ES2276543T3 - Distribucion de gas y de liquido dentro de un dispositivo de contacto. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de contacto (1), que comprende un paquete estructurado (8) con un determinado número de capas de paquete (11-17) de distintas orientaciones, formadas por dos placas onduladas, dispuestas entre si de tal modo que entre las mismas quede constituido un número de canales de flujo; en este dispositivo, el paquete estructurado está dispuesto entre una entrada (3), que define la dirección de paso (19) del flujo del gas entrante y la que está situada por la parte inferior (2) del dispositivo de contacto (1) -prevista para un flujo de gas dirigido de forma ascendente- y una salida (4) por la parte superior (5) del dispositivo de contacto, la cual está prevista para descargar el flujo del gas tratado; con una entrada (6) por la parte superior (5) del dispositivo de contacto (1), prevista para el flujo de líquido dirigido de forma descendente, así como con una salida (7) por la parte inferior (2) del dispositivo de contacto (1), prevista para descargar el flujo del líquido tratado; dispositivo éste que está caracterizado porque tienen una definida dirección los respectivos canales de flujo, que se extienden por las capas del paquete; caracterizado porque por lo menos la capa inferior (11) del paquete está dispuesta de tal manera, que los canales de flujo (18) a través de la capa (11) del paquete se extiendan de forma ascendente en el dispositivo de contacto (1) y dentro de un plano perpendicular a la dirección de paso (19) del flujo de gas entrante; caracterizado porque las placas dentro de dos capas entre si colindantes (12 y 13, 14 y 15, 16 y 17) están dispuestas de forma mutuamente perpendicular dentro del dispositivo de contacto (1), y esto de tal manera que el paso (19) del gas entrante sea conducido hacia arriba a través del dispositivo de contacto (1), dentro de un plano dispuesto alternamente de forma paralela y perpendicular, respectivamente a la dirección de paso (19 del flujo de gas entrante dentro del dispositivo de contacto (1), de tal modo que se produzca una caída de presión por el paquete estructurado (8); así como caracterizado porque el borde superior (9) de la entrada (3) para el paso (19) del flujo de gas entrante se abre al mismo nivel de la superficie de delimitación inferior (10) del paquete estructurado (8), lo cual hace -conjuntamente con la referida caída de presión- que dentro del paquete estructurado (8) pueda ser conseguida una distribución uniforme del gas.
Description
Distribución de gas y de líquido dentro de un
dispositivo de contacto.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de contacto, conforme a lo indicado en el preámbulo de
la reivindicación de patente 1).
A través de la Patente Núm. 5.139 544 de los
Estados Unidos ya es conocido un dispositivo de contacto de la
clase arriba reseñada, el cual comprende un paquete estructurado
con un determinado número de capas del paquete, las cuales son de
distintas orientaciones. El líquido es introducido en el
dispositivo de contacto directamente desde un distribuidor de
líquido -que está dispuesto en la parte superior de la estructura
del paquete- hacia el interior de un paso de flujo de una capa
superior del paquete, el cual está dirigido hacia arriba, para así
conseguir un contacto entre el gas y el líquido dentro de la capa
superior del paquete así como para reducir el riesgo de la
formación de gotas.
La referida Patente de los Estados Unidos revela
un dispositivo de contacto de tipo convencional, en el que el flujo
de gas es introducido desde un lateral del dispositivo de contacto,
es decir, de forma perpendicular a la dirección de paso del
dispositivo de contacto.
Para conseguir una distribución uniforme, el
paquete en los dispositivos de contacto del anterior estado de la
técnica está situado normalmente muy corriente debajo de la
entrada, de tal manera que pueda producirse un cambio en la
dirección del flujo de gas, y que el flujo quede estabilizado como
una distribución uniforme, antes de entrar el gas en el paquete.
Sin embargo, la distancia necesaria desde la entrada del dispositivo
de contacto hasta el paquete es demasiado grande para ser de
utilidad en la práctica y, por consiguiente, el paquete está
dispuesto, por regla general, más cerca de la entrada del
dispositivo de contacto como sería de desear.
Ahora se ha descubierto, que un diseño de esta
clase tiene por resultado una pobre distribución del gas dentro del
paquete, y que por detrás del borde de la entrada se forman unos
remolinos que producen una distribución desigual del gas. Si la
distribución del líquido dentro del paquete en un dispositivo de
contacto es uniforme y la distribución del gas es, sin embargo, no
uniforme, o bien vicer-versa, existe un riesgo
considerable de que la distribución dentro del paquete se vuelva
pobre, lo cual puede tener por resultado la formación de distintos
caminos del gas ó del líquido a través del dispositivo de contacto.
Esto conduce a una más reducida transferencia de masas que la
esperada.
