Тарілка з двома зонами контакту фаз

Реферат: Тарілка для контактування рідин і газів містить перфороване полотно, вертикальні замкнуті перегородки, установлені із зазором, рівномірно розподілені по перфорованому полотну переливні пристрої з переливними поріжками, зливними патрубками й відбивними дисками, які встановлені співвісно з переливними поріжками із зовнішнім їх охопленням. В верхній частині перегородки встановлена кришка із наскрізним патрубком, висота якого перевищує висоту газорідинного шару на тарілці. UA 108863 U (54) ТАРІЛКА З ДВОМА ЗОНАМИ КОНТАКТУ ФАЗ UA 108863 U UA 108863 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до контактних пристроїв хімічної промисловості й може бути використана у складі тарілчастих абсорберів, переважно для очищення газів методом абсорбції при підвищеному спінюванні абсорбенту. Відома тарілка з двома зонами контакту фаз [В.М. Рамм, Абсорбция газов. - М.: Химия, 1976, рис. У-17а]. Тарілка містить перфороване полотно з переливними пристроями, що включають циліндричні переливні поріжки, зливні патрубки у вигляді зрізаних конусів, відбійні диски, установлені співвісно під зливними патрубками. До недоліків відомої конструкції тарілки можна віднести обмежений діапазон стійкої роботи, великі габаритні розміри і підвищену матеріаломісткість. Це пояснюється значними діаметральними і висотними розмірами переливних пристроїв тарілки, спричинених попаданням у них газорідинної суміші замість просвітленої (дегазованої) рідини. Найбільшим аналогом є тарілка з двома зонами контакту фаз [Патент Україна №100802, МПК B01D 53/14, B01D 3/16. Тарілка з двома зонами контакту фаз / Юшко В.Л., Ведь В.В., Басирова В.А. (Україна). - № а 2011 10941; заявл. 12.09.11, публ. 25.10.12 Бюл. № 20.]. Тарілка містить перфороване полотно з переливними пристроями, що включають циліндричні переливні поріжки, зливні патрубки у вигляді зрізаних конусів, відбійні диски, установлені під зливними патрубками, вертикальні замкнуті перегородки у вигляді відкритих порожнистих циліндрів, установлені співвісно із зовнішнім охопленням переливних поріжків з перекриттям висоти газорідинного шару і регульованим зазором відносно перфорованого полотна. До недоліків аналога слід віднести її значні габаритні розміри, підвищену металомісткість, обмежений діапазон стійкої роботи. Пояснення причин існування зазначених недоліків відомої тарілки. Наявність вертикальних замкнутих перегородок у вигляді відкритих порожнистих циліндрів, що встановлені співвісно із зовнішнім охопленням переливних поріжків з перекриттям висоти газорідинного шару спричиняє зменшення барботажної зони на тарілці і, як наслідок, збільшення діаметральних розмірів тарілки а, відтак, і збільшення габаритних розмірів тарілчастих абсорберів. За таких умов збільшується матеріаломісткість абсорбера при рівній інтенсивності проведення процесу. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення відомої конструкції тарілки шляхом удосконалення переливних пристроїв. Поставлена задача вирішується тим, що у відомій конструкції тарілки для контактування рідин і газів, що містить перфороване полотно, вертикальні замкнуті перегородки, установлені із зазором, рівномірно розподілені по перфорованому полотну переливні пристрої з переливними поріжками, зливними патрубками й відбивними дисками, з вертикальними замкнутими перегородками, які встановлені співвісно з переливними поріжками із зовнішнім їх охопленням, згідно з корисною моделлю, в верхній частині перегородки встановлена кришка із наскрізним патрубком, висота якого перевищує висоту газорідинного шару на тарілці. Саме установлення днищ на вертикальних замкнутих перегородках із зазором до верхнього зрізу циліндричних переливних поріжків на висоті, що не перевищує висоту газорідинного шару на перфорованому полотні, дозволяє максимально збільшити зону барботажу на тарілці, а відтак і зменшити діаметральний розмір тарілки. У результаті зменшення діаметральних розмірів