[go: up one dir, main page]

SK1662017U1 - The rectification tray with directional flow phase and the rectification column - Google Patents

The rectification tray with directional flow phase and the rectification column Download PDF

Info

Publication number
SK1662017U1
SK1662017U1 SK166-2017U SK1662017U SK1662017U1 SK 1662017 U1 SK1662017 U1 SK 1662017U1 SK 1662017 U SK1662017 U SK 1662017U SK 1662017 U1 SK1662017 U1 SK 1662017U1
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
tray
rectification
liquid
inlet
rectified
Prior art date
Application number
SK166-2017U
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK8083Y1 (en
Inventor
Juraj Kabát
Štefan Gužela
Peter Peciar
Peter Kotora
Oliver Macho
Original Assignee
Slovenská Technická Univerzita V Bratislave
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Slovenská Technická Univerzita V Bratislave filed Critical Slovenská Technická Univerzita V Bratislave
Priority to SK166-2017U priority Critical patent/SK8083Y1/en
Publication of SK1662017U1 publication Critical patent/SK1662017U1/en
Publication of SK8083Y1 publication Critical patent/SK8083Y1/en

Links

Landscapes

  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

Opísaná je rektifikačná etáž s usmerneným tokom fáz, pričom do otvorov v platni (3) etáže sú vsadené kolenové usmerňovacie parné hrdlá (1), pričom platňa (3) má na jednej strane vtok s nátokovou hranou (5) a na protiľahlej strane má výtok s prepadovou hranou (2). Kolenové usmerňovacie parné hrdlá (1) sú natočené zrezanou výtokovou časťou smerom k nátokovej hrane (5), ako aj rektifikačná kolóna pozostávajúca z rektifikačných etáží s usmerneným tokom fáz, ktorá je tvorená plášťom (4), v ktorom sú nad sebou uložené platne (3) etáží majúce striedavo umiestnené vtoky s nátokovými hranami (5) a na protiľahlej strane výtoky s prepadovými hranami (2).A rectified phase flow rectification tray is described, wherein elbow baffles (1) are inserted into the holes in the tray plate (3), wherein the tray (3) has an inlet with an inlet edge (5) on one side and an outlet on the opposite side with overflow edge (2). The knee baffles (1) are rotated by a truncated outlet portion towards the inlet edge (5), as well as a rectification column consisting of rectified rectilinear flow stages consisting of a shell (4) in which the plates are stacked (3). ) trays with alternating inlets with inlet edges (5) and outlets with overflow edges (2) on the opposite side.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Technické riešenie sa týka konštrukcie rektifikačnej etáže s usmerneným tokom fáz a rektifikačnej kolóny. Technické riešenie spadá do oblasti chemického, petrochemického či potravinárského priemyslu.The technical solution relates to the construction of rectification tray with rectified phase flow and rectification column. The technical solution belongs to the chemical, petrochemical or food industry.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Destilácia predstavuje jeden z najpoužívanejších spôsobov delenia homogénnej kvapalnej zmesi na jednotlivé zložky v nej obsiahnuté. Proces destilácie sa skladá z odparenia časti kvapalnej zmesi (suroviny) a následnej kondenzácie vzniknutých pár na produkt - destilát. Podmienkou delenia kvapalnej zmesi za pomoci destilácie je rozdielna prchavosť zložiek zmesi (t.j. rôzna teplota varu pri danom tlaku, resp. rôzny tlak nasýtených pár pri danej teplote). Vďaka rozdielnej prchavosti jednotlivých zložiek zmesi sa vo vzniknutých parách (a teda aj v destiláte) prednostne koncentrujú hlavne prchavejšie zložky (t.j. zložky, ktoré pri danom tlaku majú nižšiu teplotu varu). Takto sa dosiahne vyššia koncentrácia prchavejších zložiek v destiláte v porovnaní s pôvodnou surovinou. Pre dosiahnutie vyššej koncentrácie prchavejších zložiek v destiláte je nutné získaný destilát opätovne podrobiť destilácií, pričom opakovaná destilácia sa môže vykonať aj niekoľkokrát za sebou. Daný proces opakovanej destilácie predstavuje tzv. rektifikáciu. Rektifikácia - viacnásobná destilácia sa vykonáva vo vežových aparátoch - rektifikačných kolónach.Distillation is one of the most widely used methods of separating a homogeneous liquid mixture into the components contained therein. The distillation process consists of evaporation of a part of the liquid mixture (raw material) and subsequent condensation of the resulting vapors to the product - distillate. The separation of the liquid mixture by distillation requires different volatility of the components of the mixture (i.e. different boiling points at a given pressure, or different saturated vapor pressure at a given temperature). Due to the different volatility of the individual components of the mixture, the more volatile components (i.e., components having a lower boiling point at a given pressure) are preferably concentrated in the vapors formed (and thus in the distillate). In this way, a higher concentration of the volatile components in the distillate is achieved compared to the original raw material. In order to obtain a higher concentration of volatile components in the distillate, the distillate obtained must be subjected to distillation again, and the distillation may be repeated several times in succession. The process of repeated distillation represents so-called. rectification. Rectification - multiple distillation is carried out in tower apparatuses - rectification columns.

