабжен блоком с днищем, клапан расположен между сливной перегородкой и корпусом и размещен в блоке, выполненном в виде цилиндрического корпуса с прорезями, расположенными от уровня днища с верх!!ей перфорированной крышкой, при этом в центре днища выполнено отверстие с приваренным по его краям патрубком, блок снабжен чашей с дренажным отверстием, штоком, отводом и пружиной. прикрепленной

20 одним концом к его дни щl . а Jpvгим — — к чаше, чаша укреплена на штске. который прикреплен нижним концом к кл!!пану. перекрывающему отверстие в днище блока. а пагрубок тслескопически яходит со свободной посадкой в отвод, последнии приварен к днищу переливного устройства и расположен с наклоном K центру нижележащ Й тарелки.

1437062

7g

7Z

Ю

74

77

1437062 ю

7Z и

Ф 7г4

Щ/2. 5

1437062

7g о 002, Е

Составитель С. Баранова

Редактор Л. Веселовская Texpeд И. Верее Корректор Э. Лончакова

Заказ 5820/9 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4