Изобретение относится к конструкциям контактных устройств для осуществления массообмена в системе газ (пар)-жидкость в условиях циклического режима и может быть использовано в пищевой, химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Массообменное контактное устройство содержит полотно тарелки, контактный барботажный узел с отверстиями, обечайку с отверстиями по ее периметру и дополнительное полотно тарелки. В обечайке установлен подвижный двусторонний клапан, который состоит из верхней и нижней пластин, соединенных дистанционной стойкой. Отогнутый верхний край контактного барботажного узла является ограничителем подъема клапана, при этом верхняя пластина клапана установлена с возможностью перекрытия отверстия контактного барботажного узла таким образом, чтобы обеспечить прохождение пара под верхней пластиной через отверстия контактного барботажного узла. Изобретение обеспечивает расширение рабочего диапазона нагрузок по пару, уменьшение металлоемкости и высоты массообменного устройства, увеличение надежности и долговечности работы.

 

(57) Реферат / Формула:
относится к конструкциям контактных устройств для осуществления массообмена в системе газ (пар)-жидкость в условиях циклического режима и может быть использовано в пищевой, химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Массообменное контактное устройство содержит полотно тарелки, контактный барботажный узел с отверстиями, обечайку с отверстиями по ее периметру и дополнительное полотно тарелки. В обечайке установлен подвижный двусторонний клапан, который состоит из верхней и нижней пластин, соединенных дистанционной стойкой. Отогнутый верхний край контактного барботажного узла является ограничителем подъема клапана, при этом верхняя пластина клапана установлена с возможностью перекрытия отверстия контактного барботажного узла таким образом, чтобы обеспечить прохождение пара под верхней пластиной через отверстия контактного барботажного узла. Изобретение обеспечивает расширение рабочего диапазона нагрузок по пару, уменьшение металлоемкости и высоты массообменного устройства, увеличение надежности и долговечности работы.

 