Počas destilácie dochádza k prestupu látky medzi parou a kvapalinou. Množstvo pretransportovanej látky z jednej fázy do druhej závisí jednak od veľkosti medzifázového (parokvapalného) rozhrania ako aj od doby, počas ktorej sú obidve fázy v kontakte. Ďalšou nevyhnutnou podmienkou destilácie, okrem rozdielnej prchavosti zložiek zmesi, je teda zabezpečenie dostatočne veľkého parokvapalného rozhrania ako aj doby, počas ktorej sú parná a kvapalná fáza vo vzájomnom kontakte. Z tohto dôvodu sú do kolón inštalované vostavby dvojakého typu - tzv. výplňové alebo etážové vostavby. Pri etážových kolónach predstavuje každá jednotlivá etáž (alebo poschodie) kolóny jednu jednoduchú destiláciu. Pri výplňových kolónach predstavuje výška výplne (v závislosti od typu výplne) určitý počet výškových ekvivalentov, pričom jeden výškový ekvivalent reprezentuje jednu jednoduchú destiláciu. Výplňové etáže sú častejšie používané v sorpčných procesoch a v procesoch destilačných dominujú kolóny etážové.During distillation, the substance passes between the steam and the liquid. The amount of transported substance from one phase to another depends both on the size of the interfacial (vapor-liquid) interface and on the time during which both phases are in contact. Thus, a further necessary condition for distillation, apart from the different volatility of the components of the mixture, is to ensure a sufficiently large vapor-liquid interface as well as the time during which the vapor and liquid phases are in contact with each other. For this reason, there are two types of built-in structures built into the columns. filling or storey built-in units. For tray columns, each individual tray (or tray) of the column represents a single distillation. For packed columns, the packing height (depending on the packing type) is a number of height equivalents, with one height equivalent representing one simple distillation. Filling trays are more often used in sorption processes and in the distillation processes tray columns dominate.

Etážové kolóny prešli pomerne dlhým historickým vývojom a ich priemyselná aplikovateľnosť je dobre doložená praxou. Kvapalina preteká cez kolónu vplyvom gravitácie smerom zhora nadol a para, ktorá vzniká varom kvapalnej zmesi, stúpa cez kolónu zdola nahor. Základný koncept etáže predstavuje väčšinou kruhová platňa upravovaná rôznymi konštrukčnými prvkami ovplyvňujúcimi prestup látky z jednej fázy do druhej. Konštrukcia etáže musí zabezpečiť zádržnú dobu kvapaliny na etáži, prebublávanie pary cez kvapalinu a distribúciu pary do celého objemu kvapaliny. V závislosti od rôznych konštrukčných prvkov a úprav sa medzi najpoužívanejšie rektifikačné etáže radia: klobúčikové etáže, sitové etáže, ventilové etáže.Floor columns have undergone a relatively long historical development and their industrial applicability is well documented by practice. The liquid flows through the column as a result of gravity from top to bottom, and the vapor produced by the boiling of the liquid mixture rises through the column from bottom to top. The basic concept of the storey is usually a circular plate treated by various structural elements influencing the transfer of the substance from one phase to another. The tray design must provide liquid retention time on the tray, vapor bubbling through the liquid, and vapor distribution throughout the liquid volume. Depending on the various design elements and modifications, the most frequently used rectification stages are: hat stages, sieve stages, valve stages.

Princíp fungovania klobúčikovej etáže je taký, že para prichádza z nižšej etáže a je vedená cez hrdlo klobúčika. Po dosiahnutí striešky klobúčika sa para otáča a cez otvory alebo výrezy v stene klobúčika prebubláva cez okolitú kvapalinu. Výrezy v klobúčiku majú najčastejšie lichobežníkový, trojuholníkový alebo obdĺžnikový tvar. V niektorých prípadoch na klobúčikoch výrezy absentujú.The principle of operation of the hat deck is that the steam comes from the lower floor and is guided through the neck of the hat. Upon reaching the top of the cap, the vapor is rotated and bubbled through the surrounding liquid through openings or cut-outs in the cap wall. The cut-outs in the hat are most often trapezoidal, triangular or rectangular in shape. In some cases the cut-outs are absent.