La Patente Británica Núm. GB 1 221 064 revela un
aparato para la absorción de gas. Este aparato comprende un
determinado número de capas planas en la forma de redes ó placas,
que se inclinan hacia abajo en una configuración de
zig-zag. Un líquido es aportado en una parte
superior del dispositivo de contacto, de tal modo que el mismo
pueda constituir en la superficie superior de las capas, una
película del líquido que fluye hacia abajo. Un gas fluye de forma
ascendente en una dirección principalmente vertical por el aparato
y a través de unos agujeros en las redes ó placas inclinadas y de
la película del líquido, de tal manera que pueda ser alcanzada una
reacción química entre el líquido y el gas.
La Patente Japonesa Núm. JP
57-113805 indica un dispositivo de contacto que
comprende unas placas onduladas. Estas placas onduladas están
dispuestas de forma esencialmente vertical y a una determinada
distancia entre si. Un líquido es aportado por la parte superior
del dispositivo de contacto, de tal manera que el líquido pueda
formar una película de líquido de flujo descendente en las
superficies de las placas onduladas, dispuestas de forma vertical.
Un gas fluye de forma ascendente, en una dirección principalmente
vertical dentro de los espacios entre las placas.
El objeto de la presente invención consiste en
perfeccionar la distribución del gas y del líquido dentro del
paquete.
De acuerdo con la presente invención, este
objeto se consigue por medio de un dispositivo de la clase descrita
en la parte inicial de esta descripción, el cual está caracterizado
por los aspectos indicados en la parte distintitiva de la
reivindicación de patente 1).
El paquete estructurado es empleado como un
elemento de distribución del gas por el hecho de que la caída de
presión y la estructura del paquete se encuentra relacionada con
una posición bien definida del paquete dentro del dispositivo de
contacto, es decir, el paquete está situado a un mismo nivel con el
borde superior de la entrada del gas al dispositivo de contacto.
Por emplearse un paquete estructurado en el
dispositivo de contacto, es decir, un paquete en el que los canales
de paso por el paquete tienen una definida posición, y por colocar
el paquete de tal modo, que el borde inferior del mismo se
encuentre al mismo nivel del borde superior de la entrada de gas
del dispositivo de contacto, resulta que la distribución del gas
dentro del paquete es mejorada considerablemente, mientras que al
mismo tiempo se reduce la altura del dispositivo de contacto. El
posicionamiento, conjuntamente con la caída de presión del paquete,
contribuyen a impedir la formación de remolinos por detrás del
borde de la entrada y, adicionalmente, por dirigirse la primera
capa en el paquete de tal manera que sea impedido que el flujo de
gas pase de forma perpendicular a la dirección principal del paso
dentro del dispositivo de contacto, se consigue una muy uniforme
distribución del gas dentro del paquete.
Para impedir una perturbación en la distribución
del gas, una necesaria rejilla de soporte está dispuesta de forma
conveniente en el paquete, entre la capa primera y la capa segunda
de este. De una manera preferente, la primera capa del paquete está
suspendida por debajo de la rejilla de soporte, y por consiguiente,
la misma puede ser fácilmente reemplazada desde abajo si se
considera necesaria su sustitución.
A continuación, la presente invención está
descrita de forma detallada con referencia al plano adjunto, en el
que la Figura única muestra la vista esquematizada de sección
transversal de un dispositivo de contacto según la la presente
invención.
La Figura 1 del plano indica un dispositivo de
contacto 1, que está dispuesto de forma principalmente vertical y
que comprende una entrada 3, situada por la parte inferior 2 del
dispositivo de contacto, de forma principalmente perpendicular al
dispositivo de contacto 1 y prevista para un flujo de gas, dirigido
de forma ascendente por el dispositivo de contacto 1; comprende una
salida 4 por la parte superior 5 del dispositivo, prevista para
descargar el flujo de gas tratado, al igual que una entrada 6 por la
parte superior del dispositivo de contacto, prevista para un flujo
del líquido dirigido de forma descendente por el dispositivo de
contacto 1; como asímismo comprende una salida 7 por la parte
inferior 2 del dispositivo, prevista para descargar el flujo del
líquido tratado. El término técnico de "dispositivo de
contacto" puede abarcar, por ejemplo, una torre, una columna ó
bien un dispositivo restregador para la absorción, la adsorción, la
desorción ó la destilación, etc., etc.
Este dispositivo de contacto 1 comprende por lo
menos un paquete estructurado 8, que se encuentra situado entre la
entrada 3 y la salida 4. El borde superior 9 de la entrada 3 para
el flujo de gas se abre principalmente al mismo nivel de la
superficie de delimitación inferior 10 del paquete estructurado 8.
