CS198944B1

CS198944B1 - Cell of co-current plates of columns for diffusion processes

Info

Publication number: CS198944B1
Application number: CS695578A
Authority: CS
Inventors: Vlasimil Braun
Original assignee: Vlasimil Braun
Priority date: 1978-10-26
Filing date: 1978-10-26
Publication date: 1980-06-30

Description

Vynález se týká buňky souproudých pater kolon pro difúzní pochody, jako jsou destilace, absorpce a pochody praní a přímého ochlazování plynu kapalinou a jim podobné pochody. Jde o souproudou buňku, která je umístěna nad otvorem v patře a v níž se řeší konstrukční provedení její separační části.The invention relates to a cell of the downstream trays of diffusion process columns, such as distillation, absorption, and gas scrubbing and direct gas cooling and similar processes. It is a co-current cell, which is located above the opening in the floor and in which the design of its separation part is solved.

Souproudé buňky sestávají v podstatě ze tří částí, nebo sekcí. V první, směšovací části, kapalina tekoucí po patře ve vodorovném směru od nátoku z horního patra'k přepadu nižšího patra, smísí se s plynnou fází stoupající otvory v patře. Ve směšovací části dochází k intenzivnímu přestupu tepla a hmoty mezi oběma fázemi. V druhé, transportní sekci, je plynokapalné směs unášena v souproudu vzhůru ke třetí, separační sekci. V této sekci dochází k oddělení obou fází, přičemž kapalina klesá na patro a plyn proudí k nejblíže vyššímu patru. K souproudu tedy dochází pouze uvnitř buněk, kdežto pohyb kapaliny a plynu má mezi patry křížový charakter.Co-current cells consist essentially of three parts, or sections. In the first mixing part, the liquid flowing on the palate in a horizontal direction from the inlet from the upper palate to the overflow of the lower palate is mixed with the gas phase rising through the openings in the palate. In the mixing part there is an intensive transfer of heat and mass between the two phases. In the second transport section, the gas-liquid mixture is entrained upstream of the third separation section. In this section, the two phases separate, whereby the liquid drops to the tray and the gas flows to the nearest tray. Thus, the co-current occurs only within the cells, whereas the movement of liquid and gas is of a cross character between the trays.

Doposud známé separační části, zvané separátory, jsou tvořeny válcovou plochou s vodorovnou osou, která navazuje na jednu svislou stěnu nátrubku souproudé buňky a na opačné straně huňky, v sestupné Šásti separační válcové plochy, je opatřena otvory,kterými z buňky vytéká kapalný film,ale i část plynu. Na zmíněné válcové ploše se plynokapalné směs zbavuje kapaliny, která je odstředivou silou hnána do otvorů v klesající části plochy separačního válce.The hitherto known separating parts, called separators, are formed by a cylindrical surface with a horizontal axis which adjoins one vertical wall of the co-current cell sleeve and on the opposite side of the cell, in the descending part of the separating cylindrical surface. part of the gas. On said cylindrical surface, the gas-liquid mixture is freed of liquid which is driven by centrifugal force into the openings in the downward part of the surface of the separation cylinder.

198 944198 944

Nevýhodou zmíněného provedení, a to zejména při vysokých rychlostech je, že otvory pro kapalinu v klesající části plochy separačního válce prochází stále více plynu, na úkor množství plynu odcházejícího bočními částmi souproudé buňky, čímž do značné míry narůstá únos.A disadvantage of said embodiment, especially at high speeds, is that more or less gas passes through the liquid holes in the downward part of the separation cylinder surface, at the expense of the amount of gas leaving the side portions of the co-current cell, thereby increasing the abduction to a large extent.

Zmíněnou nevýhodu řeší konstrukční uspořádání buňky souproudých pater podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v separační sekci jsou umístěny dvě lžíoovité separační přepážky, uspořádané vypouklými částmi proti sobě, jejichž spodní' část je připevněna k dělicí přepážce a horní části se navzájem stýkají, přičemž mezi vnitřním povrchem sestupné perforované části válcové plochy separátoru a lžícovítými separačními přepážkami je vytvořena mezera o větěí šířce, než je tlouštka kapalného filmu a v bezprostřední blízkosti spodních okrajů bočních otvorů, vně souproudé buňky, jsou umístěny usměrňovači clony, doléhající zespodu na přesahující část dělicí přepážky a upevněné k horní ěásti nátrubku souproudé buňky.This disadvantage is solved by the design of the co-current tray cell according to the invention, which consists in the fact that two separating partitions are arranged in the separating section, arranged in convex parts against each other, the lower part being attached to the separating partition and the upper parts contacting each other. a gap of greater width than the thickness of the liquid film is formed between the inner surface of the downward perforated portion of the separator cylindrical surface and the bucket separating baffles, and a baffle deflector extending from below to the overlapping portion of the separator is provided baffles and fastened to the top of the co-current cell socket.

Navržené konstrukční uspořádání separační sekce souproudé buňky s upraveným separátorem dovoluje dosahovat podstatně vyšší plynné výkony bez únosu.The proposed design of the separation section of the co-current cell with the modified separator allows to achieve substantially higher gaseous outputs without hijacking.

Příklad provedení buňky souproudých pater podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkrese, kde na obr.l je znázorněna souproudé buňka se separační části, ve svislém řezu vedeném osou symetrie buňky a na obr. 2 je půdorysný pohled na tutéž souproudou buňku s částečným řezem.An exemplary embodiment of a co-current tray cell according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a co-current cell with a separating portion, in vertical section along the axis of symmetry of the cell, and Fig. 2 is a plan view of the same co-current cell with partial section.