Bežná sitová etáž je tvorená perforovanou doskou s veľkým množstvom drobných otvorov (priemery otvorov sa bežne pohybujú v rozsahu 3 až 8 mm). Pary prichádzajúce z nižšej etáže prechádzajú cez otvory a prebublávajú cez kvapalinu, ktorá je na etáži udržiavaná vďaka tlaku preblublávajúcich pár.A common screen tray consists of a perforated plate with a large number of small holes (hole diameters typically range from 3 to 8 mm). The vapors coming from the lower tray pass through the openings and bubble through the liquid that is maintained on the tray due to the pressure of the bubbling vapors.

Ventilové etáže sa bežne používajú v dvoch prevedeniach: s pohyblivými (plávajúcimi) alebo pevnými (fixnými) ventilmi. V doske etáže sa nachádzajú otvory, do ktorých sú vsadené ventily. V prípade pohyblivého ventilu je tento tlakom pár prichádzajúcich z nižšej etáže zdvíhaný a jeho zdvih je limitovaný dĺžkou nožičiek. Ak sú ventily pevné, princíp fungovania je podobný ako v prípade sitových etáží.Valve trays are commonly used in two versions: with movable (floating) or fixed (fixed) valves. There are openings in the deck plate into which the valves are inserted. In the case of a movable valve, this pressure is lifted by the pair coming from the lower level and its stroke is limited by the length of the feet. If the valves are fixed, the principle of operation is similar to the sieves.

