Устройство для распределения жидкости с использованием пакетированных распределительных желобов и массообменная колонна и способ с его применением - RU2015137679A
Код документа: RU2015137679A
Формула
1. Распределитель потока для жидкости нисходящей в вертикально вытянутой колонне для обработки содержит:
центральный распределительный элемент, содержащий по меньшей мере один впуск для приема потока жидкости и один или более выпусков для жидкости для выпуска части указанного потока жидкости из указанного центрального распределительного элемента;
множество вытянутых боковых элементов, выполненных с возможностью приема по меньшей мере части жидкости, выпускаемой из выпусков для жидкости центрального распределительного элемента, при этом указанные вытянутые боковые элементы разнесены в продольном направлении друг от друга вдоль длины центрального распределительного элемента и содержат одно или более отверстий для выпуска из них жидкости;
множество распределительных желобов, расположенных рядом с вытянутыми боковыми элементами, при этом каждый из указанных распределительных желобов имеет пару вытянутых боковых стенок, при этом указанные вытянутые боковые стенки разнесены в боковом направлении друг от друга для образования пространства для приема жидкости между ними, при этом пространство для приема жидкости выполнено с возможностью приема жидкости, выпускаемой из указанных отверстий вытянутых боковых элементов, и выпуска жидкости из распределительного желоба,
причем по меньшей мере часть указанного пространства для приема жидкости заполнена слоем насадочного материала, при этом указанная жидкость, выпускаемая из распределительных желобов проходит через по меньшей мере часть указанного насадочного материала.
2. Распределитель по п. 1, в котором указанное множество вытянутых боковых элементов содержит по меньшей мере первый вытянутый боковой элемент и второй вытянутый боковой элемент и указанное множество распределительных желобов содержит по меньшей мере первый и второй распределительный желоб, при этом указанный первый вытянутый боковой элемент сконфигурирован, чтобы выпускать жидкость в каждый из указанного первого и указанного второго распределительных желобов.
3. Распределитель по п. 2, в котором указанный второй вытянутый боковой элемент сконфигурирован, чтобы выпускать жидкость в каждый из указанного первого и указанного второго распределительных желобов.
4. Распределитель по п. 2, в котором указанный первый вытянутый боковой элемент содержит первую и вторую пару выпусков для жидкости, при этом указанная первая пара указанных выпусков для жидкости сконфигурирована, чтобы выпускать жидкость в указанный первый распределительный желоб, а указанная вторая пара указанных выпусков для жидкости сконфигурирована, чтобы выпускать жидкость в указанный второй распределительный желоб.
5. Распределитель по п. 2, в котором указанный первый вытянутый боковой элемент содержит по меньшей мере первую пару выпусков для жидкости, расположенных на противоположных сторонах указанного вытянутого бокового элемента, при этом один выпуск указанной первой пары сконфигурирован, чтобы выпускать жидкость в указанный первый распределительный желоб, а другой выпуск указанной первой пары сконфигурирован, чтобы выпускать жидкость в указанный второй распределительный желоб.
6. Распределитель по п. 2, дополнительно содержащий третий и четвертый распределительный желоб, причем указанный первый вытянутый боковой элемент сконфигурирован, чтобы выпускать жидкость в указанный первый и указанный второй распределительные желоба, а указанный второй вытянутый боковой элемент сконфигурирован, чтобы выпускать жидкость в указанный третий и указанный четвертый распределительные желоба.
7. Распределитель по п. 2, дополнительно содержащий третий и четвертый распределительный желоб, причем каждый из указанного первого и указанного второго вытянутых боковых элементов сконфигурирован, чтобы выпускать жидкость в каждый из указанных первого, второго, третьего и четвертого распределительных желобов.
8. Распределитель по п. 2, в котором продольные оси указанного первого и указанного второго вытянутых боковых элементов являются по существу параллельными одна другой, а указанный первый и указанный второй вытянутые боковые элементы являются по существу перпендикулярными продольной оси указанного центрального распределительного элемента.
9. Распределитель по п. 8, в котором продольные оси указанного первого и указанного второго распределительных желобов являются по существу перпендикулярными продольным осям указанного первого и указанного второго вытянутых боковых элементов.
10. Распределитель по п. 8, в котором продольные оси указанного первого и указанного второго распределительных желобов являются по существу параллельными продольным осям указанного первого и указанного второго вытянутых боковых элементов.
11. Распределитель по п. 1, в котором указанный центральный распределительный элемент расположен на большей высоте, чем по меньшей мере часть указанных вытянутых боковых элементов.
12. Распределитель по п. 1, в котором указанный центральный распределительный элемент находится по существу в той же самой вертикальной плоскости, что и по меньшей мере часть указанных вытянутых боковых элементов.
13. Распределитель по п. 1, в котором каждый из указанных вытянутых боковых элементов проходит наружу от указанного центрального распределительного элемента под углом в интервале от примерно 30º до примерно 150º.
14. Распределитель по п. 1, в котором по меньшей мере часть указанного насадочного материала, размещенного внутри указанного пространства для приема жидкости, является структурированным насадочным материалом.
15. Распределитель по п. 14, в котором указанный структурированный насадочный материал содержит по меньшей мере два листа вертикально вытянутого гофрированного или сетчатого насадочного материала.
16. Распределитель по п. 15, в котором указанная структурированная насадка содержит текстурированную структурированную насадку.
17. Распределитель по п. 15, в котором указанная структурированная насадка содержит перфорированную структурированную насадку.
