ТАРЕЛКА КОЛОННЫ С ПОПЕРЕЧНЫМ ТЕЧЕНИЕМ И СПОСОБ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ

1. Тарелка с поперечным течением для использования в колонне для облегчения массопереноса и/или теплообмена между потоками текучих сред в указанной колонне, причем указанная тарелка содержит:
в основном плоскую верхнюю часть тарелки;
входную область, расположенную на указанной верхней части тарелки, где жидкость поступает на указанную верхнюю часть тарелки;
слив, имеющий впускное отверстие на указанной верхней части тарелки, для удаления жидкости с указанной верхней части тарелки после того, как она течет в направлении далее по потоку по указанной верхней части тарелки от указанной входной области;
множество отверстий для пара в указанной верхней части тарелки для обеспечения прохода пара вверх через указанную верхнюю часть тарелки через указанные отверстия;
множество колпачков, расположенных на указанной верхней части тарелки и имеющих стенки, окружающие указанные отверстия для пара, так что указанный пар, проходящий через верхнюю часть тарелки, поднимается в указанные колпачки, причем первая группа указанных колпачков расположена в первой зоне на указанной верхней части тарелки, а вторая группа указанных колпачков расположена во второй зоне на указанной верхней части тарелки, причем указанная вторая зона расположена в указанном направлении далее по потоку от указанной первой зоны;
завихрители, расположенные для придания вихревого движения указанному пару, поднимающемуся в указанные колпачки;
впускные отверстия в указанных стенках указанных колпачков для обеспечения поступления жидкости в указанные колпачки с верхней части тарелки;
выпускные отверстия, расположенные выше указанных впускных отверстий в указанных стенках указанных колпачков, для обеспечения выхода жидкости из указанных колпачков после взаимодействия с указанным поднимающимся паром с вихревым движением в колпачках; и
переливной барьер, расположенный между указанной первой группой указанных колпачков в первой зоне на указанной верхней части тарелки и указанной второй группой указанных колпачков во второй зоне на указанной верхней части тарелки.
2. Тарелка с поперечным течением по п.1, в которой указанный переливной барьер имеет полусферические сегменты, которые согласуются с наружной формой указанных колпачков и отстоят на одинаковое расстояние от указанных колпачков в указанном направлении далее по потоку с обеспечением циркуляции жидкости на указанной верхней части тарелки вокруг указанных колпачков.
3. Тарелка с поперечным течением по п.2, в которой указанный переливной барьер имеет верхнюю кромку, расположенную на уровне выше указанных впускных отверстий в указанных стенках колпачков.
4. Тарелка с поперечным течением по п.3, в которой указанная верхняя кромка переливного барьера расположена на уровне ниже указанных выпускных отверстий в указанных стенках колпачков.
5. Тарелка с поперечным течением по п.1, в которой в указанной первой группе колпачков и в указанной второй группе колпачков присутствует одинаковое число колпачков.
6. Тарелка с поперечным течением по п.1, в которой в указанной первой группе колпачков и в указанной второй группе колпачков присутствует различное число колпачков.
7. Тарелка с поперечным течением по п.1, в которой указанные выпускные отверстия расположены преимущественно или полностью на нижней по потоку стороне указанных колпачков в указанной первой группе колпачков, обращенных в указанном направлении далее по потоку, так что жидкость, выходящая из указанных колпачков через указанные выпускные отверстия, уносится в указанном направлении далее по потоку поверх указанного переливного барьера перед возвращением на указанную верхнюю часть тарелки.
8. Тарелка с поперечным течением по п.7, включающая в себя второй из указанных переливных барьеров, расположенный в указанном направлении далее по потоку от второй группы указанных колпачков в указанной второй зоне.
9. Тарелка с поперечным течением по п.8, в которой указанные выпускные отверстия расположены преимущественно или полностью на нижней стороне по потоку указанных колпачков в указанной второй группе колпачков, обращенных в указанном направлении далее по потоку, так что жидкость, выходящая из указанных колпачков через указанные выпускные отверстия, уносится в указанном направлении далее по потоку поверх указанного второго переливного барьера перед возвращением на указанную верхнюю часть тарелки.