Každý z uvedených typov etáží vykazuje klady aj zápory v rôznych prevádzkových a ekonomicko-technických parametroch. Z hľadiska investičných nákladov sú najlacnejšie sitové etáže a najdrahšie klobúčikové. Z hľadiska procesných a prevádzkových parametrov vykazujú najlepšie vlastnosti ventilové etáže, ktoré zaručujú najlepšiu deliacu schopnosť a priaznivú tlakovú stratu. Práve z týchto dôvodov (pomer nízkej ceny a priaznivých prevádzkových parametrov) sa v poslednej dobe tlačia do popredia hlavne ventilové etáže. Historicky a praxou sú však najlepšie overené klobúčikové etáže. Extrémne dôležitým parametrom pri výbere vhodného typu etáže je rozsah použitia. V tomto ohľade jednoznačne dominujú klobúčikové etáže. Sitové a ventilové etáže sú značne limitované pomerom množstva pár prichádzajúcich z nižšej etáže a množstva kvapaliny stekajúcej z vyššej etáže. Pri vysokom zaťažení sitovej etáže parami dochádza - k efektu, kedy je kvapalina na etáži nadmerne strhávaná parami a na etáži sa nevytvorí súvislá vrstva kvapaliny. Naopak, pri príliš nízkom množstve pár, tieto nemajú dostatočnú energiu na udržanie kvapaliny na etáži a nastáva tzv. nadmerné slzenie, kedy kvapalina preteká cez otvory a opäť na etáži nevytvorí súvislú vrstvu. Spomínané nežiadúce efekty vznikajú aj pri nadmerne nízkom (strhávanie) resp. vysokom (slzenie) množstve stekajúcej kvapaliny. Podobné obmedzenia ako etáž sitová má taktiež ventilová etáž s pevnými ventilmi. Pri ventilových etážach s pohyblivými ventilmi je efekt nadmerného slzenia eliminovaný uzatvorením ventila. Ak pary nemajú dostatočnú energiu na zdvihnutie ventila, tento sa uzatvorí vplyvom vlastnej tiaže, resp. vplyvom tiaže kvapaliny. Samozrejme, v takomto prípade však nedochádza k rektifikácií a etáž je odstavená. Efekt nadmerného strhávania kvapaliny pri vysokom zaťažení parami je obdobný ako pri sitových etážach alebo etážach s pevnými ventilmi. Hlavnou výhodou klobúčikových etáži je to, že kvapalina je na etáži udržiavaná vďaka sifónovému efektu a nie vplyvom energie pár. Teda aj pri nulovom zaťažení parami bude hladina kvapaliny vždy udržiavaná na úrovni výšky hrdla klobúčika, resp. v závislosti od prevedenia na úrovni výšky prepadovej hrany etáže. Daný typ etáží je taktiež najmenej náchylný na nadmerné strhávanie, keďže pary prechádzajú cez väčšie otvory ako pri sitových či ventilových etážach, vďaka čomu majú menšiu rýchlosť a kinetickú energiu. Vzhľadom na uvedené fakty týkajúce sa rozsahu použitia jednotlivých typov etáží sú zrejmé aj konkrétne aplikácie. Sitové a ventilové etáže sú vďaka svojej dobrej deliacej schopnosti, nízkej cene, ale malej regulovateľnosti a veľkej náchylnosti na zmenu prevádzkových podmienok vhodné hlavne do veľkých kontinuálnych prevádzok. V daných podmienkach sa dá dopredu pomerne presne určiť, pri akých podmienkach bude etáž pracovať, aké bude zaťaženie parami a kvapalinou, vďaka čomu môže byť navrhnutý správny variant etáže. Ak sa však jedná o polokontinuálnu alebo diskontinuálnu (vsádzkovú) prevádzku, kde sa prevádzkové podmienky menia prakticky neustále, jedinou racionálnou voľbou sú etáže klobúčikové, ktoré sa dokážu takpovediac samoregulovať a pracujú v širokom rozsahu prevádzkových podmienok.Each of these types of storeys shows the pros and cons in various operational and economic-technical parameters. In terms of investment costs are the cheapest sieves and the most expensive hat caps. In terms of process and operating parameters, the valve deck features have the best characteristics, guaranteeing the best separating capability and favorable pressure drop. It is for these reasons (the ratio of low price to favorable operating parameters) that the valve stages have recently been pushed to the forefront. Historically and in practice, however, the best-proven hat trays are best. An extremely important parameter when selecting a suitable type of storey is the extent of use. In this respect, the hat trays clearly dominate. The screen and valve trays are considerably limited by the ratio of the number of vapors coming from the lower tray to the amount of liquid flowing from the higher tray. When the vapor load is high, the effect is that the liquid is excessively entrained by the vapor and does not form a continuous layer of liquid. On the other hand, with too few vapors, they do not have enough energy to keep the liquid on the storey and so-called. excessive tearing, when the liquid flows through the holes and again does not form a continuous layer on the tray. These undesirable effects also occur with excessively low (entrainment) resp. high (tear) amount of flowing liquid. Valve level with fixed valves also has similar limitations to the screen level. In valve stages with movable valves, the effect of excessive tear is eliminated by closing the valve. If the vapors do not have enough energy to lift the valve, the valve closes under the influence of its own weight, respectively. under the weight of the liquid. Of course, in this case, however, there is no rectification and the tray is shut down. The effect of excessive entrainment of liquid under high vapor load is similar to sieve trays or fixed valve trays. The main advantage of the hat trays is that the liquid is maintained on the tray due to the siphon effect and not due to the vapor energy. Thus, even at zero vapor load, the liquid level will always be maintained at the level of the top of the cap, respectively. depending on the design at the level of the level of the overflow edge of the deck. The type of trays is also the least susceptible to excessive entrainment, as the vapors pass through larger openings than sieve or valve trays, resulting in less velocity and kinetic energy. In view of the above facts concerning the extent of use of the individual types of storeys, specific applications are also obvious. Due to their good separating capacity, low price, but low controllability and high susceptibility to changing operating conditions, strainer and valve trays are particularly suitable for large continuous operations. In the given conditions, it is possible to determine in advance quite precisely under what conditions the tray will work, what will be the vapor and liquid load, so that the correct tray variant can be designed. However, in the case of a semi-continuous or batch (batch) operation, where the operating conditions vary practically constantly, the only rational choice is the hat racks, which are, to say the most, self-regulating and operate in a wide range of operating conditions.

Uvedené nedostatky poskytli možnosť riešiť tento problém vhodnými technickými prostriedkami.These shortcomings provided the opportunity to address this problem by appropriate technical means.

Výsledkom tohto úsilia je ďalej popisovaná konštrukcia rektifikačnej etáže s usmerneným tokom fáz a rektifikačnej kolóny podľa predkladaného úžitkového vzoru.The result of this effort is the construction of the rectified phase with rectified phase flow and rectification column according to the present utility model described below.

