Тарелка для тепломассообменных аппаратов

 

Изобретение касается аппаратурного оформления процессов абсорбции, десорбции, ректификации и может быть использовано в подотрасли химических реактивов и особочистых химических веществ. Целью изобретения является интенсификация массообмена за счет создания саморегулируемого по отношению к скорости пара пульсирующего потока эжектируемой под клапан жидкости. Тарелка включает пластины отражателя газа, жестко закрепленные по отношению к тарелке и снабженные дополнительными плоскостями, свободно перемещающимися вокруг осей, причем в нижнем положении верхние края дополнительных плоскостей упираются в нижние поверхности пластин отражателей, а нижние края - опираются на отбортовки полотна. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 01 (- 3/30

В, С53НМЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

li .6MR

114: .

СТ1

Сл: сС

СР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4391319/23-26 (22) 09.0;3.88 (46 ) 23. 12. 89. Ь юл. ¹ 47 (7l ) Всесоюзный научно-исследовательский институт химиче IIIIx реактивов и особо чистых химических веществ (72) В. В. (.олодовников (53) 66.048.375 (088.8) (56) Рw óã«T. С. Развити«тарельчатых массообменных колонн жидкофазного контакта. --М.: ЦИН Г1!ХимНефтемаш. Сер Х>1-1, 1982, 34 «. !

1ат«нт %PI х)Ъ 200256, кл. В Ol D:3-, 30, I 981.

П а тент ср ра н ци и ¹ 1443203, кл. В 01 D 3! 30, 1976.

Задороский В. М. Основные направления совершенствования конструкций клапанных арелок. — М.: ЦИНТИХим Нефтема ш. («р. ХМ-!. № 2(13), 1970.

Лвторское свидетельство СССР

Х 584865. кл. В 01 D 3, ;30, 1977.

Лвторскос свид«тельство СССР .¹,341498, к.I. В Ol Р 3 30, 1972.

Лвторскос свидетельство СССР .№ 1230618. к.п. В 01 1) 3 30. 1986.

Изобретение относится к массообменным контактным устройствам для тепломассообменных аппаратов и .химическим реакторам газожидкостного контакта и может быть использовано в оборудовании химической и смежных отраслей промышленности, в част— ности в процесса v абсорбции, десорбции, ректификации.

Целью изобретения является интенсификация массообмена за счет создания саморегулируемого по отношению к скорости пара пульсируюьцего потока эжектируемой по I, клапан жидкости.

„„Я0„„1530195 А 1 (54) TAP EËKA 3.1Я TEÏ, 1OÌA(.(.ÎÎÁМЕННЫХ ЛППЛРЛТОВ (57) Изобретение касается аппаратурного оформления процессов абсорбции, десорбции, ректификации и чожет быть использовано в подотрасли химических реактивов и особочистых химических веществ. Целью изобретения является интенсификация массообмена за счет создания сd ÷oð«ãóëèIIóåмого по отношению к скорости пара пульсирующего потока эжектируемой l10 1 клапан жидкости. Тарелка вклн)чает пластины огражателя газа, жестко закрепленны«по отношению к тарелке и снабженные дополнительIII IVIIII плоскостями, свободно пер«мещающимися вокруг осей, причем в нижнем полож«нии верхние края дополнительных Ilлоскостей упираются в нижние поверхности пластин отражателей, а нижние края опираются на отбортовки полотна. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

На чертеже представлена конструкция предлагаемой тарелки, аксонометрия.

Тарелка включает полотно 1 тарелки со щелевидными отверстиями 2. Над отверстиями размещены отражатели из прямоугольных пластин 3. жестко соединенных продольными краями. Отражатели закреплены жестко и неподвижно относительно полотна тарелки. Линия соединения пластин, 3 отражателей расположена выше их сторон., сля нисходящего перемещения жидкости по тарелкам установлены переливные I dIIманы (перегородки) 4, в которых свободно

1530195

3 расположены оси 5. На осях 5 закреплены дополнительные плоскости (пластины) 6, кс>торые расположены ниже пластин 3 отражателей газового потока. В состоянии покоя верхние края дополнительных плоскостей 6 упираются в нижние поверхности пластин 3 отражателей, а нижние края — опираются на отбортовки 7 полотна 1 тарелки. Оси 5 смещены относительно центра дополнительных плоскостей 6 к линии соединения пластин 3 отражателя. Тарелка снабжена ограничителями 8 подъема.

Тарелка работает следующим образом.