Buňka souproudých pater 1 podle vynálezu, znázorněná na obr. 1, je umístěna za každým otvorem 2 v patře 2. Buňka má kolem otvoru 2 vytvořen svislý nátrubek 2, jehož rozměry jsou větší než rozměry otvoru 2 tak, že se vytváří směšovací prostor 8, v němž se směšuje kapalina proudící z mimobuněčného prostoru přívodními otvory 6 ve spodní části nátrubku 2 s plynem proudícím vzhůru otvorem 2, Na jednu stranu nátrubku 2 přiléhá válcová plocha separátoru 12, která je na protější straně, v klesající části, opatřena otvory 13 s jazýčkyThe downstream tray cell 1 of the invention shown in FIG. 1 is located behind each aperture 2 on the tray 2. The cell has a vertical sleeve 2 formed around aperture 2, the dimensions of which are larger than the aperture 2 dimensions to form a mixing space 8, in which the liquid flowing from the extracellular space is mixed through the inlet openings 6 in the lower part of the mouthpiece 2 with the gas flowing upwardly through the opening 2. On one side of the mouthpiece 2 there is a cylindrical surface of separator 12.

14. Válcová plocha separátoru 12 přechází dále v dělicí přepážku 10, která svou spodní stranou navazuje na svislou část nátrubku 2· Boční otvory 16 buňky jsou opatřeny vodícími přepážkami 2 ^a vně buňky jsou upevněny boční usměrňovači clony £. Separační prostor 12 je vyplněn separačními přepážkami 17. které mají podobu lžíce a jsou v horní části navzájem spojeny. Jejich spodní část je připevněna k dělicí přepážce 10. Mezi vnitřním povrchem válcové plochy separátoru 12 a separačními přepážkami 17 je vytvořena mezera, kterou teče kapalný film mimo buňku otvory 12, přičemž je usměrňován jazýčky 14. Separační přepážky 17 sahají až k vnějšímu okraji dělicí přepážky 10, jak je zřejmé z obr. 2.14. The cylindrical surface of the separator 12 passes further into a separating partition 10, with its underside adjoining the vertical part of the sleeve 2. The side openings 16 of the cell are provided with guiding partitions 2 ^and outside the cell are fitted with lateral baffles 6. The separation space 12 is filled with separating partitions 17 which are in the form of a spoon and which are connected to each other in the upper part. Their lower part is attached to the separating partition 10. A gap is formed between the inner surface of the cylindrical surface of the separator 12 and the separating walls 17 through which the liquid film flows out of the cell through the openings 12 and is guided by the tabs. 10 as shown in FIG. 2.

Funkce buňky souproudých pater podle vynálezu, zejména s ohledem na separační část je následující. Kapalina natéká z nejbližšího horního patra a teče vodorovně mezi buňkami souproudého patra k přepadu na nejbližěí spodní patro kolony. Přitom prochází přívodními otvory 2 svislého nátrubku 2 směšovací sekce 2, kde se mísí s plynem proudícím vzhůru otvorem 2 v patře tak, že se vytváří plynokapalná směs, která se vede transportní sekcí 11 do separační sekce 12· Kapalina se setrvačnosti dostává na válcovou plochu separátoruThe function of the cell of the downstream trays according to the invention, particularly with respect to the separation portion, is as follows. The liquid flows from the nearest upper tray and flows horizontally between the cells of the upstream tray to the overflow to the nearest lower tray. In this case, it passes through the inlet openings 2 of the vertical nozzle 2 of the mixing section 2, where it mixes with the gas flowing upwardly through the opening 2 on the floor so as to form a gas-liquid mixture which passes through the transport section 11 into the separation section 12.

198 94198 94

12, kde se vytváří kapalný pohyblivý film, který otvory lj) odchází mimo buňku a je usměrňován jazýčky 14 vzhledem k hladině kapaliny na patře, kde se kapičky pohlcují. Plyn se odvádí separačními přepážkami 17 do bočního otvoru 16 buňky a expanduje vzhůru k dalšímu výše ležícímu patru. Přitom boční usměrňovači clony £ zajišťují, že proud plynu proudící bočními otvory 16 neovlivní hladinu kapaliny na souproudém patře.12, where a liquid moving film is formed, the apertures 11j leaving the cell and being directed by the tabs 14 relative to the liquid level on the palate where the droplets are absorbed. The gas is discharged by separating baffles 17 into the side opening 16 of the cell and expands upward to the next upstream tray. In this case, the side baffles 6 ensure that the gas flow through the side openings 16 does not affect the liquid level on the downstream floor.

Claims

A co-current tray cell of diffusion process columns consisting of a mixing section, a substantially vertically arranged sleeve adjoining the transport section and a separator formed by a horizontally arranged cylindrical surface tangentially adjacent to a substantially vertically arranged part of the sleeve and provided with openings in its downward part characterized in that in the separation section (15) two spoon-like separation partitions (17) are arranged, arranged in convex parts against each other, the lower part of which is attached to the partition part (10) and the upper parts contact each other, descending between the inner surface a gap of greater width than the thickness of the liquid film is formed in the perforated portion of the cylindrical surface of the separator (12) and with the spoon-like separating walls (17) and located in the immediate vicinity of the lower edges of the side openings (16) VACI of the aperture (4) abutting from below onto the protruding part of dividers (10) and fixed to the upper part of the sleeve (5) co-current cell.