Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

аппарат колонный с колпачковыми тарелками

Классы МПК:B01D3/18 с горизонтальными барботажными тарелками 
B01D3/32 ректификационные колонны с прочими отличительными особенностями 
B01D53/18 абсорберы; жидкостные распределители для них
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью "ГалоПолимерКирово-Чепецк" (ООО "ГалоПолимерКирово-Чепецк") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-07-07
публикация патента:

Изобретение может быть использовано в химической промышленности при изготовлении ректификационных и абсорбционных колонн для работы с высококоррозионными средами. В вертикальном колонном аппарате с колпачковыми тарелками корпус выполнен из днища, царг и крышки. На торцах царг закреплены фланцы. Колпачковые тарелки состоят из оснований в форме диска, барботажных колпачков, переливных труб и гидрозатвора. На днище и на каждое основание установлены вертикальные опоры-стойки с температурным зазором. На наружной цилиндрической поверхности каждого основания выполнен кольцевой паз, в который плотно установлено разрезное кольцо, выполненное из двух симметричных полуколец, соединенных между собой. Основания зажаты между фланцами царг. На нижней и верхней поверхностях каждого основания соосно выполнены кольцевые канавки. Детали барботажных колпачков, переливных труб и гидрозатвора, заглубленные в основании, расположены внутри окружности наименьшего внутреннего диаметра канавки. Глубина канавки равна 2/3 толщины основания, а сумма ширин канавок не менее половины температурного расширения основания в радиальном направлении. Корпус и разрезные кольца выполнены из стали, внутренние поверхности корпуса защищены фторопластом, детали, расположенные внутри корпуса, выполнены из фторопласта-4. Технический результат: высокая надежность фланцевых соединений, высокая эффективность. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Рисунки к патенту РФ 2469764

аппарат колонный с колпачковыми тарелками, патент № 2469764 аппарат колонный с колпачковыми тарелками, патент № 2469764 аппарат колонный с колпачковыми тарелками, патент № 2469764 аппарат колонный с колпачковыми тарелками, патент № 2469764

Настоящее изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано при изготовлении ректификационных и абсорбционных колонн для работы с высококоррозионными средами.

Известна ректификационная колонна [авт. свид. СССР № 456439, МКИ B01D /32, опубл. 27.10.1977], содержащая вертикальный цилиндрический корпус, выполненный из царг, днища и крышки, причем на торцах царг закреплены фланцы. Царги, днище и крышка футерованы фторопластом. Корпус разделен по высоте на отдельные секции перфорированными тарелками из фторопласта-4, края которых зажаты между фланцами царг. В секциях размещены насадочные элементы, оросители, змеевиковые теплообменники и распределительные патрубки. Тарелка колонны представляет собой перфорированный диск с кольцевым пазом для установки распределительного цилиндра. Насадочные элементы изготовлены из кварца. Фланцевые соединения известной колонны недостаточно надежны.

Указанный недостаток обусловлен тем, что используемый для изготовления тарелок толстолистовой фторопласт-4 (толщина, примерно, 40 мм) при сжатии между фланцами царг и повышенных температурах ведет себя непредсказуемо из-за большой величины деформаций от псевдотекучести, а также большой неравномерности величины температурных деформаций по сечению тарелки, что приводит к разгерметизации фланцевого соединения.

Наиболее близким к предлагаемому по совокупности существенных признаков является колонный аппарат с колпачковыми тарелками [патент РФ № 2214852, МПК7 B01D 3/18, B01D 3/32, опубл. 27.10.2003]. Известный аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус, выполненный из царг, днища и крышки, колпачковые тарелки, состоящие из оснований в форме диска, барботажных колпачков, переливных труб и гидрозатвора; опорные кольца, наружный край каждого опорного кольца зажат между фланцами соосно расположенных царг, а на внутренний его край сверху опирается своим наружным краем основание посредством эластичного уплотнительного элемента, размещенного в кольцевой проточке, выполненной на нижней поверхности основания и имеющей поперечное сечение в форме обратной трапеции, вертикальные опоры-стойки, установленные на днище корпуса и основание каждой тарелки, кроме верхней, причем между нижней поверхностью основания и верхним торцом опоры-стойки предусмотрен температурный зазор. Между наружной цилиндрической поверхностью основания и внутренней поверхностью царги размещено дополнительное эластичное уплотнение. Недостатком описанного аппарата является низкая эффективность.

Указанный недостаток обусловлен паразитными перетоками орошающей жидкости через соединение опорного кольца с основанием из-за значительного увеличения неплоскостности основания от возникающих в нем температурных деформаций. Кроме того, при толчках давления подаваемого в колонну газа основания смещаются вверх. После прекращения толчков основания не возвращаются в исходное положение, а остаются в наклонном положении из-за наличия дополнительного эластичного уплотнения между наружной цилиндрической поверхностью основания и внутренней поверхностью царги, что также увеличивает паразитные перетоки орошающей жидкости и ведет к нарушению протекания массообменных процессов на тарелке.