Газ (пар) проходит в вышерасположенную секцию через щели 2 полотна 1 тарелки, встречает на своем пути отражатели, изменяет направление и обтекает дополнительные плоскости 6. Давлением парового потока дополнительные плоскости 6 вращаются вокруг осей 5 и занимают определенное положение. Паровой поток проходит через образующиеся зазоры между отбортовками 7 полотна I тарелки и нижними поверхностями дополнительных плоскостей 6 и входит в газожидкостный слой на тарелке, турбулизируя его. В результате движения дополнительных пластин и благодаря указанному их расположению между верхними краями этих пластин 6 и нижними поверхностями пластин 3 отражателей образуется зазор. через который из застойной зоны над отражателями начинает эжектироваться жидкая фаза в подклапанное пространство. При этом с увеличением скорости газового (парового) потока отклонение дополните чьных пластин 6 от равновесного состояния увеличивается и, следовательно, увеличивается площадь зазора, через который эжектируется жидкость, т. е. количество вовлекаемой эжекцией под клапан жидкости самопроизвольно растет.

Под действием силы тяжести дополнительных плоскостей 6 благодаря асимметричному расположению осей 5 относительно центра плоскостей и относительно нестабильного потока пара (газа) в колонном аппарате дополнительные плоскости 6 совершают колебательные движения относительно занятого среднего положения. Эти колебания вызывают переменное сечение зазоров для эжекции жидкости. В результате наблюдается неравномерное, пульсирующее по массе эжектирование жидкостного потока в подклапанное пространство. Указанное усиливает колебательные движения дополнительHb1x плоскостей 6 вокруг среднего положения> а следовательно, и пульсации потока эжектируемой жидкости и восходягцей газовой (паровой ) фазы, что исключает возможность прекр;>щения рассматриваемых пульса ций.

Жидкость с тарелки перемещается на нижележащую тарелку через переливные перегородки 4.

Эффективность работы предлагаемой тарелки проверяют в процессе очистки дибутилового эфира го реактивной квалифи40

1. Тарелка для тепломассообменHûх аппаратов, включающая полотно со щелевидными отверстиями с отбортованными вверх плоскостями, установленные над ними отражатели из сплошных прямоугольных пластин, соединенных между собой по прилегающим центральным кромкам так, что линия соединения размещена выше их сторон, переливные перегородки и ограничители подъема, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации массообмена за счет создания саморегулируемого по отношению к скорости пара пульсирующего потока эжектируемой под клапан жидкости, пластины отражателя жестко прикреплены к тарелке и снабжены расположенными под их периферийными кромками дополнительными плоскостями, свободно перемещающимися вокруг осей, при этом верхние края дополнительных плоскостей расположены под нижними поверхностями пластин отражателей, а нижние края расположены на отбортовке полотна.

2. Тарелка по п. 1, отличающаяся тем, что оси смещены относительно центра дополнительных плоскостей к линии соединения пластин отражателя.

4 кации «чистый». Очистке подвергается реакционная масса после синтеза дибутилового эфира, получаемого путем дегидратации дибутилового спирта при 120 — 140 С в присутствии катализатора — серной кислоты в смеси с добавками алюминия серно-кислого. Исходный состав реакционной массы, Я: дибутиловый эфир 97; бутанола 2; масляная кислота и продукты осмоления остальное.

Параметры периодической ректифика1ð ционной колонны: куб 160 л, диаметр 0,1 м, высота 4 м. Ректификация проводится при остаточном давлении 150 + 10 мм рт. ст. Разовая загрузка составляет 100 кг реакционной массы, в которую вносится 100 г едкого натрия.

15 ! фракция (азеотроп бутаноп — дибутиловый эфир) отбирается и ри температуре до 70 -72 С.

Товарный продукт отбирается при 73+

+1,5 С.

На известных тарелках получают 59 кг целевого продукта. При секционировании колонны предлагаемыми тарелками отбирается 73 кг бутилового эфира «чистый».

Качество продукта в обоих случаях удовлетворяет требованиям ГОСТа: содержание

25 основного 98О „, плотность 0,770 г/см, noIl ре 1oMïåí ия п-," — 1,399 1, 6»» =

=141,9 С.

Предлагаемая тарелка позволяет интенсифицировать на 35 45Я массообмен между жидкостью и паром (газом) на тарелке

З0 в результате обеспечения конструкцией тарелки эжектирования из застойной зоны регулируемого скоростью пара (газа) пульсирующего газа, а также благодаря приданию пульсаций и газовому (паровому) потоку.

Формула изой>ретения

1530195

Составитель С. Баранова

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор l Патли

Заказ 7798/5 Тираж 600 Под лис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I 13035. Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, l0 I