Спосіб масообміну між рідиною і парою в колонному апараті (Патент на корисну модель № 136560)

Abstract

Авторами запропоновано спосіб масообміну між рідиною і парою в колонному апараті, що передбачає безперервну подачу гріючої пари у нижню частину апарата, а рідини у верхню його частину та періодичний перелив рідини з тарілки на тарілку переливними пристроями, основними складовими яких є рухомі елементи, що з’єднані з відповідними приводними механізмами. Згідно корисної моделі рідина переливається по тарілках послідовно, причому співвідношення площі перерізу отвору для переливу, що відкриває рухомий елемент, до площі перерізу тарілки становить (0,1-0,5):1, що забезпечує зменшення швидкості пари в отворах контактних елементів до 3,5-1 м/с, внаслідок чого рідина проливається через всі отвори. Після закривання рухомим елементом (елементами) переливного отвору (отворів) сумарна площа отворів для переливу рідини зменшується до значень, при яких швидкість пари в отворах контактних елементів миттєво зростає, стає більшою за критичну, і провал рідини через отвори контактних елементів припиняється. В цей період циклу тарілка стає непровальною і на її полотні відбувається контрольована затримка рідини для її контакту з парою. Для здійснення способу колонний апарат оснащується масообмінними провальними тарілками - ґратчастими, колосниковими, трубчастими, сітчастими (плоскими або хвилястими), лускоподібними та ін. Відсутність зливних пристроїв спрощує конструкцію тарілок і дозволяє збільшити площу контакту рідини і пари на 15-30 %. Технічний результат у використанні корисної моделі полягає у підвищенні ефективності масообміну між рідиною та парою на тарілках колонного апарата, зменшенні питомої витрати гріючої пари і збільшенні пропускної здатності апарата по рідині. The authors propose a method of mass exchange between liquid and steam in a column apparatus, which provides continuous supply of heating steam to the lower part of the apparatus, and the liquid to its upper part and the periodic overflow of liquid from the plate to the plate overflow devices, the main components of which are the movable elements, which are 'moving elements' are connected to the corresponding drive mechanisms. According to a useful model, the liquid is poured on the plates sequentially, and the ratio of the cross-sectional area of the overflow opening opening the moving element to the cross-sectional area of the plate is (0,1-0,5):1, which reduces the velocity of steam in the openings of the contact elements to 3,5-1 m/s, causing fluid to flow through all openings. After closing with the movable element (s) of the overflow opening (s), the total area of the openings for the overflow of the liquid decreases to values at which the steam velocity in the openings of the contact elements instantly increases, becomes greater than the critical one, and the failure of the liquid through the openings of the contact elements stops. During this period of the cycle the plate becomes faulty and on its canvas a controlled delay of the liquid for its contact with steam occurs. For the implementation of the method, the column apparatus is equipped with mass-exchange failure plates - lattice, griddle, tubular, mesh (flat or wavy), scaly, etc. The absence of drainage devices simplifies the design of the plates and allows to increase the contact area of the liquid and steam by 15-30 %. The technical result of using the utility model is to increase the efficiency of mass transfer between liquid and steam on the plates of the column apparatus, reduce the specific flow of heating steam and increase the capacity of the apparatus in the liquid.