ЭЛЕМЕНТ НАСЫПНОЙ НАСАДКИ ДЛЯ МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

Полезная модель относится к контактным устройствам для проведения тепломассообменных процессов и может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и смежных отраслях промышленности.
Известен элемент насыпной насадки, выполненной в виде колец со сплошными или перфорированными стенками, см. Китаин Ю.В. Филин В.Я. Насадки массообменных колонн для систем газ жидкость. ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1980.
Однако такая насадка не обеспечивает необходимую массообменную поверхность контакта фаз из-за большого количества центров каплеобразования.
Наиболее близкой по технической сущности является элемент насыпной насадки для массообменных аппаратов, выполненной в виде полого тела вращения, поверхность которого образована расположенными одна против другой выгнутыми наружу полосами листового материала с зазором между смежными полосами и ребрами вдоль тела вращения, в котором полосы выполнены волнообразными, а торцевые отверстия частично перекрыты отогнутыми во внутрь лепестками, расположенными под углом к оси цилиндра.
Преимущественное выполнение элемента насадки, когда волнообразные полосы выполнены с острыми углами при вершинах и впадинах, а торец ребра по длине выполнен зигзагообразным, см. RU Полезная модель №6727, МПК 6 В01J 19/30, 1998.
Недостатками известного элемента насадки является большое количество центров каплеобразования. Это приводит к тому, что жидкость по насадке стекает преимущественно в виде капель и струй. Эффективная поверхность контакта фаз при этом значительно снижается по сравнению с пленочным течением жидкости, а это в свою очередь, снижает эффективность массообмена. Также элемент насадки обладает недостаточной механической прочностью.
Задачей изобретения является создание конструкции элемента насыпной насадки, обеспечивающей увеличение эффективной поверхности массобмена за счет пленочного течения жидкости по поверхности элемента и обладающей повышенной механической прочностью.
Техническая задача решается конструкцией элемента насыпной насадки для массообменных аппаратов, выполненной в виде полого тела вращения, поверхность которого образована расположенными одна против другой выгнутыми наружу полосами листового материала с зазором между смежными полосами и ребрами вдоль тела вращения, в котором одна против другой выгнутые наружу полосы листового материала выполнены параллельными и профилированными и смещены друг относительно друга на ширину полосы, а ребра выполнены закругленными.
Решение технической задачи позволяет увеличить эффективную поверхность массообмена элемента насадки за счет пленочного течения жидкости по поверхности элемента и придать элементу повышенную механическую прочность.
Элемент насыпной насадки для массообменных аппаратов выполнен в виде тела вращения, поверхность которого образована расположенными одна против другой выгнутыми наружу полосами 1, 2, 1′, 2′ листового материала. Выгнутые наружу полосы листового материала 1 и 2, 1′ и 2′ выполнены параллельными. Параллельные полосы листового материала имеют зазор между смежными полосами. При этом одна против другой выгнутые наружу параллельные полосы 1 и 1′, а также 2 и 2′ смещены друг относительно друга и закреплены на ребрах 3, размещенных вдоль тела вращения элемента насадки. Каждая полоса листового материала выполнена профилированной, с образованием желобов 4 вдоль полос 1, 2, 1′, 2′. Ребра 3 элемента насадки выполнены закругленными.
На фиг.1 представлена предлагаемый элемент насадки в аксонометрии.
Элемент насыпной насадки работает следующим образом.
Колонный аппарат заполняют насыпной насадкой. Газ при движении снизу вверх по колонному аппарату проходит сквозь элементы насыпной насадки и контактирует с жидкостью, которая распределяется по сечению аппарата и стекает по поверхности полос листового материала 1, 2, 1′, 2′ и ребер 3 в виде пленки благодаря отсутствию центров каплеобразования. Пленка жидкости перетекает с одного элемента на другой, при этом происходит обновление поверхности контакта фаз. Между полосами листового материала 1, 2, 1′, 2′ на поверхности насадки образуются каналы, проходя через которые поток газа дробится на большое число струй. При этом обеспечивается также многократное изменение направления движения газовых струй и сечения для прохода газа, а, следовательно, и скорости его движения. Профилированные полосы листового материала 1, 2, 1′, 2′ с желобами 4 предотвращают деформацию элементов насыпной насадки под тяжестью верхних слоев.
Таким образом, заявляемая конструкция насыпной насадки позволяет увеличить эффективную поверхность массообмена элемента насадки за счет пленочного течения жидкости по поверхности элемента и придать элементу повышенную механическую прочность.