насадочная колонна для контактных аппаратов

Формула изобретения

НАСАДОЧНАЯ КОЛОННА ДЛЯ КОНТАКТНЫХ АППАРАТОВ, содержащая корпус и насадку, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде пучка вертикальных трубок, а насадка в виде звеньев спиралей, сплетенных в цепь.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для проведения теплообменных процессов и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других промышленностях.

Известна насадочная колонна для контактных аппаратов, содержащая корпус, в котором размещены кольца, выполненные с отношением их длины к диаметру от 1,5 до 2,5, а их длина составляет 0,4-1,0 диаметра корпуса [1]

Такая колонна имеет большое гидравлическое сопротивление, малую удельную поверхность контакта фаз, большую удельную массу насадки, вследствие чего колонна имеет большие габаритные размеры, эффективность процесса и производительность колонны недостаточны.

Задача изобретения создание такой колонны для контактных аппаратов, конструктивное решение которой позволило бы увеличить эффективность процесса и производительность колонны, одновременно уменьшить ее размеры за счет создания более развитой поверхности контакта газа и жидкости, интенсивности турбулизации и обновления поверхности контакта фаз.

Для этого в насадочной колонне для контактных аппаратов, содержащей корпус и насадку, согласно изобретению корпус выполнен в виде пучка вертикальных трубок, а насадка в виде звеньев спиралей, сплетенных в цепь.

Конструктивное выполнение корпуса в виде пучка трубок позволяет значительно увеличить площадь соприкосновения взаимодействующих фаз. При уменьшении диаметра трубок и увеличении их количества возрастает эффективность процесса и производительность колонны.

Насадка, состоящая из звеньев спиралей, сплетенных в цепь, позволяет уменьшить габариты колонны и повысить эффективность ее работы за счет увеличения поверхности контакта газа и жидкости и интенсивности турбулизации.

Предлагаемая насадка обладает большим коэффициентом смачиваемости и площадью контакта фаз, Шаг намотки спиралей равен двойному диаметру проволоки. При подаче газа (пара) через слой насадки газ омывает кольца цепи по поверхности проволоки, при этом увеличивается активная поверхность контакта фаз. Звенья насадки расположены внутри трубки таким образом, что сопротивление по сечению трубки неравномерно, а именно у поверхности трубки оно меньше, а к середине возрастает.

Таким образом, газовый поток, рассекаясь насадкой, завихряется, образуя интенсивный турбулентный поток, при этом снижается гидравлическое сопротивление колонны и увеличивается омываемая реагентом поверхность колец. Процесс турбулизации возрастает в несколько раз, что позволяет уменьшить высоту колонны.

На фиг.1 показана предлагаемая колонна, продольный разрез; на фиг.2 узел I на фиг.1; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2.

Насадочная колонна для контактных аппаратов содержит корпус 1, выполненный в виде пучка вертикальных трубок и насадку 2, выполненную в виде звеньев спиралей, сплетенных в цепь.

Колонна работает следующим образом.

Поток разделяемого двухкомпонентного газа (пара) поступает в корпус 1 колонны снизу вверх. Навстречу пазу сверху вниз движется жидкость (флегма). Контакт пара (газа) и жидкости (флегмы) осуществляется по внутренней поверхности трубок корпуса 1 и по поверхности насадки 2. Проходя через насадку 2, газ, рассекаясь насадкой, завихряется, образуя интенсивный турбулентный поток. Происходит интенсивное разделение фаз. После прохождения рабочего объема контактирующие фазы выводятся из аппарата. Колонка снабжена встроенным дефлегматором для создания потока флегмы (не показан).

Изобретение является промышленно применимым и с успехом может применяться в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности для осуществления процессов тепломассообмена для абсорбции и ректификации.