Тарелка массообменной колонны

Результат выполнения научно-исследовательской и конструкторской разработки. Тарелка массообменной колонны – это контактное устройство для эффективного тепломассообмена между паровой и жидкой фазами в ректификационных или абсорбционных колоннах. Применяется в различных отраслях промышленности, включая нефтяную, газовую, химическую при осушке и очистке природных газов, в производстве серной кислоты, хлора, аммиака и других продуктов. Тарелка массообменной колонны включает горизонтальное полотно с последовательно расположенными отверстиями, над каждым из которых установлен ограничитель, выполненный в виде перфорированного колпачка цилиндрической формы. В полости которого размещен клапан, причем суммарная площадь перфорационных отверстий каждого перфорированного колпачка больше, чем площадь каждого отверстия горизонтального полотна. Отличающийся тем, что клапан выполнен в виде размещенного по оси колпачка стержня, на нижнем конце которого установлены, по меньшей мере, три лопасти. На верхнем торце колпачка выполнено отверстие для размещения верхнего конца стержня. С увеличением скорости потока пара клапан поднимается над горизонтальным полотном, и часть пара выходит через боковые отверстия перфорированного колпачка ниже клапана в перфорированном колпачке и поступает в слой жидкости. Другая часть пара проходит через лопасти клапана, что приводит к его вращению. В результате увеличивается турбулентность потока пара, затем пар выходит через боковые отверстия перфорированного колпачка над лопастями клапана в перфорированном колпачке и поступает в слой жидкости. Наличие клапана под ограничительным перфорированным колпачком значительно снижает провал жидкостной фазы, а конструкция клапана, состоящего из трех или четырех лопастей, позволяет тарелке работать в условиях малых скоростей пара. Поток пара проходит через лопасти клапанов и затем через боковые отверстия перфорированного колпачка, с увеличением скорости потока пара клапан поднимается над горизонтальным полотном. Часть пара проходит через боковые отверстия перфорированного колпачка ниже клапана, в то время как другая часть пара проходит через боковые отверстия перфорированного колпачка над клапаном после пересечения лопастей клапана. Это обеспечивает распределение пара в жидкости на полотне тарелки по всей высоте перфорированного колпачка при любой скорости пара. Также клапан вращается за счет прохождения части пара через лопасти, что увеличивает турбулентность и скорость потока пара. Это приводит к уменьшению диаметра паровых пузырей, барботирующих через жидкость, и увеличению их количества, соответственно к увеличению поверхности контакта между паром и жидкости и повышению эффективности тарелки. Технический результат заключается в увеличении поверхности контакта жидкой и газовой (паровой) фаз за счет уменьшения диаметра паровых пузырей, барботирующих через жидкость, и увеличения их количества. Таким образом, предлагаемая конструкция тарелки массообменной колонны позволяет повысить производительность, снизить унос и провал, а также улучшить эффективность массообменного процесса за счет увеличения поверхности контакта жидкой и газовой (паровой) фаз путем увеличения числа пузырьков и уменьшения их размеров на выходе из каждого перфорированного колпачка. Разработка защищена патентом РФ № 228801.