RU2023461C1

RU2023461C1 - Contact-separating plate

Info

Publication number: RU2023461C1
Authority: RU
Inventors: Виктор Михайлович Киселев
Original assignee: Украинский научно-исследовательский институт природных газов
Priority date: 1991-06-25
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1994-11-30

Abstract

FIELD: gas and chemical industry, refinery. SUBSTANCE: contact-separating plate has horizontal base with contact-separating members, fixed on it. Contact separating members are made in the form of hollow thin-walled vertical cylinders with tangential inlets for gas rotation in space under plate. Inlets of liquids are made in the form of tangential grooves over plate on body of contact-separating members. Thin-walled cylinder is mounted with coaxial clearance inside contact-separating member. Cylinder is fixed to body by point type supports. Thin-walled cylinder lower edge is located over upper row of tangential inlets of gas. Cylinder upper edge is lowered relatively to upper edge of body of contact-separating member and forms ring type separating break, separated by inner wall of contact-separating member and protruding towards cylinder lower edge of diaphragming member, fixed on upper cut of body. Tangential inlets of contact-separating member are made in the form of bent out arch flakes, passing through canal of which is oriented downwards at an angle of 15 -65 deg to longitudinal axis of member. Lower part of member has sigar-shaped or conical narrowing, ending with central hole for liquid pouring out. Solid or perforated deflecting partition is mounted after central hole for liquid pouring out. Arch flakes on area, that is below base of plate are bent out inside body of contact-separating member and those, that are over surface of plate, are bent out outside. In the case, part of surface of contact-separating members between tangential inlets, that is under plate, has perforated holes of 1 - 3 mm diameter each. EFFECT: contact-separating plates are used in processes of heat-mass exchange between gas and liquid. 5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для осуществления процессов тепломассообмена между газом и жидкостью и может быть использовано в химической, газовой, нефтеперерабатывающей, коксохимической и других отраслях промышленности для абсорбции, ректификации и десорбции. The invention relates to devices for carrying out heat and mass transfer processes between gas and liquid and can be used in chemical, gas, oil refining, coke and other industries for absorption, rectification and desorption.

Целью изобретения является интенсификация процесса за счет улучшения равномерности орошения. The aim of the invention is the intensification of the process by improving the uniformity of irrigation.

На фиг. 1 - показана тарелка; на фиг.2 - тангенциальные вводы для жидкости; на фиг.3 - контактно-сепарационный элемент. In FIG. 1 - a plate is shown; figure 2 - tangential entries for fluid; figure 3 - contact separation element.

Контактно-сепарационная тарелка состоит из горизонтального основания 1, сквозь которое проходят контактно-сепарационные элементы 2 (на чертежах показан только один КСЭ). Каждый КСЭ закреплен в основании тарелки своей средней частью, например, с помощью сварки 3. Цилиндрическая часть 4 корпуса КСЭ имеет над основанием тангенциальные вводы 5 для закручивания жидкости в сторону вращения газового потока, а под основанием тангенциальные вводы 6 для газа, которые могут выполняться в виде отогнутых внутрь или наружу просечек или арочных прорезей. Корпус КСЭ заканчивается вверху открытым срезом 7, а нижняя его часть имеет сигарообразное или коническое сужение 8, заканчивающееся сливным отверстием 9. The contact separation plate consists of a horizontal base 1 through which the contact separation elements 2 pass (only one SSC is shown in the drawings). Each SSC is fixed in the base of the plate with its middle part, for example, by welding 3. The cylindrical part 4 of the SSC body has tangential inlets 5 above the base for swirling the liquid in the direction of gas flow rotation, and under the base tangential inlets 6 for gas, which can be performed in in the form of grooves bent in or out or arched slots. The body of the KSE ends at the top with an open slice 7, and its lower part has a cigar-shaped or conical narrowing 8, ending in a drain hole 9.