De una manera ya conocida, el paquete estructurado 8 puede estar
formado por dos placas onduladas, dispuestas una contra la otra, y
que entre si constituyen un determinado número de canales de flujo
18. Este paquete 8 comprende, de forma conveniente, un determinado
número de capas de paquete, 11 hasta 17, de las cuales por lo menos
la capa inferior 11 está dispuesta de tal manera, que los canales
de flujo 18 de la misma se puedan extender -por la capa 11 del
paquete- de forma ascendente dentro de un plano que está dispuesto
principalmente de forma perpendicular a la dirección de paso 19 del
flujo del gas entrante. En dos capas superiores entre si
colindantes, 12 hasta 17, del paquete, las placas están dispuestas,
de una manera conveniente, de forma perpendicular entre si, de tal
modo que el flujo del gas sea dirigido hacia arriba por el
dispositivo de contacto 1, y esto dentro de un plano que está
situado alternamente de forma paralela y perpendicular,
respectivamente, a la dirección de flujo 19. La capa inferior 11
del paquete está sostenida, esencialmente de forma libre, por debajo
de una rejilla de soporte 20, que está dispuesta dentro del paquete
estructurado 8. Las dos capas inferiores, 11 y 12, del paquete
están dispuestas de una manera similar, es decir, con los
correspondientes canales de flujo 18 situados dentro de un plano
común.
Por encima de la capa superior 17 del paquete
está previsto por lo menos un distribuidor de líquido 21, que está
siendo alimentado con el líquido desde la entrada 6. El dibujo
muestra dos distribuidores de líquido 21, cada uno de los cuales
posee tres canales de distribución 22, sin embargo, el número de
los distribuidores 21 y el diseño de los mismos pueden,
evidentemente, ser modificados.
Claims (4)
1. Dispositivo de contacto (1), que comprende un
paquete estructurado (8) con un determinado número de capas de
paquete (11-17) de distintas orientaciones,
formadas por dos placas onduladas, dispuestas entre si de tal modo
que entre las mismas quede constituido un número de canales de
flujo; en este dispositivo, el paquete estructurado está dispuesto
entre una entrada (3), que define la dirección de paso (19) del
flujo del gas entrante y la que está situada por la parte inferior
(2) del dispositivo de contacto (1) -prevista para un flujo de gas
dirigido de forma ascendente- y una salida (4) por la parte
superior (5) del dispositivo de contacto, la cual está prevista para
descargar el flujo del gas tratado; con una entrada (6) por la
parte superior (5) del dispositivo de contacto (1), prevista para
el flujo de líquido dirigido de forma descendente, así como con una
salida (7) por la parte inferior (2) del dispositivo de contacto
(1), prevista para descargar el flujo del líquido tratado;
dispositivo éste que está caracterizado porque tienen una
definida dirección los respectivos canales de flujo, que se
extienden por las capas del paquete; caracterizado porque por lo
menos la capa inferior (11) del paquete está dispuesta de tal
manera, que los canales de flujo (18) a través de la capa (11) del
paquete se extiendan de forma ascendente en el dispositivo de
contacto (1) y dentro de un plano perpendicular a la dirección de
paso (19) del flujo de gas entrante; caracterizado porque las
placas dentro de dos capas entre si colindantes (12 y 13, 14 y 15,
16 y 17) están dispuestas de forma mutuamente perpendicular dentro
del dispositivo de contacto (1), y esto de tal manera que el paso
(19) del gas entrante sea conducido hacia arriba a través del
dispositivo de contacto (1), dentro de un plano dispuesto
alternamente de forma paralela y perpendicular, respectivamente, a
la dirección de paso (19 del flujo de gas entrante dentro del
dispositivo de contacto (1), de tal modo que se produzca una caída
de presión por el paquete estructurado (8); así como caracterizado
porque el borde superior (9) de la entrada (3) para el paso (19)
del flujo de gas entrante se abre al mismo nivel de la superficie
de delimitación inferior (10) del paquete estructurado (8), lo cual
hace -conjuntamente con la referida caída de presión- que dentro del
paquete estructurado (8) pueda ser conseguida una distribución
uniforme del gas.
2. Dispositivo de contacto conforme a la
reivindicación 1) y caracterizado porque por lo menos la
capa (12), que es colindante con la capa inferior del paquete, está
dispuesta de tal manera que los canales de flujo a través de la
capa (12) del paquete se extiendan de forma ascendente en el
dispositivo de contacto (1), dentro de un plano que es
perpendicular a la dirección de paso (19) del flujo de gas
entrante.
3. Dispositivo de contacto conforme a la
reivindicación 2) y caracterizado porque por lo menos la
capa inferior (11) del paquete está sostenida de una manera
esencialmente libre por una rejilla de soporte (20), que está
dispuesta dentro del paquete estructurado (8).
4. Dispositivo de contacto conforme a la
reivindicación 3) y caracterizado porque por lo menos las
dos capas inferiores (11 y 12) del paquete están dispuestas de tal
manera, que los canales de flujo a través de cada una de las dos
capas inferiores (11 y 12) del paquete se extiendan en el sentido
vertical hacia arriba y dentro de un mismo plano en el dispositivo
de contacto (1).
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|---|---|---|---|
| PCT/SE1999/002435 WO2001045834A1 (en) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | Distribution of gas and liquid in a contact device |
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