РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕКТИФИКАЦИОННЫХ КОЛОНН

Предлагаемое техническое решение относится к распределителям жидкости ректификационных колонн и может быть использовано в различных отраслях химической, нефтехимической, пищевой и фармацевтической промышленности, где требуется равномерное орошение по сечению аппарата.
Известна конструкция центробежного распределительного устройства для жидкости [Патент RU 158009, МПК B01D 53/18, 20.12.2015]. Конструкция содержит вращающийся распределитель с отверстиями для орошающей жидкости, снабженный по периферии внутренней части радиальными лопатками и расположенными по внешнему контуру наклонными лопатками.
Заявленный технический результат данным устройством не может быть достигнут, так как при его использовании в качестве теплообменного элемента малая поверхность теплопередачи приводит к пониженной производительности.
Так же, известна конструкция распределителя жидкости массообменных аппаратов [Патент RU 2191616, МПК B01D 53/18, 27.10.2002], содержащего приемный карман, сообщенный с трубчатым коллектором, снабженным с обеих сторон распределительными трубами с вертикальными раздаточными трубками.
Заявленный технический результат данным устройством не может быть достигнут, так конструкция распределителя жидкости имеет малую поверхность конденсации, что приводит к пониженной производительности.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявленному объекту и принятому за прототип является конструкция теплообменного элемента [Патент RU 2537643, МПК F28D 7/02, 10.01.2015], заключающаяся в выполнении теплообменного элемента в виде спиралевидной гибкой трубы с периодически расположенными на ее внутренней поверхности турбулизаторами, предпочтительно, в виде кольцевых выступов.
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится выполнение конструкции в виде спиралевидной цилиндрической пружины, что препятствует равномерному орошению колонны и снижению производительности.
Техническим результатом является повышение производительности ректификационной колонны.
Поставленный технический результат достигается тем, что распределительное устройство для ректификационных колонн, выполненное в виде спиралевидной гибкой трубы с периодически расположенными на ее внутренней поверхности турбулизаторами в виде кольцевых выступов, причем труба образует обратный усеченный конус, а наружный диаметр последующего витка трубы равен внутреннему диаметру предыдущего витка, при этом на нижнем витке закреплен перфорированный диск.
Выполнение трубы в виде обратного усеченного конуса позволяет добиться равномерного орошения всего сечения колонны, что приводит к повышению производительности. Расположение витков таким образом, что наружный диаметр последующего витка трубы равен внутреннему диаметру предыдущего витка, приводит к повышению плотности орошения колонны и, как следствие, к повышению производительности. Так же, закрепление на нижнем витке перфорированного диска позволяет создать дополнительную массообменную поверхность между конденсатом, стекающим по внутренней части трубы, образующей обратный усеченный конус, и паром, что насыщает дистиллят легколетучим компонентом и повышает площадь орошения колонны, что приводит к повышению производительности.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого распределительного устройства для ректификационных колонн. На фиг. 2 представлен вид с верху распределительного устройства для ректификационных колонн. На фиг. 3 представлен общий вид распределительного устройства для ректификационных колонн.
H
B
H2
B1
H3
B2
H4
B3
H5
B4
H6
B5
H7
B6
H8
B7
H9
B8
H10
B9
Распределительное устройство для ректификационных колонн состоит из спиралевидной гибкой трубы 1 с периодически расположенными на ее внутренней поверхности турбулизаторами 2 в виде кольцевых выступов, причем труба 1 образует обратный усеченный конус, а наружный диаметр d последующего витка трубы 1 равен внутреннему диаметру d предыдущего витка (d=d, d=d, d=d, d=d, d=d, d=d, d=d, d=d, d=d.), при этом на нижнем витке закреплен перфорированный диск 3. Концы трубы 1, образующей обратный усеченный конус, снабжены фланцами 4 для соединения с трубопроводом подачи и 5 для отвода сырья. Распределительное устройство для ректификационных колонн устанавливается внутри корпуса 6 ректификационной колонны.
Сборка предлагаемого распределительного устройства для ректификационных колонн осуществляется следующим образом.
Распределительное устройство для ректификационных колонн устанавливается в верхней части корпуса 6 ректификационной колонны с помощью фланцев 4, 5.
Работа предлагаемого распределительного устройства для ректификационных колонн осуществляется следующим образом.
Исходная смесь поступает в спиралевидную гибкую трубу 1, снабженную на внутренней поверхности турбулизаторами 2 и образующую обратный усеченный конус. В трубе 1 смесь получает тепло паров верха ректификационной колонны и нагревается. За счет того, что температура исходной смеси ниже температуры паров верха ректификационной колонны, на внешней поверхности спиралевидной гибкой трубы 1 образуется конденсат, который стекает с трубы 1 на орошение колонны. За счет того, что на нижнем витке спиралевидной гибкой трубы 1 установлен перфорированный диск 3, часть конденсата, стекающая по внутренней поверхности обратного усеченного конуса, образованного трубой 1, попадает на перфорированный диск 3, где насыщается легко летучим компонентом и стекает на орошение колонны.
Н
B
Выполнение распределительного устройства для ректификационных колонн в виде трубы 1, образующей обратный усеченный конус, позволяет добиться равномерного орошения всего сечения колонны, причем расположение витков трубы 1 таким образом, что наружный диаметр d последующего витка трубы 1 равен внутреннему диаметру d предыдущего витка, что приводит к повышению плотности орошения колонны, а закрепление на нижнем витке перфорированного диска 3 позволяет создать дополнительную массообменную поверхность между конденсатом, стекающим по внутренней части обратного усеченного конуса, образованного трубой 1, и паром, что насыщает дистиллят легколетучим компонентом и повышает площадь орошения колонны, что в целом приводит к повышению производительности.