---

(12) МЕЖДУНАРОДНАЯ ЗАЯВКА, ОПУБЛИКОВАННАЯ В СООТВЕТСТВИИ С ДОГОВОРОМ О ПАТЕНТНОЙ КООПЕРАЦИИ (РСТ)
(19) Всемирная Организация Интеллектуальной Собственности
Международное бюро
(43) Дата международной публикации 21 декабря 2007 (21.12.2007)
РСТ
Н11111111111Ш
(10) Номер международной публикации
WO 2007/145604 А1
(51) Международная патентная классификация: B01D 3/26 (2006.01) B01D 3/20 (2006.01)
(21) Номер международной заявки: PCT/UA2007/000038
(22) Дата международной подачи:
7 июня 2007 (07.06.2007)
(25) Язык подачи:
(26) Язык публикации:
Русский
Русский
(30) Данные о приоритете:
а 2006 06612 13 июня 2006 (13.06.2006) UA
(71) Заявители и
(72) Изобретатели: МАЛЕТА Богдан Владимирович (MALETA, Bogdan Vladimirovich) [UA/UA]; ул. Дарницкая, д. 41, кв. 50, Яготин, , Киевская обл., 07700, Jagotin (UA). МАЛЕТА Олеся Владимировна (MALETA, Olesja Vladimirovna) [UA/UA]; ул. Дарницкая, д. 41, кв. 50, Яготин, , Киевская обл., 07700, Jagotin (UA).
(81) Указанные государства (если не указано иначе, для каждого вида национальной охраны): АЕ, AG, AL,
AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LY, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, N1, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RS, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, SV, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
(84) Указанные государства (если не указано иначе, для каждого вида региональной охраны): ARIPO (BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW), евразийский (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), европейский патент (AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MT, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR), OAPI (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Опубликована:
- с отчётом о международном поиске
В отношении двубуквенных кодов, кодов языков и других сокращений см. "Пояснения к кодам и сокращениям", публикуемые в начале каждого очередного выпуска Бюллетеня РСТ.
= (54) Title: MASS-TRANSFER DEVICE
= (54) Название изобретения: МАСООБМЕННОЕ КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО
~ (57) Abstract: The invention relates to structural designs for contact devices used for carrying out mass-transfer in a gas (vapour)-S fluid system in a cyclic mode and can be used in the food, chemical, petrochemical, oil-refining and other industries. The inventive (tm) mass-transfer device comprises a plate curtain, a contact bubble unit provided with holes, a shell provided with holes embodied along = the perimeter thereof and an additional plate curtain. The shell is provided with a movable two-way valve which is arranged therein
- and consists of top and low plates interconnected by a spacing post. The folded top edge of the contact bubble unit is used in the = form of a lift limiter for the valve, wherein the top plate of the valve is positioned in such a way that it is able to close the hole of = the contact bubble unit for enabling vapour to pass under the top plate through the holes of said contact bubble unit. Said invention
- makes it possible to extend the operating range of vapour loads, to reduce the metal consumption and the height of the mass-transfer
- device and to increase the reliability and service life thereof.
IT)
(57) Реферат: Изобретение относится к конструкциям контактных устройств для осуществления массообмена в системе газ (пар) - жидкость в условиях циклического режима и может быть использовано в пищевой, химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Массообменное контактное устройство содержит полотно тарелки, контактный барботажный узел с отверстиями, обечайку с отверстиями по ее периметру и дополнительное полотно тарелки. В обечайке установлен подвижный двухсторонний клапан, который состоит из верхней и нижней пластин, соединенных дистанционной стойкой. Отогнутый верхний край контактного барботажного узла является ограничителем подъема клапана, при этом верхняя пластина клапана установлена с возможностью перекрытия отверстия контактного барботажного узла таким образом, чтобы обеспечить прохождение пара под верхней пластиной через отверстия контактного барботажного узла. Изобретение обеспечивает расширение рабочего диапазона нагрузок по пару, уменьшение металлоемкости и высоты массообменного устройства, увеличение надежности и долговечности работы.
WO 2007/145604
PCT7UA2007/000038
Массообменное контактное устройство
Изобретение относится к массообменным контактным устройствам, а именно к устройствам, предназначенным для проведения процессов массообмена в системе газ (пар) - жидкость в условиях циклического режима (при раздельном движении фаз в колонне) и может быть использовано в пищевой, химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.
Известно массообменное контактное устройство, которое содержит полотно тарелки с контактным элементом, обечайку, подвижный двухсторонний клапан, ограничители подъема и опускания. По периметру обечайка имеет отверстия, а подвижный двухсторонний клапан выполнен в виде установленных одна над другой сплошных пластин. При этом устройство оснащено дополнительным полотном тарелки.
Ограничителем подъема двухстороннего клапана является контактный элемент, а опускания - нижний край обечайки. Нижние кромки отверстий обечайки выполнены на уровне дополнительного(нижнего) полотна тарелки. Кроме того, контактный элемент выполнен в виде внутреннего колпачка с отогнутыми по касательной пластинами барботажного узла, высота вертикальных отверстий по периметру обечайки равняется высоте двухстороннего клапана, а в крайних положениях двухстороннего клапана одна из пластин клапана обеспечивает раздел свободного сечения вертикальных отверстий обечайки на равные сектора (RU 2237508 О).
Недостатком этого устройства является фиксированное свободное сечение барботажного узла, вследствии чего происходит смещение рабочего диапазона устройства в сторону увеличения расхода пара, при незначительных нагрузках по жидкости. Кроме этого, другим недостатком устройства является его высота ( размер между основным и дополнительным полотном тарелки), что приводит к увеличению высоты колонны, а значит и ее металлоемкости.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования известного устройства, а именно: расширение рабочего диапазона нагрузок по пару, уменьшение металлоемкости и высоты массообменного устройства, увеличение надежности и долговечности работы конструкции.
Поставленная задача решается тем, что массообменное контактное устройство
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
WO 2007/145604 PCT7UA2007/000038