Тангенциальные вводы для жидкости 5 и газа 6 могут быть направлены вниз (фиг. 2) под углом α от 15 до 65^о.The tangential entries for liquid 5 and gas 6 can be directed downward (Fig. 2) at an angle α from 15 to 65 ^about .

Кроме того в части 4 корпуса КСЭ между вводами 6 для газа могут быть сделаны перфорационные отверстия 10 диаметром 1-3 мм, в то время как ширина тангенциальных арочных вводов может составлять от 4 до 20 мм. На фиг. 3 показан вариант основания 1 тарелки с отдельными отверстиями 11. Корпус КСЭ выполнен из двух частей, сваренных в месте 12 над основанием 1. Верхняя часть КСЭ заканчивается диафрагмирующим элементом 13, а внутри установлен тонкостенный цилиндр 14, прикрепленный к корпусу точечными опорами, нижний край которого расположен выше веpхнего ряда тангенциальных вводов газа, а верхний край опущен по отношению к верхнему краю корпуса контактно-сепарационного элемента, образуя сепарационный разрыв 15 и кольцевой зазор 16 для отвода отсепарированной жидкости. В нижней части цилиндр имеет развальцовку 17, образующую гидрозатворное сужение 18, и заканчивается открытыми срезами 19 и 20. Крепление цилиндра 14 к корпусу КСЭ осуществляется на точечных опорах 21, которые могут иметь форму сферических вмятин в сопрягаемых деталях, сваренных точечной сваркой. In addition, in part 4 of the KSE body, perforations 10 with a diameter of 1-3 mm can be made between gas inlets 6 for gas, while the width of the tangential arched inlets can be from 4 to 20 mm. In FIG. 3 shows a variant of the base 1 of the plate with separate holes 11. The body of the SSC is made of two parts welded in place 12 above the base 1. The upper part of the SSC ends with a diaphragm element 13, and inside there is a thin-walled cylinder 14 attached to the body by point supports, the lower edge of which located above the upper row of tangential gas inlets, and the upper edge is lowered relative to the upper edge of the housing of the contact separation element, forming a separation gap 15 and an annular gap 16 for the removal of the separated liquid awns. In the lower part, the cylinder has a flare 17, which forms a watertight narrowing 18, and ends with open sections 19 and 20. The cylinder 14 is attached to the KSE body on point supports 21, which can take the form of spherical dents in mating parts welded by spot welding.

Под сливным отверстием 9 на кронштейне 22 установлена экранирующая перегородка 23, которая имеет борт 24 и отверстие 25. Under the drain hole 9 on the bracket 22 is installed a shielding partition 23, which has a board 24 and a hole 25.

Как вариант возможно выполнение КСЭ с арочными чешуйками на участке ниже основания тарелки с отгибом их внутрь, проходной канал которых ориентирован вниз под углом 15-65^о к продольной оси элемента. Это облегчает монтаж КСЭ на основании и способствует интенсификации массообмена за счет турбулизации фаз. Однако по технологии изготовления корпус ЕСЗ удобнее делать с тангенциальными вводами, отогнутыми наружу. В средней части контактно-сепарационного элемента выполнены опорные выступы, а нижняя часть элемента имеет сигарообразное или коническое сужение, заканчивающееся центральным отверстием для слива жидкости. Арочные чешуйки на участке ниже основания тарелки отогнуты внутри корпуса КСЭ, а над полотном тарелки наружу.Alternatively SSCs can be performed with arched scales downstream of base plates with their inside contour, which passageway is oriented downwardly at an angle ^of 15-65 to the longitudinal axis of the element. This facilitates the installation of SSC on the base and contributes to the intensification of mass transfer due to phase turbulence. However, according to the manufacturing technology, the ESZ case is more convenient to do with tangential entries bent outward. Supporting protrusions are made in the middle part of the contact-separation element, and the lower part of the element has a cigar-shaped or conical narrowing ending in a central hole for draining the liquid. Arched flakes in the area below the base of the plate are bent inside the KSE body, and above the plate surface outward.