Технической задачей изобретения является создание колонного аппарата с колпачковыми тарелками, работающего с высокой эффективностью и высокой надежностью фланцевых соединений.

Поставленная задача решается тем, что в аппарате колонном с колпачковыми тарелками, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, выполненный из днища, царг и крышки, причем на торцах царг закреплены фланцы, колпачковые тарелки, состоящие из оснований в форме диска, барботажных колпачков, переливных труб и гидрозатвора, вертикальные опоры-стойки, установленные на днище и каждое основание, кроме верхнего, одна над другой, а между нижней поверхностью основания и верхним торцом опоры-стойки предусмотрен температурный зазор, согласно изобретению наружные края нижней и верхней поверхностей основания зажаты между фланцами соосно расположенных царг, на наружной цилиндрической поверхности основания выполнен кольцевой паз, в который плотно установлено разрезное кольцо, выполненное из двух симметричных полуколец, соединенных между собой крепежными деталями, на нижней и верхней поверхностях каждого основания выполнены кольцевые канавки, расположенные соосно с основанием, кроме того, детали барботажных колпачков, переливных труб и гидрозатвора, заглубленные в основании, расположены внутри окружности наименьшего внутреннего диаметра канавки, на основание верхней тарелки установлены дополнительные вертикальные опоры-стойки, расположенные соосно с нижерасположенными опорами-стойками, причем между нижней поверхностью крышки и верхними торцами дополнительных опор-стоек предусмотрен температурный зазор.

Глубина канавки равна 2/3 толщины основания, а сумма ширин канавок не менее половины температурного расширения основания в радиальном направлении.

Корпус и разрезные кольца выполнены из стали, внутренние поверхности корпуса защищены фторопластом, детали, расположенные внутри корпуса, выполнены из фторопласта-4.

Сущность изобретения станет более понятной из следующего конкретного примера его выполнения и прилагаемых чертежей.

На фиг.1 изображен продольный разрез колпачковой абсорбционной колонны диаметром 1000 мм для очистки водой хладона-22 от хлористого и фтористого водорода. Рабочая температура среды аппарата - плюс 60°С. Для упрощения графического материала показано три тарелки.

На фиг.2 изображен вид А на фиг.1.

На фиг.3 изображен вид Б на фиг.1.

На фиг.4 изображен вид В на фиг.1.

Аппарат (фиг.1) содержит вертикальный цилиндрический корпус, выполненный из опоры 1, днища 2, царг 3 и крышки 4, причем к торцам царг 3 приварены фланцы 5 (фиг.2), колпачковые тарелки, состоящие из оснований 6 в форме диска, барботажных колпачков 7, переливных труб 8 (фиг.3) и гидрозатвора 9 (фиг.4), вертикальные опоры-стойки 10, установленные на днище 2 и каждое основание 6, а между нижней поверхностью основания 6, крышки 4 и верхним торцом опор-стоек 10 предусмотрен температурный зазор k. Наружные края нижней и верхней поверхностей основания 6 зажаты между фланцами 5 соосно расположенных царг 3. На наружной цилиндрической поверхности основания 6 выполнен кольцевой паз, в который плотно установлено разрезное кольцо 11, выполненное из двух симметричных полуколец, соединенных крепежными деталями (болт, гайка). Толщина отбортовки Т основания 6 (фиг.2) 6 мм. На нижней и верхней поверхностях основания 6 выполнены кольцевые канавки h1 и h2, расположенные соосно с основанием 6. Стыки фланцев 5 и оснований 6 уплотнены прокладками 12 из фторопласта-4. Детали барботажных колпачков 7, переливных труб 8 и гидрозатвора 9, ввернутые в резьбовые отверстия основания 6, расположены внутри окружности наименьшего внутреннего диаметра D канавки h1.

Для компенсации температурного расширения основания 6 глубина канавок равна 2/3 толщины Н основания 6, а сумма ширин В1 и В2 больше половины температурного расширения основания 6 в радиальном направлении.

Количество канавок на нижней и верхней поверхностях основания должно быть одинаково для сохранения плоскостности основания 6 при его температурном расширении.

Составные части корпуса 1, 2, 3, 4, 5 и разрезные кольца 11 выполнены из стали, внутренние поверхности корпуса защищены фторопластом, детали, расположенные внутри корпуса, выполнены из фторопласта-4.

Толщина отбортовки основания 6 (6 мм) обеспечивает необходимую ее прочность и жесткость, кроме того, в отбортовке такой толщины величины деформаций от псевдотекучести и температурных деформаций незначительны.

