элемент насадки для ректификационной колонны
Классы МПК: | B01D3/00 Перегонка или родственные обменные процессы, в которых жидкости контактируют с газовой средой, например отгонка легких фракций B01D3/14 фракционная перегонка |
Автор(ы): | Янушкевич В.А., Лукерченко В.Н., Лапин А.А. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество Научно-производственное предприятие "Конверсия" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-04-14 публикация патента:
20.09.1997 |
Использование: в ректификационных колоннах для получения спирта. Сущность изобретения: элемент насадки для ректификационной колонны выполнен в виде призмы или усеченной пирамиды, образованной проволочными витками из антикоррозийного материала. Каждый виток выполнен в виде незамкнутого n -угольника, конец последней стороны n -угольника предыдущего витка соединен с началом первой стороны n-угольника последующего витка, причем соседние витки повернуты друг относительно друга на угол
c с образованием (2n-1)-угольной звезды при проекции двух смежных витков элемента на плоскость, перпендикулярную центральной оси элемента, причем угол
удовлетворяет условию:

3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2



3 ил.
Формула изобретения
Элемент насадки для ректификационной колонны, выполненный в виде призмы или усеченной пирамиды, образованной проволочными витками из антикоррозийного материала, отличающийся тем, что каждый виток выполнен в виде незамкнутого n-угольника, конец последней стороны n-угольника предыдущего витка соединен с началом первой стороны n-угольника последующего витка, причем соседние витки повернуты относительно друг друга на угол

Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к химической пищевой промышленности, а именно к химико-технологическим процессам, связанным с тепломассообменом и массобменом, и может быть использовано в насадочных массообменных аппаратах, в частности в ректификационных колоннах для получения спирта. Известны различные типы насадок [1] элементы которых представляют собой тела различной формы, помещаемые в колонный аппарат с целью создания развитой поверхности контакта между взаимодействующими потоками фаз и увеличения в результате этого эффективности тепломассообмена и массообмена. Используются в ряде химико -технологических процессов абсорбции, ректификации, экстракции, конденсации и др. В насадочных массообменных аппаратах жидкость тонкой пленкой покрывает элементы насадки и стекает по ним, при этом поверхность контакта с газообразной фазой определяется суммарной поверхностью элементов насадки, свойствами жидкости и гидродинамическим режимом. Элементы насадки загружают в аппараты на опорные решетки (сетки) навалом (нерегулярные насадки), укладывают в определенном порядке или монтируют в жесткую структуру (регулярные насадки). Изготавливают элементы насадки из металла, стекла, керамики, пластмасс. Элементы нерегулярных насадок изготавливают в виде колец, спиралей, роликов, шаров, полусфер, седел и других фигур. Наиболее распространены кольца Рашига [1] размер которых обычно составляет около 50 мм. Известны различные модификации колец Рашига с улучшенными характеристиками, например кольца Палля. Среди седловидных насадок наиболее распространены седла Берля и "Инталокс". Известные элементы насадок обладают недостатками, обусловленными прежде всего недостаточно развитой поверхностью, что снижает их эффективность. Другими известными типами насадок являются так называемые "мелкие" насадки, которые используются для заполнения мелкомасштабных колонн [2] Элементы таких насадок имеют различную форму и размеры 1,5 5 мм. Такие насадки имеют развитую поверхность и капиллярные свойства, способствующие более полному смачиванию насадки, что обеспечивает высокую эффективность массообмена. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому техническому решению является спирально -призматическая насадка Левина [3] представляющая собой спираль, навитую на поверхность, имеющую форму трехгранной пирамиды. Однако такие элементы насадок также обладают отмеченным выше недостатком недостаточно развитой поверхностью, что ограничивает их возможности при проведении процессов массообмена. Указанные недостатки устраняются в элементе насадки для ректификационной колонны, выполненном в виде призмы или усеченной пирамиды, образованной проволочными витками, выполненными из антикоррозийного материала, тем, что каждый виток элемента выполнен в виде незамкнутого n-угольника, конец последней стороны n-угольника предыдущего витка соединен с началом первой стороны n-угольника последующего витка, причем соседние витки повернуты друг относительно друга на угол

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано изображение элемента насадки; на фиг.2 проекция двух смежных витков элемента насадки на плоскость, перпендикулярную центральной оси элемента; на фиг.3 - изображение установки для ректификации спирта с использованием насадки, состоящей из предлагаемых элементов. Элемент насадки для ректификационной колонны (фиг.1) выполнен в виде призмы или усеченной пирамиды, образованной проволочными витками. При изготовлении элемента насадки используется проволока из антикоррозийного материала, например, нержавеющей стали. Каждый виток элемента выполнен в виде незамкнутого n-угольника. Конец последней стороны n-угольника предыдущего витка является началом первой стороны n-угольника последующего витка. На фиг.2 изображены два соседних витка элемента насадки. Вершины первого витка (a b c d), выполненного в виде незамкнутого четырехугольника, расположены на окружности меньшего радиуса, а вершины второго витка (e"f"g"a"), также выполненного в виде незамкнутого четырехугольника, расположены на окружности большего радиуса, т.е. при переходе от предыдущего витка к последующему радиус описанной окружности увеличивается таким образом, что вершины всех n-угольных фигур будут находиться на боковой поверхности усеченного конуса (изображен на фиг.1 штриховой и штрих-пунктирной линией). Вершины с одинаковыми буквенными обозначениями при этом будут располагаться соответственно на образующих боковой конической поверхности: a-a", b-b", c-c", d-d" e-e" f-f", g-g". При переходе от предыдущего витка (первого) к последующему (второму) конец d предыдущего витка соединяется с началом e" последующего витка. Конец второго витка g" соединяется с началом третьего витка a". При этом соседние витки повернуты друг относительно друга на угол


Значение угла



1. Химический энциклопедический словарь. М. Cоветская энциклопедия, 1983, с.360. 2. Я. Д. Зельвенский, А.А.Титов, В.А.Шалыгин. Ректификация разбавленных растворов. Л. Химия, 1974. 3. Авт. свид. СССР N 75115, C 12 F 1/00, опубл. 1949 г. прототип.
Класс B01D3/00 Перегонка или родственные обменные процессы, в которых жидкости контактируют с газовой средой, например отгонка легких фракций
Класс B01D3/14 фракционная перегонка