10. Тарелка с поперечным течением по п.1, включающая в себя стенки для отвода жидкости, проходящие между смежными колпачками для блокирования указанной жидкости, выходящей из указанных колпачков через выпускные отверстия, от уноса в направлении назад по потоку, противоположному указанному направлению далее по потоку.
11. Тарелка с поперечным течением по п.10, в которой указанные стенки для отвода жидкости имеют высоту, приблизительно равную высоте колпачков.
12. Колонна для облегчения массопереноса и/или теплообмена между потоками текучих сред в указанной колонне, содержащая:
вертикальный корпус, образующий открытую внутреннюю зону;
множество тарелок с поперечным течением, расположенные вертикально на расстоянии друг от друга в указанной открытой внутренней зоне указанного корпуса,
причем каждая из указанных тарелок с поперечным течением содержит:
в основном плоскую верхнюю часть тарелки;
входную область, расположенную на указанной верхней части тарелки, где жидкость вводится на указанную верхнюю часть тарелки;
слив, имеющий впускное отверстие на указанной верхней части тарелки, для удаления жидкости с указанной верхней части тарелки после того, как она течет в направлении далее по потоку по указанной верхней части тарелки от указанной входной области;
множество отверстий для пара в указанной верхней части тарелки для обеспечения прохода пара вверх через указанную верхнюю часть тарелки через указанные отверстия;
множество колпачков, расположенных на указанной верхней части тарелки и имеющих стенки, окружающие указанные отверстия для пара, так что указанный пар, проходящий через верхнюю часть тарелки, поднимается в указанные колпачки, причем первая группа указанных колпачков расположена в первой зоне на указанной верхней части тарелки, а вторая группа указанных колпачков расположена во второй зоне на указанной верхней части тарелки, причем указанная вторая зона расположена в указанном направлении далее по потоку от указанной первой зоны;
завихрители, расположенные для придания вихревого движения указанному пару, поднимающемуся в указанные колпачки;
впускные отверстия в указанных стенках указанных колпачков для обеспечения поступления жидкости в указанные колпачки от верхней части тарелки;
выпускные отверстия, расположенные выше указанных впускных отверстий в указанных стенках указанных колпачков, для обеспечения выхода жидкости из указанных колпачков после взаимодействия с указанным поднимающимся паром с вихревым движением в колпачках; и
переливной барьер, расположенный между указанной первой группой указанных колпачков в первой зоне на указанной верхней части тарелки и второй группой указанных колпачков во второй зоне на указанной верхней части тарелки.
13. Колонна по п.12, в которой указанный переливной барьер имеет полусферические сегменты, которые согласуются с наружной формой указанных колпачков и отстоят на одинаковое расстояние от указанных колпачков в указанном направлении далее по потоку с обеспечением циркуляции жидкости на указанной верхней части тарелки вокруг указанных колпачков.
14. Колонна по п.13, в которой указанный переливной барьер имеет верхнюю кромку, расположенную на уровне выше указанных впускных отверстий в указанных стенках колпачков.
15. Колонна по п.14, в которой верхняя кромка переливного барьера расположена на уровне ниже указанных выпускных отверстий в указанных стенках колпачков.
16. Колонна по п.12, в которой в указанной первой группе колпачков и в указанной второй группе колпачков присутствует одинаковое число колпачков.
17. Колонна по п.12, в которой в указанной первой группе колпачков и в указанной второй группе колпачков присутствует различное число колпачков.
18. Колонна по п.12, в которой указанные выпускные отверстия расположены преимущественно или полностью на нижней по потоку стороне указанных колпачков в указанной первой группе колпачков, обращенных в указанном направлении далее по потоку, так что жидкость, выходящая из указанных колпачков через указанные выпускные отверстия, уносится в указанном направлении далее по потоку поверх указанного переливного барьера перед возвращением на указанную верхнюю часть тарелки.