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Vyššie uvedené nedostatky sú v podstatnej miere odstránené konštrukciou rektifikačnej etáže s usmerneným tokom fáz a rektifikačnej kolóny podľa predloženého technického riešenia. Hoci sa klobúčikové etáže radia medzi najzastaralejšie typy, ich používanie je hlavne vo vsádzkových prevádzkach stále opodstatnené. Predkladaný návrh etáže s usmerneným tokom fáz vychádza z konceptu klobúčikovej etáže. Daný typ etáže zachováva základný princíp sifónového efektu udržiavania kvapaliny, ktorý umožňuje jej široké využitie. Zároveň vylepšuje jeden z najpodstatnejších nedostatkov klobúčikových etáží, ktorým je malá deliaca schopnosť etáže. Väčšina dnes komerčne dostupných klobúčikových etáží sa v podstate líši iba úpravou otvorov v stene klobúčika, vďaka ktorým je para lepšie rozdistribuovaná do kvapaliny, pričom zároveň vznikajú menšie bublinky, čo má za následok zväčšenie parokvapalného rozhrania a zlepšenie deliacej schopnosti etáže. Podstata konštrukcie rektifikačnej etáže s usmerneným tokom fáz spočíva v tom, že pozostáva z konštrukčných prvkov, ktoré predstavujú usmerňovacie parné hrdlá, kolená. Hrdlá sú vsadené do predpripravených otvorov a zvarom upevnené do kruhovej platne etáže. Samotné parné hrdlá sú vyrobené napr. z polotovaru 180°-ového kolena. Vzájomný smer prúdenia pary a kvapaliny je taký, že para prichádzajúca z nižšej etáže, prestupuje cez otvory v platni a je vedená usmerňovacím hrdlom. Tvar a natočenie parného hrdla umožňuje usmernenie pary do horizontálneho smeru. Horizontálne prúdenie kvapaliny na etáži je zabezpečené striedavým umiestnením prepadových hrán, čo je už charakteristické pre rektifikačnú kolónu zostavenú z vyššie opísaných etáží. Usmerňovacie hrdlá sú vždy natočené zrezanou výtokovou časťou smerom k nátokovej hrane. Konkrétne rozmiestnenie parných hrdiel, ich počet na etáži, vzájomná vzdialenosť, veľkosť a výška hrdiel závisí od konkrétnej aplikácie. Detailný a finálny návrh etáže musí vyplynúť zo adaanchh prevádzkových podmienok kolóny, akými sú napríklad zaťaženie prúdiacimi parami a kvapalinou, priemer kolóny, povaha destilovanej zmesi, požadovaná deliaca schopnosť kolóny, zloženie vstupnej suroviny a požadované zloženie destilátu atď. Predkladaný návrh však umožňuje prispôsobenie sa širokému rozsahu požiadaviek zmenením počtu hrdiel na etáž, ich veľkosti a rozmiestenia. Musí byť však zachovaná základná podstata etáže s usmerneným tokom fáz. Tá je predstavovaná usmerňovacími hrdlami, ktoré sú natočené do protiprúdu kvapaliny. Etáž tiež musí obsahovať prepadové hrany (aiebo iný druh prepadu), ktorého striedavé umiestňovanie zabezpečí požadované prúdenie kvapaliny.The above-mentioned deficiencies are substantially eliminated by the construction of a rectified stage with a rectified phase flow and a rectification column according to the present invention. Although the hat trays rank among the oldest types, their use is still justified especially in batch plants. The present design of the stage with a guided phase flow is based on the concept of a cap floor. The type of storey maintains the basic principle of the siphon effect of maintaining the liquid, which allows its wide use. At the same time, it improves one of the most important shortcomings of the hat trays, which is the small dividing ability of the tray. Most of the commercially available cap floors are essentially only different by adjusting the apertures in the cap wall, which makes the vapor better distributed into the liquid, while producing smaller bubbles, resulting in increased vapor-liquid interface and improved tray separation capability. The essence of the rectified stage design with a rectified phase flow consists in that it consists of structural elements representing rectifying steam sockets, elbows. The necks are inserted into the pre-prepared holes and welded to the circular tray plate. The steam nozzles themselves are made eg. from a 180 ° elbow blank. The relative flow direction of the steam and the liquid is such that the steam coming from the lower level passes through the openings in the plate and is guided through the rectifier neck. The shape and rotation of the steam nozzle allows the steam to be directed in a horizontal direction. The horizontal flow of liquid on the tray is ensured by the alternate location of the weirs, which is already characteristic of a rectification column made up of the trays described above. The deflection throats are always rotated with the truncated spout towards the leading edge. The specific layout of the steam nozzles, their number on the tray, the mutual distance, size and height of the nozzles depends on the specific application. The detailed and final design of the tray must result from adaanchh operating conditions of the column, such as vapor and liquid loading, column diameter, nature of the distilled mixture, desired separation capacity of the column, feedstock composition and desired distillate composition, etc. However, the present proposal allows for adaptation to a wide range of requirements by changing the number of throats per tray, their size and placement. However, the basic nature of the phase with a rectified phase flow must be maintained. This is represented by the directional throats which are turned into the countercurrent of the liquid. The tray must also contain overflow edges (or other type of overflow) whose alternate placement will provide the required fluid flow.