Контактно-сепарационная тарелка работает следующим образом. Contact separation plate operates as follows.

Поток жидкости поступает на основание 1 и образует слой определенной высоты. Под действием гидростатического напора жидкость поступает внутрь КСЭ через тангенциальные вводы 5 и вращающейся пленкой стекает к отверстию 9, через тангенциальные вводы 6 газ поступает внутрь КСЭ, пронизывая жидкость и заставляя ее вращаться. Порции газа через отверстия 10 барботируют через жидкость, а газ, поступающий через вводы 6, дробит жидкость на капли. Так что в зоне контакта фаз получается смесь капель и пены, вращающаяся поступающим на контакт газом и стекающая вниз. Проконтактировавший газ уходит через срез 7. Проконтактировавшая с газом жидкость поступает через отверстие 9 на основание нижерасположенной тарелки, а газ уходит через верхний срез 7. The fluid flow enters the base 1 and forms a layer of a certain height. Under the influence of hydrostatic pressure, the liquid enters the SSC through the tangential inlets 5 and flows with a rotating film to the hole 9, through the tangential inlets 6 the gas enters the SSC, penetrating the liquid and causing it to rotate. Portions of gas through the holes 10 are bubbled through the liquid, and the gas entering through the inlets 6 crushes the liquid into droplets. So in the contact zone of the phases, a mixture of droplets and foam is obtained, which rotates by the gas entering the contact and flows down. Contacted gas escapes through slice 7. Liquid in contact with gas enters through hole 9 to the base of the lower plate, and gas escapes through upper slice 7.

Наклон вводов 6 вниз (фиг. 2) способствует проталкиванию жидкости вниз, что позволяет работать при больших нагрузках по жидкости. При прохождении газа с каплями жидкости через цилиндр 14 в сепарационном разрыве 15 под действием центробежных сил отделяются капли, оседают на внутренней стенке корпуса КСЭ и стекают по зазору 16. Проконтактировавший газ, отсепарированный от капель, уходит на вышерасположенную ступень. The slope of the inputs 6 down (Fig. 2) contributes to pushing the liquid down, which allows you to work at high loads on the liquid. During the passage of gas with liquid droplets through the cylinder 14 in the separation gap 15, droplets are separated by centrifugal forces, settle on the inner wall of the KSE body and flow down the gap 16. The contacted gas, separated from the droplets, goes to an upstream stage.

Claims

1. CONTACT-SEPARATION PLATE of a heat and mass transfer apparatus for gas-liquid systems, containing a horizontal base with contact-separation elements fixed in it in the form of hollow vertical cylinders with tangential inlets for gas swirling in the area under the plate, an additional coaxial cylinder is installed inside the cylinders with a gap, characterized in that, in order to intensify the process by improving the uniformity of irrigation, the tangential entries are made in the form of bent arched scales, passage whose channel is oriented downward at an angle of 15 - 65 ^o to the longitudinal axis of the element, with the additional cylinder attached to the housing by point supports, the lower edge of which is located above the upper row of tangential gas inlets, and the upper edge is lowered relative to the upper edge of the contact separation housing element with the formation of an annular separation gap limited by the inner wall of the element body and protruding toward the cylinder by the lower edge of the diaphragm element mounted on the upper cut of the housing ementa.

2. The plate according to claim 1, characterized in that the arched flakes in the area below the base of the plate are bent outside the housing of the contact separation element, and above the plate of the plate inside.

3. The plate according to claim 1, characterized in that in the middle part of the contact separation element there are made support protrusions, and the lower part of the element has a cigar-shaped or conical narrowing ending in a central hole for draining the liquid.

4. The plate according to claim 1, characterized in that the horizontal base is perforated and the contact separation element is equipped with a shielding solid or perforated partition installed behind the drain hole.

5. The plate according to claim 1, characterized in that in the area under the plate a part of the surface of the contact separation elements between the tangential entries is made of perforated holes with a diameter of 1-3 mm.