CZ283443B6 - Zariadenie na redistribúciu kvapaliny v náplňových kolónach - Google Patents

Abstract

Zariadenie pozostáva z vnútorných a vonkajších, vzájomne prečnievajúcich a prípadne perforovaných segmentov, umiestnených stridavo na kruhovom pásiku, pričom medzi vnútornými aa vonkajšími segmentami je vymedzená medzera. Je výhodné ak segmenty majú tvar zrezanej kruhovej výseče a ak sú na užšom spodnom konci opatrené rozstrekovacími nadstavcami. Celkový počet segmentov je 6 až 24. Zariadenie sa inštaluje do náplňovej kolóny medzi dve vrstvy náplne, napr. medzi prírubové spoje dvoch sekcií kolóny. Svojou konštrukciou umožňuje optimálnu redistribúciu kvapaliny v kolónach, pričom predstavuje iba minimálny hydraulický odpor pre prúdiaci plyn alebo pary.ŕ

Description

Vynález se týká zařízení pro redistribuci kapaliny v náplňových kolonách.

Dosavadní stav techniky

V technické praxi nacházejí široké uplatnění náplňové kolony, a to zvláště u separačních procesů, jakými jsou rektifikace, absorpce, desorpce. Činnost těchto separačních zařízení je charakterizovaná protiproudým tokem fází (kapalina, pára nebo plyn) přes vhodnou náplň, jakou jsou např. Raschingovy kroužky, sedélka nebo volně sypaný zrnitý materiál. Základní podmínkou dobré činnosti náplňových kolon je zabezpečení dostatečného a rovnoměrného zkrápění jejich náplně v celém průřezu v celé výšce náplně. Z praxe je však známé, že dochází k přesunu kapaliny ze středu kolony k jejím stěnám a důsledkem toho je náplň ve středu kolony nedostatečně zkrápěná atak dochází ke ztrátám separační účinnosti. Tento jev se zvláště uplatňuje v průmyslových kolonách většího průměru a v technické praxi se problém nerovnoměrného zkrápění náplně řeší zařazováním redistributorů kapaliny pod náplň určité výšky. Redistributory kapaliny sbírají kapalinu od stěn kolony a přivádějí ji do středu, nebo ji rovnoměrně rozdělují na další sekci náplně pod redistributorem. Konstrukčně by měly být řešené tak, aby co možná nejméně bránily průtoku par (nebo plynů) kolonou. Jako redistributory kapaliny v náplňových kolonách se používají různé speciální přípravky, jakými jsou preferované tvarované desky nebo perforované kuželové pláště, které se vkládají pod jednotlivé sekce náplně v koloně.

Společným nedostatkem těchto zařízení je jejich malá propustnost pro páry nebo pro plyn, vyjádřená jako poměr volného průměru otvorů v plášti redistributoru k průřezu prázdné kolony v porovnání s propustností průmyslových náplní, která je vyšší. Tak např. keramické Raschigovy kroužky s rozměry 25 x 25 x 2 mm mají hodnotu volného objemu (mezerovitosti), která charakterizuje tuto propustnost, asi 75 % a často používané tenkostěné kovové Pall kroužky s rozměry 25 x 25 mm až 95 %. Z toho je zřejmé, že tyto redistributory s nižší propustností než má vlastní náplň, jsou potenciálním místem zahlcování kolony při zvyšování jejího výkonu.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení na redistribuci kapaliny v náplňových kolonách podle vynálezu, jehož podstata spočívá vtom, že se skládá ze vzájemně přečnívajících a případně perforovaných segmentů, umístěných ve dvou řadách na kruhovém pásku, přičemž mezi jednotlivými segmenty, majícími tvar kruhové výseče, je vymezená mezera. Je výhodné, když mají segmenty tvar kruhové výseče a když jsou na spodním, užším konci, opatřené rozstřikovacími nástavci. Segmenty mohou být zhotovené z plného nebo perforovaného materiálu, případně ze síťoviny tahokovu, a jejich celkový počet je 6 až 24.

Zařízení na redistribuci kapaliny v náplňových kolonách podle vynálezu se instaluje do náplňové kolony mezi dvě vrstvy náplně, např. mezi přírubové spoje dvou sekcí kolony. Jeho výhodou je vysoká propustnost pro páry nebo plyn, jednoduchá konstrukce a vysoká účinnost.

Přehled obrázků na výkrese

Příklad konstrukčního zhotovení zařízení pro redistribuci kapaliny v náplňových kolonách je znázorněný na obrázku. Zařízení se skládá ze vzájemně přečnívajících a případně perforovaných 5 segmentů 1 a 2, umístěných střídavě ve dvou řadách na kruhovém pásku 3, přičemž mezi jednotlivými segmenty 1 a 2, majícími tvar kruhové výseče, je vymezená mezera. Celkový počet segmentů je 12. Mají tvar zkosené kruhové výseče a na spodním, užším konci, jsou opatřeny rozstřikovacími nástavci 4. Kapalina stéká z horní sekce náplně soustředěná převážně u stěn kolony a natéká na segmenty i a 2, střídavě umístěné ve dvou řadách na kruhový pásek 3, stéká ío dolů po segmentech 1 a 2, které ji svou konstrukcí usměrňují tak, že natéká do středu kolony na další vrstvu náplně. Rozdělení kapaliny na spodní vrstvu náplně se optimalizuje vhodným nastavením rozstřikovacích nástavců 4. Plyn nebo páry proudí ze spodní sekce náplně kolony směrem vzhůru a procházejí mezerami mezi segmenty 1 a 2, případně i otvory v segmentech 1 a 2. Vzhledem na svou konstrukci představuje zařízení na redistribuci kapaliny v náplňových 15 kolonách podle vynálezu jen minimální hydraulický odpor pro proudící plyn nebo páry.

Claims (3)

1. Zařízení pro redistribuci kapaliny v náplňových kolonách, vyznačující se tím, že se skládá ze vzájemně přečnívajících segmentů /1/, /2/, umístěných střídavě ve dvou řadách na

25 kruhovém pásku /3/, přičemž mezi jednotlivými segmenty /1/, /2/, majícími tvar kruhové výseče, je vymezená mezera.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že segmenty ve tvaru kruhové výseče /1/, /2/, střídavě umístěné na pásku /3/, jsou na užším, spodním konci, zkosené a opatřené

30 rozstřikovacími nástavci /4/.

3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že celkový počet segmentů /1/, /2/ je 6 až 24.