Výhody konštrukcie rektifikačnej etáže s usmerneným tokom fáz a rektifikačnej kolóny podľa úžitkového vzoru sú zjavné z účinkov, ktorými sa prejavujú navonok. Vo všeobecnosti možno konštatovať, že originalita predloženého zariadenia spočíva v tom, že na zvýšenie deliacej schopnosti etáže sa využíva zvýšenie styčnej doby pary s kvapalinou, a to vďaka usmerneniu tokov parnej fázy. Predkladaný návrh etáže s usmerneným tokom fáz zachováva horizontálne prúdenie kvapaliny, ale prúd pary usmerňuje zo smeru vertikálneho do smeru horizontálneho. Vzájomné protiprúdne usporiadania tokov fáz a zvýšenie zádržnej doby pary v kvapaline má za následok intenzifikáciu prestupu látky a zväčšenie deliacej schopnosti etáže. Konštrukčná jednoduchosť predkladaného návrhu je z hľadiska tlakových strát pre prúdenie pary priaznivejšia oproti klobúčikovým etážam. Prúd nie je nútený sa 2 krát otočiť o 180°, namiesto toho je prúdenie pozvoľné v jednom smere. Aplikovaním daného riešenia sa navyše získa lepšia deliaca schopnosť kolóny, čo sa prejaví na veľkosti kolóny, takáto kolóna pri tých istých pracovných podmienkach, ako pracuje klobúčiková kolóna, bude menšia. Jednoduchšia konštrukcia etáže (a preto aj kolóny) sa taktiež prejaví aj na znížení hodnoty tlakovej straty kolóny, čo má za následok zníženie prevádzkových nákladov. Problémom komerčne dostupných klobúčikových etáží je aj pomerne vysoká hodnota investičných nákladov. Tie sú spôsobené, medzi iným, aj nutnosťou uchytenia klobúčika, ktoré je často riešené napríklad uchytením pomocou skrutkového spoja, poprípade iným spôsobom. Vďaka jednoduchosti predkladaného návrhu odpadá nutnosť dodatočného skladania klobúčikov, keďže takmer celý konštrukčný element je možné zabezpečiť ako polotovar (180° koleno). Jednoduchosť navrhovaného riešenia sa prejavuje nielen pri znížení investičných nákladov. Znižuje tiež riziko zanášania a znečistenia jednotlivých elementov, preto je možné ho použiť aj v aplikáciách, kde je nutné na dané kritérium prihliadať, čo sa zase priaznivo prejaví pri prevádzkových nákladoch. Samozrejmosťou je možnosť voľby rôznych veľkostí a rôzneho počtu elementov na etáží, čo je nevyhnutné pre široké a univerzálne priemyselné uplatnenie. Daný návrh je tiež možné univerzálne kombinovať s rôznymi typmi prepadov, či sa už jedná o prepadové hrany, rúrky alebo iný typ. Taktiež je možné voliť použitý materiál ako rôzne kovové materiály, plasty či sklo. Vďaka tomu môže byť dané riešenie prispôsobené ku konkrétnej aplikácií podľa požiadaviek odberateľa.The advantages of the design of the rectified phase with a rectified phase flow and the rectification column according to the utility model are evident from the effects they exert on the outside. In general, the originality of the present apparatus is that the increased vapor-liquid contact time is used to increase the partitioning capacity of the tray, by channeling the vapor phase flows. The present design of the phase flow baffle maintains the horizontal flow of the liquid, but directs the flow of steam from the vertical to the horizontal direction. The mutual countercurrent arrangement of the phase flows and the increase of the vapor retention time in the liquid results in an intensification of the permeability of the substance and an increase in the separating capacity of the tray. The design simplicity of the present design is more favorable in terms of pressure losses for the vapor flow than the hat trays. The flow is not forced to rotate 180 ° 2 times, instead the flow is gradual in one direction. Moreover, by applying the solution, a better separation capacity of the column is obtained, which is reflected in the column sizes, such a column being smaller under the same operating conditions as the cap column. The simpler design of the tray (and therefore of the column) also results in a reduction in the value of the column pressure drop, resulting in a reduction in operating costs. A relatively high value of investment costs is also a problem of commercially available cap floors. These are caused, inter alia, by the necessity of attaching the cap, which is often solved, for example, by means of a screw connection, or in another way. The simplicity of the present design eliminates the need for additional folding of the caps, since almost the entire construction element can be secured as a blank (180 ° elbow). The simplicity of the proposed solution is not only reflected in the reduction of investment costs. It also reduces the risk of fouling and contamination of individual elements, so it can also be used in applications where the criterion has to be taken into account, which in turn has a favorable effect on operating costs. Of course there is the possibility of choosing different sizes and different number of elements on the storeys, which is necessary for a wide and universal industrial application. The design can also be combined universally with different types of weirs, be it weirs, pipes or other types. It is also possible to choose the material used as various metal materials, plastics or glass. As a result, the solution can be tailored to specific applications according to customer requirements.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Konštrukcia rektifikačnej etáže a kolóny s usmerneným tokom fáz podľa technického riešenia bude bližšie zobrazená na výkrese, kde na obr. 1 je v dvoch pohľadoch znázornená zostava rektifikačnej kolóny s rektifikačnými etážami s usmerneným tokom fáz. Na obr. 2 je zobrazený vzájomný smer prúdenia parnej a kvapalnej fázy na rektifikačnej etáži s usmerneným tokom fáz.The construction of the rectification tray and the rectified phase flow column according to the invention will be illustrated in more detail in the drawing, where in FIG. 1, the rectification column assembly with rectified phase flow streams is shown in two views. In FIG. 2 shows the mutual flow direction of the vapor and liquid phases on the rectification tray with a rectified phase flow.

