НАСАДКА ДЛЯ МАССООБМЕННОЙ КОЛОННЫ

Полезная модель относится к устройствам для осуществления процесса массообмена между газовой и жидкой средами, которое может быть использовано, например, в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.
Известна блочная регулярная насадка, получившее название уголковой. Содержащая периодические горизонтальные ряды с равнобокими уголками, расположенные углами вверх, причем кромки полок соседних в ряду уголков образуют с полками при вершине уголков ниже расположенного ряда щели. [Патент РФ №2094113 Уголковая насадка для массообменных аппаратов. Фетисов В.И., Абдуллин А.З., Панов А.К., Бакиев А.В. Опубл. 1997. бюл. №30].
Недостатком данной насадки является то, что не полностью обеспечивает контактное взаимодействие жидкого, газового потоков при их противоточном движении. Что обусловлено, в одновременном использовании для контакта фаз эффектов, возникающих при струйно-противоточном течении фаз через щели, при их пленочном течении вдоль наклонных полок, а также при турбулизации фаз и объеме между полками под вершинами уголков. Подобное взаимодействие между фазами должным образом не интенсифицирует процесс массопередачи.
Наиболее близкой по достигаемому эффекту является уголковая насадка модифицированной конструкции, содержащая насадочные элементы, кроме щелевых зазоров, имели щелевые отверстия шириной 5 мм, расположенных в вершине уголка. Состоит из периодически расположенных прямоугольных пластин, образующих уголковый элемент со щелью при вершине, расположенных углами вверх, причем кромки пластин вышерасположенного ряда образует с пластинами нижерасположенного ряда зазоры, а соотношение ширины щели при вершине уголка и ширины зазора равно 1:5. [Патент РФ №2229928 Контактное устройство для массообменных аппаратов. Фетисов В.И., Шулаев Н.С., Панов А.К., Тимофеев А.А., Флид М.Р., Тимашев А.П., Абдуллин А.З.].
Недостатком данной конструкции является то, что не все контактные поверхности омываются жидкой фазой, чтобы избежать появления мест, в которых могут накапливаться и откладываться загрязняющие примеси, с целью обеспечения способности насадки к самоочищению. Следовательно, не достаточным образом реализуется струйно-противоточное взаимодействие жидкой фазы с газовым потоком при течении через щелевые зазоры, создаваемые между элементами насадочного слоя.
Целью полезной модели является повышение качества массообмена на контактном устройстве за счет достижения равномерного распределения паровой и жидкой фаз по всей площади тарелки.
Технический результат достигается в насадке для массообменных аппаратов, включающей ряды чередующихся наклонных в противоположные стороны элементов, расположенных по высоте в шахматном порядке, состоящей из равнобоких уголков, причем кромки полок соседних в ряду уголков, перпендикулярных к полкам уголков нижерасположенного ряда, образуют с ними щели, при этом между элементами, расположенными в шахматном порядке, устанавливается отбойная пластина с плавно изогнутой кромкой вниз.
Регулярная насадка состоит из периодических рядов элементов, каждый элемент насадки составлен из двух уголков без вершин 1, расположенных так, что один является зеркальным отражением другого относительно горизонтали с образованием периодических рядов щелевых зазоров 3, и между ними устанавливается отбойная пластина 2 с плавно отогнутой кромкой вниз, в соответствии с фиг.1.
Работа насадки разработанной конструкции как устройства, обеспечивающего контактное взаимодействие жидкого и газового потоков при их противоточном движении, осуществляется следующим образом.
Жидкая фаза подается из сетевого водопровода, которая регулируется вентилем и измеряется ротаметром, на орошение в верхней части массоббменной секции. Распределение происходит с помощью оросителя, равномерно попадая на поверхности пластин 1 и изогнутых отбойников 2. Таким образом, жидкая фаза равномерно растекается по наружным плоскостям уголковых элементов до нижних рядов.
Одновременно подается газовая фаза из баллона, которая регулируется вентилем и измеряется ротаметром. Газовая фаза распределяется, равномерно с помощью оросителя, попадая в щелевые зазоры 3, которые образуют пластины 1. Таким образом, по мере течения жидкой фазы по высоте насадочного слоя происходит чередующая смена режимов взаимодействия с противоточно-движущейся газовой фазой. При соприкосновении струи жидкой фазы с потоком газа возникает эффект их взаимной диспергации, за которым следует перемешивание фаз, создавая зону эффективного контакта фаз. За счет отбойной пластины с отогнутой кромкой вниз турбулизация фазовых потоков и эффективность перемешивания увеличивается, соответственно достигается равномерное распределение паровой и жидкой фаз по всей площади тарелки. Что и повышает качество массообмена на контактном устройстве.