заявлених тарілок забезпечується максимальна компактність і мінімальна металомісткість колонних тарілчастих абсорберів у цілому. Саме обладнання днищ наскрізними трубками, висота яких перевищує висоту газорідинного шару, забезпечує стабільність роботи заявлених тарілок і, як наслідок, стабільність роботи тарілчастих апаратів. При роботі переливних пристроїв заявленої тарілки разом з рідиною в переливні пристрої може попадати деяка кількість газової фази яка сепарується й може накопичуватись у вигляді "подушки" під установленими днищами. Цей ефект призводить до утруднення проходу в переливні пристрої рідинної фази із барботажної зони тарілки і порушенню стабільності роботи переливних пристроїв і тарілки. Виникає необхідність постійного відводу газової фази із зони можливого формування газових "подушок", що й здійснюється за допомогою наскрізних трубок, якими обладнані днища вертикальних затоплених перегородок переливних пристроїв. Таким чином, у результаті вдосконалення відомої конструкції тарілки з двома зонами контакту фаз шляхом удосконалення конструкцій переливних пристроїв забезпечується максимальна компактність і мінімальна металомісткість заявленої тарілки з двома зонами контакту фаз. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, фіг. 1-4. Тарілка містить перфороване полотно 1 з переливними пристроями, які включають зливні патрубки 2 у вигляді зрізаних конусів з циліндричними переливними поріжками 3; розподільники 1 UA 108863 U 5 10 15 20 рідини 4, установлені під зливними патрубками; вертикальні замкнуті перегородки 5 з кришками 6 та наскрізними трубками 7. Запропонована тарілка з двома зонами контакту фаз працює наступним чином. Під час запуску тарілки в роботу спочатку зверху подається на барботажне полотно 1 рідинний потік. Рідина у відсутність газового потоку вільно провалюється через перфороване полотно і частково проходить через вертикальні замкнуті перегородки 5 і циліндричні переливні поріжки 3 та зливні патрубки 2. Далі включається подача газового потоку під перфороване полотно. У міру зростання витрати газу зростає гідравлічний опір газорідинного шару на перфорованому полотні і тиск газу під газорідинним шаром. Це приводить у подальшому до припинення провалу рідини через перфороване полотно і утворенню на перфорованому полотні стійкого газорідинного шару. Відтоді переливання рідини на нижче розташовану тарілку буде здійснюватись тільки через вертикальні замкнуті перегородки 5 і циліндричні переливні поріжки 3 та зливні патрубки 2 з формуванням у них гідрозатвору. Далі рідина надходить на розподільники рідини 4, звідки у вигляді рідинних плівок стікає назустріч висхідному потоку газу і після контакту з ним надходить в газорідинний шар нижче розташованої тарілки. Газова фаза, що може накопичуватись до деякої міри під кришкою 6, відводиться вверх через патрубки 7 в міжтарілковий простір. Таким чином, розроблена конструкція тарілки з двома зонами контакту фаз забезпечує максимальну компактність та мінімальну металомісткість. ДВНЗ "Український державний хіміко-технологічний університет" розроблені робочі креслення заявленої тарілки для впровадження у виробництво. Запропонована корисна модель може бути використана для проведення процесів абсорбції в апаратах колонного типу з гнучким діапазоном навантаження як по газовій так і по рідинній фазах. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Тарілка для контактування рідин і газів, що містить перфороване полотно, вертикальні замкнуті перегородки, установлені із зазором, рівномірно розподілені по перфорованому полотну переливні пристрої з переливними поріжками, зливними патрубками й відбивними дисками, які встановлені співвісно з переливними поріжками із зовнішнім їх охопленням, яка відрізняється тим, що в верхній частині перегородки встановлена кришка із наскрізним патрубком, висота якого перевищує висоту газорідинного шару на тарілці. 2 UA 108863 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3