Príklady uskutočneniaEXAMPLES

Rozumie sa, že jednotlivé uskutočnenia podľa úžitkového vzoru sú predstavované pre ilustráciu a nie ako obmedzenia technických riešení. Odborníci znalí stavom techniky nájdu alebo budú schopní zistiť s použitím nie viac ako rutinného experimentovania mnoho ekvivalentov k špecifickým uskutočneniam technického riešenia. Aj takéto ekvivalenty budú spadať do rozsahu nasledujúcich nárokov na ochranu. Pre odborníkov znalých stavom techniky nemôže robiť problém optimálneho navrhnutia konštrukcie a výberu jeho prvkov, preto tieto znaky neboli detailne riešené.It will be understood that the individual embodiments of the utility model are presented for illustration and not as limitations of the technical solutions. Those skilled in the art will find or be able to ascertain using no more than routine experimentation many equivalents to specific embodiments of the invention. Such equivalents will also fall within the scope of the following protection claims. It cannot be a problem for the skilled artisan to optimally design the structure and select its elements, so these features have not been solved in detail.

Príklad 1Example 1

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná konštrukcia rektifikačnej etáže s usmerneným tokom fáz, ako je to na troch rektifíkačných etážach znázornené na obr. 1. Rektifikačná etáž s usmerneným tokom fáz je riešená tak, že do otvorov v kruhovej platni 3 etáže sú vsadené kolenové usmerňovacie parné hrdlá 1, pričom kruhová platňa 3 etáže má na jednej strane vtok s nátokovou hranou 5 a na protiľahlej strane má výtok s prepadovou hranou 2. Kruhová platňa 3 etáže je vsadená do plášťa 4. Kolenové usmerňovacie parné hrdlá 1 sú natočené zrezanou výtokovou časťou smerom k nátokovej hrane 5 ako je to znázornené na obr. 2.In this example of a specific embodiment of the subject matter of the present invention, a rectified phase flow design with rectified phase flow is described, as shown in the three rectification levels shown in FIG. 1. The rectified stage with rectified phase flow is designed so that elbow rectifying steam sockets 1 are inserted into the openings in the circular tray 3 of the tray, the circular tray 3 of the tray has an inlet with inlet edge 5 on the one side and The annular plate 3 of the tray is inserted into the housing 4. The elbow rectifying steam sockets 1 are pivoted by the truncated outlet portion towards the inlet edge 5 as shown in FIG. Second

Príklad 2Example 2

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná konštrukcia rektifikačnej kolóny s usmerneným tokom fáz, ako je to znázornené na obr. 1. Rektifikačná kolóna je riešená tak, že je tvorená plášťom 4, v ktorom sú nad sebou uložené platne 3 etáží majúce striedavo umiestnené vtoky s nátokovými hranami 5 a na protiľahlej strane výtoky s prepadovými hranami 2.In this example of a particular embodiment of the present invention, a rectified phase flow rectification column is constructed, as shown in FIG. 1. The rectification column is designed as a casing 4 in which plates 3 of the trays are arranged one above the other, having inlets with inlet edges 5 alternately arranged and on the opposite side outlets with overflow edges 2.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Priemyselná využiteľnosť rektifikačných etáží s usmerneným tokom fáz a rektifikačnej kolóny podľa technického riešenia nachádza využiteľnosť v chemickom, petrochemickom či potravinárskom priemysle a všade tam, kde sú používané kolóny s klasickými klobúčikovými etážami pri zachovaní všetkých ich výhod.The industrial applicability of rectified phase rectifier trays and rectification column according to the technical solution finds applicability in the chemical, petrochemical or food industry and wherever columns with classical hat trays are used, while maintaining all their advantages.

