СИТЧАТАЯ ТАРЕЛКА РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЫ

Полезная модель относится к области неорганической химии, в частности, к видам ситчатых тарелок ректификационной колонны и может быть использована для очистки тетрахлорида титана методом ректификации.
Известна ситчатая тарелка ректификационной колонны (Основные процессы и аппараты химической технологии." Гельперин Н.И.-М.:Химия,1981г- в двух кн.кн.2, стр.460-467), включающая корпус колонны, перфорированный диск с отверстиями диаметром 2-8 мм или со щелями, шириной 2-4мм, снабженные переточным (переливным) устройством. Газ проходит через отверстия и барботирует через слой жидкости.
Недостатком данной конструкции является то, что в процессе очистки тетрахлорида титана от примесей на тарелке образуется осадок, который приводит к зарастанию отверстий, снижению производительности и повышению трудозатрат на обслуживание таких колонн.
Известна ситчатая тарелка ректификационной колонны (кн.Металлургия титана.- Мальшин В.М., Завадовская В.Н., Пампушко Н.А.-Учебник для техникумов.-М.Металлургия, 1991, стр.98-104), по количеству общих признаков принятая за ближайший аналог-прототип и включающая корпус, в котором установлен плоский перфорированный лист с отверстиями одинакового диаметра, переливное устройство для жидкости с образованием гидрозатвора.
Отверстия в перфорированном листе выполнены цилиндрической формы одинакового диаметра на всю толщину тарелки. Парогазовая смесь
тетрахлорида титана с твердыми примесями барботирует через слой жидкости, находящейся над тарелкой. При этом создаются застойные зоны между отверстиями тарелки и происходит оседание и накопление твердых частиц и возгонов. Это приводит к частным остановкам на чистку тарелки, снижает производительность работы тарелки и всей ректификационной колонны в целом, а также повышает трудозатрарты на обслуживание колонны.
Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и позволяет за счет увеличения скорости прохождения парогазовой смеси, снижения отложений твердых примесей в отверстии тарелки уменьшить износ оборудования и тем самым затраты на обслуживание ректификационной колонны и повысить ее производительность.
Технический результат достигается тем, что предложена ситчатая тарелка ректификационной колонны, включающая корпус, в котором установлен плоский перфорированный лист с отверстиями одинакового диаметра, переливное устройство для жидкости и гидрозатвор, новым является то, что она дополнительно снабжена фасками, выполненными в виде конуса на каждом отверстии плоского листа сверху и снизу при соотношении верхнего диаметра конуса фаски к диаметру отверстия равным (1,4-1,6):1.
Выполнение отверстий с фаской позволяет увеличить скорость прохождения парогазовой смеси через отверстие и направление его движения. Парогазовая смесь завихряется в слое жидкости над тарелкой и не дает образоваться осадку с твердыми частицами и возгонами. Это позволяет уменьшить износ оборудования и увеличить межремонтный пробег ректификационной колонны, уменьшить трудозатраты и производительность.
На фиг.1 показана ситчатая тарелка ректификационной колонны, которая выполнена в виде корпуса 1, в котором установлены в несколько рядов перфорированный лист 2 с отверстиями 3, на которых снизу и сверху выполнены фаски 4 в виде конуса с соотношением верхнего диаметра конуса к отверстию равным (1,4-1,6): 1, переливными окнами 5 для жидкости и гидрозатвора 6.
Пример работы устройства
2
6
2
6
2
6
6
Очистку тетрахлорида титана от твердых низко-и высококипящих примесей (FеСl, AlCl, TiOCl, ССl и др.) осуществляют в ректификационных ситчатых колоннах диаметром 0,5м и высотой 14.5м.. Для этого технический тетрахлорид титана, содержащий легкокипящие примеси и растворенные газы, при температуре 120-130°С непрерывно подают в куб-испаритель, затем через коллектор-распределитель направляют в напорные баки и в среднюю часть ректификационной колонны на 32 тарелку. Парогазовая смесь в результате массообмена между жидкой и паровой фазами, поднимаясь снизу вверх и проходя через отверстие 3 плоского перфорированного листа 2 корпуса колонны 1, проходит через тетрахлорид титана, который поступает сверху и через переливное устройство 5 и гидрозатвор 6 перетекает вниз и обогащается легкокипящими примесями. На каждом отверстии сверху и снизу листа 2 выполнены фаски 4 в виде конуса при соотношении верхнего диаметра конуса фаски к диаметру отверстия равным (1,4 - 1,6):1. А жидкость, обогащенная тетрахлоридом титана поступает в конденсатор-дефлегматор. Чистый тетрахлорид титана с примесью низкокипящих компонентов непрерывно отводят из конденсатора-дефлегматора, а пульпу, содержащую высококияпщие примеси, непрерывно сливают из куба-испарителя и направляют на дальнейшую переработку.