Аппарат работает следующим образом. Через боковой штуцер нижней царги подается газообразный хладон-22, содержащий хлористый и фтористый водород. Через штуцер с сифоном в крышке аппарата подается вода. На колпачковых тарелках аппарата происходят массообменные процессы, в результате которых из штуцера днища выходит смесь соляной и плавиковой кислот. Из штуцера на крышке выходит очищенный хладон-22. В предлагаемом аппарате обеспечивается высокая надежность фланцевых соединений и исключаются паразитные перетоки орошающей жидкости, что позволяет аппарату работать с высокой эффективностью. Кроме того, наличие толчков давления подаваемого газа не отражается на работе аппарата.

Предлагаемый аппарат успешно прошел опытную проверку и внедрен в производство.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Аппарат колонный с колпачковыми тарелками, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, выполненный из днища, царг и крышки, причем на торцах царг закреплены фланцы, колпачковые тарелки, состоящие из оснований в форме диска, барботажных колпачков, переливных труб и гидрозатвора, вертикальные опоры-стойки, установленные на днище и каждом основании, кроме верхнего, одна над другой, а между нижней поверхностью основания и верхним торцом опоры-стойки предусмотрен температурный зазор, отличающийся тем, что наружные края нижней и верхней поверхностей основания зажаты между фланцами соосно расположенных царг, на наружной цилиндрической поверхности основания выполнен кольцевой паз, в который плотно установлено разрезное кольцо, выполненное из двух симметричных полуколец, соединенных между собой крепежными деталями, на нижней и верхней поверхностях каждого основания выполнены кольцевые канавки, расположенные соосно с основанием, кроме того, детали барботажных колпачков, переливных труб и гидрозатвора, заглубленные в основании, расположены внутри окружности наименьшего внутреннего диаметра канавки, на основание верхней тарелки установлены дополнительные вертикальные опоры-стойки, расположенные соосно с нижерасположенными опорами-стойками, причем между нижней поверхностью крышки и верхними торцами дополнительных опор-стоек предусмотрен температурный зазор.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что глубина канавки равна 2/3 толщины основания, а сумма ширин канавок не менее половины температурного расширения основания в радиальном направлении.

3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что корпус и разрезные кольца выполнены из стали, внутренние поверхности корпуса защищены фторопластом, детали, расположенные внутри корпуса, выполнены из фторопласта-4.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2469764

patent-2469764.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B01D3/18 с горизонтальными барботажными тарелками 

Класс B01D3/32 ректификационные колонны с прочими отличительными особенностями 

Патенты РФ в классе B01D3/32:
устройства и способ непрерывного дистилляционного разделения смеси, содекржащей один или несколько алканоламинов -  патент 2525306 (10.08.2014)
катализатор и способ дисмутации содержащих водород галогенсиланов -  патент 2492924 (20.09.2013)
регулярная насадка для тепло-массообменных аппаратов -  патент 2480274 (27.04.2013)
регулярная насадка для тепло-массообменных аппаратов -  патент 2480273 (27.04.2013)
дефлегматор бражной колонны -  патент 2465030 (27.10.2012)
сборник и перераспределитель жидкости для насадочных колонн -  патент 2461407 (20.09.2012)
аппарат для культивирования автотрофных микроорганизмов -  патент 2458980 (20.08.2012)
коллектор сбора жидкости для массообменных и сепарационных аппаратов -  патент 2452550 (10.06.2012)
способ получения фенола, ацетона, -метилстирола и установка для его осуществления -  патент 2442769 (20.02.2012)
входное устройство для текучей среды, его использование и способ модернизации -  патент 2397001 (20.08.2010)

Класс B01D53/18 абсорберы; жидкостные распределители для них

Патенты РФ в классе B01D53/18:
устройство для равномерного разделения потоков текучей среды в химических аппаратах на два или несколько отдельных потоков -  патент 2523482 (20.07.2014)
способ комплексной подготовки углеводородного газа -  патент 2509597 (20.03.2014)
устройство для аминовой очистки газа и способ ее осуществления -  патент 2500460 (10.12.2013)
способ, устройство и система для удаления кислого газа -  патент 2494959 (10.10.2013)
прямоточный абсорбер -  патент 2491982 (10.09.2013)
регулярная насадка для тепло- и массообменных аппаратов -  патент 2480275 (27.04.2013)
способ удаления капель загрязняющей жидкости из потока газа и промывочный лоток -  патент 2475294 (20.02.2013)
система нейтрализации легких и тяжелых токсичных газов в условиях опасности разгерметизации используемой для их хранения тары -  патент 2473378 (27.01.2013)
установка очистки сжиженных углеводородных газов от кислых компонентов -  патент 2469774 (20.12.2012)
тепломассообменная вихревая колонна -  патент 2466767 (20.11.2012)

Наверх