19. Колонна по п.18, включающая в себя второй из указанных переливной барьеров, расположенный в указанном направлении далее по потоку от второй группы указанных колпачков в указанной второй зоне.
20. Колонна по п.19, в которой указанные выпускные отверстия расположены преимущественно или полностью на нижней стороне по потоку указанных колпачков в указанной второй группе колпачков, обращенных в указанном направлении далее по потоку, так что жидкость, выходящая из указанных колпачков через указанные выпускные отверстия, уносится в указанном направлении далее по потоку поверх указанного второго переливной барьера перед возвращением на указанную верхнюю часть тарелки.
21. Колонна по п.12, включающая в себя стенки для отвода жидкости, проходящие между смежными колпачками для блокирования указанной жидкости, выходящей из указанных колпачков через указанные выпускные отверстия, от уноса в направлении назад по потоку, противоположному указанному направлению далее по потоку.
22. Колонна по п.21, в которой указанные стенки для отвода жидкости имеют высоту, приблизительно равную высоте колпачков.
23. Способ облегчения взаимодействия пара и жидкости в колонне, содержащей множество тарелок с поперечным течением, расположенных вертикально на расстоянии друг от друга в открытой внутренней зоне указанной колонны, причем каждая из указанных тарелок с поперечным течением имеет верхнюю часть тарелки, на которой расположено множество колпачков, причем указанные колпачки имеют стенки, которые окружают отверстия для пара в верхней части тарелки, причем первая группа указанных колпачков расположена в первой зоне на указанной верхней части тарелки, а вторая группа указанных колпачков расположена во второй зоне на указанной верхней части тарелки, причем указанная вторая зона расположена в указанным направлении далее по потоку от указанной первой зоны, и причем переливной барьер расположен между указанной первой группой указанных колпачков в первой зоне на указанной верхней части тарелки и указанной второй группой указанных колпачков во второй зоне на указанной верхней части тарелки, причем указанный способ содержит следующие стадии, на которых
вводят жидкость во входную область указанной верхней части тарелки и вынуждают указанную жидкость течь в направлении далее по потоку на указанной верхней части тарелки;
используют указанный переливной барьер для накопления указанной жидкости на верхней части тарелки в указанной первой зоне до тех пор, пока она не достигнет уровня, достаточного для поступления в первую группу колпачков в первой зоне через впускные отверстия, обеспеченные в стенках указанной первой группы колпачков;
смешивают жидкость, поступающую в указанную первую группу колпачков, с паром, поднимающимся в указанные колпачки с вихревым движением, вызывая массоперенос и/или теплообмен между жидкостью и паром;
направляют жидкость, которая смешана с паром в указанной первой группе колпачков, через выпускные отверстия, обеспеченные в стенках первой группы колпачков, причем указанные выпускные отверстия расположены для направления указанной жидкости поверх переливного барьера и на верхнюю часть тарелки в указанной второй зоне;
накапливают указанную жидкость на верхней части тарелки в указанной второй зоне до тех пор, пока она не достигнет уровня, достаточного для поступления во вторую группу колпачков во второй зоне через впускные отверстия, обеспеченные в стенках указанной второй группы колпачков;
смешивают жидкость, поступающую в указанную вторую группу колпачков, с паром, поднимающимся в указанные колпачки с вихревым движением; и
удаляют жидкость, которая смешана с паром в указанной второй группе колпачков, через выпускные отверстия, обеспеченные в стенках второй группы колпачков.
24. Способ по п.23, включающий в себя стадию, на которой направляют жидкость, которая смешана с паром в указанной второй группе колпачков, через выпускные отверстия, обеспеченные в стенках второй группы колпачков, причем указанные выпускные отверстия расположены для направления указанной жидкости в указанном направлении далее по потоку.
25. Способ по п.24, включающий в себя стадии, на которых подают пар из указанных колпачков на одной из указанных тарелок с поперечным течением на лежащую выше одну из указанных тарелок с поперечным течением и подают жидкость, выпущенную из указанной второй группы колпачков на указанной одной тарелки с поперечным течением, на лежащую ниже одну из указанных тарелок с поперечным течением.