ПЕРЕРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЖЕЛОБЧАТОЙ ТАРЕЛКИ

ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Изобретение относится к области химической технологии, а именно - к массообменным (диффузионным) процессам, имеющим широкое распространение в нефтехимическом производстве.
Технологическое назначение этих процессов весьма разнообразно, однако сущность массообмена заключается, главным образом, в разделении смесей посредством диффузионного переноса вещества из одной фазы в другую. Одними из основных аппаратов, воплощающих в себе этот процесс, являются тарельчатые колонны. Они применяются для проведения процессов абсорбции и ректификации. Основными конструктивными элементами тарельчатых колонн являются контактные устройства - тарелки, которые располагаются в аппарате по всей высоте одна над другой с определенным интервалом. Тарелка предназначена для создания большой поверхности контакта между взаимодействующими на ней жидкой и газовой фазами и интенсивного их перемешивания. Контакт и массообмен между фазами в тарельчатой колонне происходят ступенчато, что отличает ее работу от насадочной колонны.
Существуют различные конструкции контактных тарелок. Нами рассматривается совершенствование работы желобчатой переточной тарелки. Конструкция тарелки включает в себя желобчатые элементы, по которым протекает жидкость от приемного к сливному карману,и расположенные над ними туннельные колпачки. Газ проходит в зазоре между желобами под колпачек, а затем через прорези колпачка попадает в зону контакта с жидкостью.
Одним из недостатков работы желобчатой тарелки является тот факт, что в процессе перетекания жидкости по тарелке в самой нижней части желобчатого канала образуется мертвая зона, так как в этом месте практически не происходит соприкосновения газа и жид кости. Указанный недостаток
работы тарелки описан в книге Масштабный переход в химической технологии под ред. А.Н.Розена (1980 год). Для устранения этого явления нами предлагается дополнить традиционную конструкцию тарелки сегментными перегородками, что будет способствовать периодическому перетеканию жидкости и лучшему ее перемешиванию с газовой фазой (рис.1). Радиусы кривизны сегментных перегородок и желобчатого канала должны быть одинаковыми. Высота сегментных перегородок принимается несколько меньшей высоты сливного порога. Интервал между перегородками рекомендуется в пределах 200 - 400 мм. Количество перегородок определяется в зависимости от длины желоба.
Кроме этого, к недостатку можно отнести прорыв газа через прорези колпачка в виде факелов, поскольку скорость газовой фазы в колонне является достаточно высокой. Тем самым уменьшается время взаимодействия и поверхность контакта двух фаз. Представляется целесообразным снабдить полезную модель отбойной полосой, расположенной вдоль желоба в верхней части газожидкостного слоя над сегментными перегородками. Это позволит увеличить продолжительность пребывания газа в зоне контакта фаз и повысить равномерность его распределения за счет дополнительной турбулентности.
Материал для изготовления полезного устройства - листовой металл. Крепление предлагаемого приспособления осуш ествляется с помощью туннельных колпачков. Сегментные перегородки прижимаются к желобу верхними кромками прорезей колпачков (рис.2). Таким образом, использов.ание данного приспособления улучшает условия взаимодействия газовой и жидкой фаз в зоне контакта и способствует повышению эффективности работы желобчатой переточной тарелки.
Предлагаемое устройство было опробовано на опытной установке (диаметр колонного аппарата - 800 мм). Образец приспособления был выполнен из органического стекла, что
дало возможность визуально наблюдать процесс и применить видеосъемку.
На первой фотографии представлен газожидкостный слой, возникающий на традиционной желобчатой тарелке. Здесь отчетливо видны крупные газовые образования в виде факелов. На втором снимке изображен двухфазный слой с применением предлагаемого устройства. Очевидно, что структура становится более равномерной, чем в первом случае.
Авторы:dl/i/i/ О.П.Муссакаев
Б.А.Ульянов Б. И. Щелку нов