18. Распределитель по п. 15, в котором указанная структурированная насадка образует нижнюю кромку для стекания капель, при этом по меньшей мере часть указанной нижней кромки для стекания капель является зубчатой.
19. Распределитель по п. 1, в котором указанный насадочный материал, размещенный внутри указанного пространства для приема жидкости, является неупорядоченным насадочным материалом.
20. Массообменная колонна, содержащая:
внешнюю оболочку колонны, образующую открытый внутренний объем;
слой для массообмена, расположенный внутри указанного открытого внутреннего объема и имеющий верхнюю поверхность; и
распределитель жидкости для приема и распределения потока жидкости на верхней поверхности слоя для массообмена, указанный распределитель содержит:
центральный распределительный элемент;
множество вытянутых боковых элементов, расположенных рядом с центральным распределительным элементом и проходящих, по существу, в перпендикулярном направлении относительно продольной оси указанного центрального распределительного элемента; и
множество распределительных желобов, расположенных рядом с вытянутыми боковыми элементами, причем каждый из распределительных желобов содержит пару разнесенных в боковом направлении вытянутых боковых стенок, при этом по меньшей мере часть пространства, образованного между вытянутыми боковыми стенками, заполнено слоем насадочного материала, при этом жидкость, выходящая из насадочного материала, размещенного внутри распределительного желоба, поступает вниз на верхнюю поверхность слоя для массообмена после выхода из распределительных желобов.
21. Колонна по п. 20, в которой каждый вытянутый боковой элемент сконфигурирован, чтобы выпускать жидкость в один распределительный желоб.
22. Колонна по п. 20, в которой каждый из указанных вытянутых боковых элементов сконфигурирован, чтобы выпускать жидкость в два или более распределительных желоба.
23. Колонна по п. 20, в которой центральная продольная ось указанного центрального распределительного элемента является по существу перпендикулярной продольным осям указанных распределительных желобов.
24. Колонна по п. 20, в которой центральная продольная ось указанного центрального распределительного элемента расположена по существу в той же самой горизонтальной плоскости, что и продольные оси указанных вытянутых боковых элементов.
25. Колонна по п. 20, в которой указанный центральный распределительный элемент содержит трубчатый элемент и/или по меньшей мере часть указанных вытянутых боковых элементов содержат трубчатые элементы.
26. Колонна по п. 20, в которой указанный центральный распределительный элемент содержит желоб и/или по меньшей мере часть указанных вытянутых боковых элементов содержат желоба.
27. Колонна по п. 20, в которой указанный слой насадочного материала содержит структурированный насадочный материал.
28. Колонна по п. 27, в которой указанный насадочный материал является текстурированным и/или перфорированным насадочным материалом.
29. Колонна по п. 27, в которой указанный насадочный материал образует нижнюю кромку для стекания капель, при этом по меньшей мере часть указанной нижней кромки для стекания капель является зубчатой.
30. Колонна по п. 29, в которой указанный слой для массообмена содержит по меньшей мере два вертикально проходящих листа структурированной насадки.
31. Колонна по п. 20, в которой указанный слой насадочного материала содержит неупорядоченные насадочные элементы.
32. Колонна по п. 20, в которой указанная массообменная колонна является разделительной колонной пар-жидкость.
33. Колонна по п. 20, в которой указанная массообменная колонна является разделительной колонной жидкость-жидкость.
34. Способ обработки потока текучей среды в массообменной колонне, включающий:
(a) введение потока жидкости в распределитель потока жидкости, расположенный во внутреннем объеме массообменной колонны, при этом указанное введение включает прохождение жидкости в первый распределительный элемент в первом направлении;
(b) разделение указанного потока жидкости на две или более жидкие части;
(c) введение каждой из жидких частей в распределительный желоб, расположенный на более низкой высоте, чем распределительный элемент, при этом указанное введение включает прохождение указанных жидких частей в распределительные желоба во втором направлении;
(d) прохождение каждой из жидких частей, введенных в распределительные желоба, через слой насадочного материала, размещенный внутри распределительного желоба;
(e) выпуск множества потоков жидкости из нижней части распределительных желобов на верхнюю поверхность слоя для массообмена, расположенного на более низкой высоте, чем распределитель жидкости; и
(f) приведение в контакт по меньшей мере части жидкости, выпускаемой на верхнюю поверхность указанного насадочного слоя, с восходящим потоком текучей среды, чтобы тем самым выполнить тепло- и/или массообмен между жидкостью и потоком текучей среды.
35. Способ по п. 34, в котором указанное первое направление прохождения и указанное второе направление прохождение являются по существу перпендикулярными одно другому.
36. Способ по п. 34, в котором указанное первое направление прохождения и указанное второе направление прохождения являются по существу параллельными одно другому.
37. Способ по п. 34, в котором указанный распределитель жидкости содержит множество вытянутых боковых элементов, протянутых наружу от указанного первого распределительного элемента, при этом по меньшей мере часть указанного введения на стадии (c) выполняют при применении указанных вытянутых боковых элементов.
38. Способ по п. 34, в котором указанный слой насадочного материала содержит по меньшей мере два листа, вертикально проходящего структурированного насадочного материала.
39. Способ по п. 38, в котором указанный структурированный насадочный материал содержит текстурированный и/или перфорированный насадочный материал.
40. Способ по п. 38, в котором указанный структурированный насадочный материал образует нижнюю кромку для стекания капель, при этом по меньшей мере часть указанной нижней кромки для стекания капель является зубчатой.
41. Способ по п. 40, в котором указанный слой насадочного материала содержит неупорядоченный насадочный материал.