Claims (2)

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS 1. Rektifikačná etáž s usmerneným tokom fáz, vyznačujúca sa tým, že do otvorov v platni (3) etáž# sú vsadené kolenové usmerňovacie parné hrdlá (1), pričom platňa (3) etáže má na jednej strane vtok s nátokovou hranou (5) a na protiľahlej strane má výtok s prepadovou hranou (2), kde kolenové usmerňovacie parné hrdlá (1) sú natočené zrezanou výtokovou časťou smerom k nátokovej hrane (5).A rectified stage with a rectified phase flow, characterized in that bore rectifying steam sockets (1) are inserted into the openings in the tray (3) of the tray #, wherein the tray (3) of the tray has an inlet with a leading edge (5) and on the opposite side, it has an outlet with an overflow edge (2), wherein the elbow deflection steam sockets (1) are rotated by the truncated outlet portion towards the inlet edge (5). 2. Rektifikačná kolóna pozostávajúca z rektifikačných etáží podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že je tvorená plášťom (4), v ktorom sú nad sebou uložené platne (3) etáží majúce striedavo umiestnené vtoky s nátokovými hranami (5) a na protiľahlej strane výtoky s prepadovými hranami (2).A rectification column consisting of rectification trays according to claim 1, characterized in that it consists of a jacket (4) in which the tray plates (3) are stacked one above the other with inlets with inlet edges (5) and on the opposite side of the outlets with overflow edges (2).
SK166-2017U 2017-07-17 2017-07-17 The rectification tray with directional flow phase and the rectification column SK8083Y1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK166-2017U SK8083Y1 (en) 2017-07-17 2017-07-17 The rectification tray with directional flow phase and the rectification column

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK166-2017U SK8083Y1 (en) 2017-07-17 2017-07-17 The rectification tray with directional flow phase and the rectification column

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK1662017U1 true SK1662017U1 (en) 2017-11-03
SK8083Y1 SK8083Y1 (en) 2018-05-02

Family

ID=60185893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK166-2017U SK8083Y1 (en) 2017-07-17 2017-07-17 The rectification tray with directional flow phase and the rectification column

Country Status (1)

Country Link
SK (1) SK8083Y1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SK8083Y1 (en) 2018-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8047509B2 (en) Vapor-liquid contacting apparatuses with vortex contacting stages
EP2996785B1 (en) A liquid mixing collector and a method for its use
US10258936B2 (en) Contact tray for a mass transfer column
CN107405531B (en) Fluid contact tray, in particular for an offshore fractionating column
KR101306462B1 (en) Improved fluid distribution to parallel flow vapor-liquid contacting trays
US11420135B2 (en) Multi-pass contact tray for a mass transfer column and method involving same
Pilling et al. Choosing trays and packings for distillation
SK1662017U1 (en) The rectification tray with directional flow phase and the rectification column
US10953374B2 (en) Contact tray having picketed liquid flow barriers and method involving same
SK662017A3 (en) The rectification tray with directional flow phase and the rectification column
US20190321748A1 (en) Contact tray having baffle wall for concentrating low liquid flow and method involving same
CN106492741A (en) A kind of tower tray for sieve-plate tower
KR102427560B1 (en) Cascade trays, rectification columns carrying the cascade trays, methods of operating such rectification columns, and uses thereof
JP6923996B2 (en) Tray tower
US20220134252A1 (en) Enclosed partition dividing wall distillation column and uses thereof
US20200129917A1 (en) Column for carrying out mass exchange processes, in particular desorption and absorption processes, mass exchange apparatus with the same and method for extracting iodine from drilling and/or formation water of oil or gas fields by air
JPS6036321Y2 (en) contact device
WO2001024902A1 (en) Fractionation tray with dispersed pattern downcomers
JPH09271601A (en) Refluxing method of rectifying column
UA140136U (en) TYPE OF CONTACT PART OF THE NOZZLE MASS EXCHANGER
Henley Up She Goes!