НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

Изобретение относится к конструкции насыпных насадок для тепло- и массообменных аппаратов и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности при осуществлении тепломассообменных процессов в системах жидкость-пар (газ), например ректификации, абсорбции, десорбции, дистилляции и других процессах.
Известен элемент насадки для массообменных аппаратов, представляющие собой два установленных под углом 90° полуцилиндра с выполненными в них продольными прорезями и горизонтальную перегородку, размещенную между полуцилиндрами и соединяющую их между собой, стороны одного из полуцилиндров выполнены с косым срезом, а прорези расположены вдоль продольной оси цилиндра. (см. SU Авторское свидетельство №1011207, МПК В01D 53/20, 1983 г).
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков является насадка для тепло - и массообменных аппаратов, выполненная в виде двух установленных под углом 90° друг к другу полуцилиндра соединенных между собой перегородкой, в полуцилиндрах и перегородке выполнены сквозные отверстия прямоугольной формы. (SU Авторское свидетельство №696654, МПК В01D 53/20,1982 г).
Недостатками указанных насадок является недостаточная турбулизация, эффективность тепло - и массобмена, жесткость, коррозионная стойкость в агрессивных средах, высокая стоимость.
Задачей изобретения является создание конструкции насадки, позволяющей повысить турбулизацию потока, эффективность тепло - и массообмена, жесткость, коррозионную стойкость и снизить стоимость.
Данная задача достигается за счет того, что в насадке для тепло - и массообменных аппаратов, содержащей два установленных под углом 90° друг к другу полуцилиндра соединенных между собой перегородкой, причем в полуцилиндрах и перегородке выполнены сквозные отверстия, согласно изобретению эти отверстия имеют круглую форму, полуцилиндры и перегородка выполнены встык без зазоров, причем на наружной поверхности полуцилиндров имеются равномерно расположенные продольные выступы, высотой равной 0,2 - 1 толщины полукольца. При этом насадка выполнена из керамического материала.
На фиг.1 схематично, общий вид насадки, на фиг.2 - вид насадки с верху на фиг.1, на фиг.3 вид на фиг.1 справа, на фиг.4 разрез А-А.
Контактное устройство представляет два установленных под углом 90° друг к другу полуцилиндра 1 и 2 соединенные между собой перегородкой 3, в полуцилиндрах и перегородки выполнены сквозные отверстия круглой формы 4, на наружной поверхности полуцилиндров имеются равномерно расположенные выступы 5.
Насадка для тепло - и массообменных аппаратов работает следующим образом.
Для ведения технологического процесса необходимый объем аппарата засыпают внавал насадкой. Контакт между тепло - и массообменивающимися потоками (жидкость-газ) происходит непрерывно в противотоке по всей высоте слоя насадки как на внешней, так и на внутренней поверхностях. Орошающая жидкость равномерно распределяется по поверхности слоя насадки и стекает по элементам вниз. Газ через распределительное устройство подается снизу аппарата и движется вверх.
Наличие у насадки сквозных отверстий круглой формы 4 и равномерно расположенных продольных выступов 5, с толщиной равной 0,2-1 толщины полуцилиндра позволяет увеличить удельную поверхность насадки и создать дополнительные местные завихрения жидкостного и газового потока, улучшить условия для межфазного перемешивания, т.е. усилить турбулизацию и повысить кратность обновления поверхности контакта взаимодействующих фаз, что приводит к повышению эффективности тепло- и массообмена, а также повышению жесткость.
Выполнение полуцилиндра и перегородки без зазоров способствует повышению жесткости.
Выполнение насадки из керамического материала позволяет увеличить коррозионную стойкость в агрессивных средах и снизить стоимость, а наличие выступов с высотой менее 0,2 толщины стенки не окажет заметного влияния на турбулизацию потока и эффективность тепло - и массообмена, а приведет только к усложнению конструкции и к повышению стоимости, что недопустимо.
Выполнение выступов с высотой более 1 толщины стенки, приведет к заметному увеличению материалоемкости, т.е. к повышению стоимости насадки, что недопустимо.
1. SU Авторское свидетельство №1011207, МПК В01D 53/20, 1983 г.
2. SU Авторское свидетельство №696654, МПК В01D 53/20, 1982 г