содержит полотно тарелки с контактным элементом, обечайку, подвижный двухсторонний клапан, ограничители подъема и опускания, по периметру обечайка имеет отверстия, а подвижный двухсторонний клапан выполнен в виде установленных одна над другой сплошных пластин, при этом устройство оснащено дополнительным полотном тарелки. Ограничителем подъема двухстороннего клапана является барботажный узел, а опускания - нижний край обечайки. Нижние кромки отверстий обечайки выполнены на уровне дополнительного (нижнего) полотна тарелки. Высота вертикальных отверстий по периметру обечайки равняется высоте двухстороннего клапана, а в крайних положениях двухстороннего клапана одна из пластин клапана обеспечивает раздел свободного сечения вертикальных отверстий обечайки на равные сектора, в соответствии с изобретением верхняя пластина двухстороннего клапана является контактным элементом, а барботажный узел соединяется с обечайкой.
Причинно-следственная связь между предложенными признаками и техническим результатом заключается в следующем:
1. Предлагаемое контактное устройство обладает технологическими преимуществами клапанной тарелки стационарного процесса, а именно: уменьшение свободного сечения барботажного узла контактного элемента при уменьшении расхода пара. Тем самым поддерживается постоянный перепад давления на тарелке, обеспечивая местоположение двухстороннего клапана в верхнем положении.
2. При прохождении газа (пара) к контактному элементу под верхней пластиной двухстороннего клапана, используется динамический напор пара, как дополнительная сила, для поддержания клапана в верхнем положении.
3. Уменьшение высоты контактного устройства на 30% дает возможность уменьшить металлоемкость колонны на 10%.
4. При плавном перекрытии пара клапан, двигаясь вниз, уменьшает скорость своего движения на уровне верхнего ряда отверстий обечайки, и плавно, без удара, садится на ограничитель опускания, увеличивая таким образом долговечность конструкции.
На фиг. 1 показано устройство в положении, которое отвечает начальному моменту подачи газа (пара).
WO 2007/145604 PCT7UA2007/000038
На фиг. 2 - в положении, которое отвечает изменению приложения подъемной силы с нижней на верхнюю пластину двухстороннего клапана.
На фиг. 3 - в положении, которое отвечает всем последующим моментам подачи газа (пара).
Контактное устройство состоит из полотна тарелки 1, барботажного узла 2 с отверстиями 12, обечайки 4 с отверстиями 11 и 10, дополнительного (нижнего) полотна тарелки 5, двухстороннего клапана, который двигается всередине обечайки 4 та состоит с верхней 6 и нижней 7 пластин, соединенных дистанционной стойкой 8. Отогнутый нижний край обечайки 4 исполняет функцию ограничителя опускания 9, а отогнутый верхний край барботажного узла выполняет функцию ограничителя подъема 3.
Контактное устройство работает следующим образом. Газовая (паровая) фаза во время парового периода поднимает двухсторонний клапан в фиксированное верхнее положение таким образом, что верхняя пластина 6 двухстороннего клапана закрывает отверстие контактного элемента 2. Верхняя пластина 6 двухстороннего клапана в этом положении выполняет функцию клапанного контактного элемента. Пар проходя под верхней пластиной 6 через отверстия 12 барботажного узла 2 взаимодействует с жидкостью, которая находится на тарелке.
По окончанию парового периода двухсторонний клапан под действием собственного веса и веса жидкости движется вниз, уменьшая скорость движения на уровне полотна тарелки 1, и плавно садится на ограничитель опускания 9, увеличивая тем самым долговечность конструкции.
Время задержки подачи газа (пара) будет определяться временем перелива жидкости с полотна тарелки 1 в переходную емкость и будет составлять несколько секунд.
В начальный момент подачи газа (пара) на нижнюю пластину 7 двухстороннего клапана будет действовать подъемная сила, обусловленная перепадом давления. Под действием этой силы будут двигаться вверх двухсторонний клапан, а за ним жидкость, которая находится в переходном объеме.
В момент времени, когда пластины двухстороннего клапана поравняются с отверстиями обечайки 4, приложение подъемной силы переходит с нижней 7 на
WO 2007/145604 PCT7UA2007/000038
верхнюю 6 пластину двухстороннего клапана. При этом сохраняется максимально возможный перепад давления, а значит и подъемная сила на верхней 6 пластине. В отверстия обечайки 4 проходить газ (пар), барботируя через жидкость. С увеличением отверстия, скорость пара, который проходит через отверстие, 5 будет падать и создадутся условия для перехода жидкости на нижерасположенную тарелку. /Двухсторонний клапан продолжает свое движение вверх до фиксируемого верхнего положения. Вес двухстороннего клапана и столба жидкости над ними должны быть меньше силы перепада давления, которое действует на верхнюю пластину.
Время перетекания жидкости с тарелки на тарелку называется жидкостным
10 периодом. Таким образом, время цикла, который состоит из парового и жидкостного периодов, завершается. Последующие циклы проходят аналогично.
Предложенное контактное устройство позволяет проводить процесс массообмена в системе газ (пар) - жидкость в тхиклическом режиме при однократной смене жидкостной задержки одновременно на всех тарелках по высоте колонны, розширяет
15 робочий диапазон нагрузок по жидкости и пару, повышает производительность, увеличивает надежность и долговечность работы конструкции.
Использование предложенного контактного устройства устраняет перемешивание жидкости на смежных ступенях контакта и позволяет поднять эффективность массообмена в два - три раза в сравнении со стационарным
20 процессом.
WO 2007/145604 PCT7UA2007/000038
Формула изобретения 1. Массообменное контактное устройство, которое содержит полотно тарелки, барботажный узел, дополнительное полотно тарелки, обечайку, которая имеет по периметру отверстия, подвижный 5 двухсторонний клапан, вьшолненный в виде установленных одна над другой сплошных пластин, соединенных между собой дистанционной стойкой, ограничители подъема и опускания отличающееся тем, что верхняя пластина двухстороннего клапана является контактным элементом.
10 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что барботажный узел
объединен с обечайкой.
WO 2007/145604
PCT7UA2007/000038
WO 2007/145604
PCT7UA2007/000038
WO 2007/145604
PCT7UA2007/000038
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No.
PCT/UA 2007/000038
A. CLASSIFICATION OF SUBJECT MATTER B01D 3/26 (2006.01)
BOW 3/20 (2006.01)
According to International Patent Classification (IPC) or to both national classification and IPC
B. FIELDS SEARCHED
Minimum documentation searched (classification system followed by classification symbols)
B01D 3/20, 3/26, 3/30, 3/32 Documentation searched other than minimum documentation to the extent that such documents are included in the fields searched
Electronic data base consulted during the international search (name of data base and, where practicable, search terms used)
C. DOCUMENTS CONSIDERED TO BE RELEVANT
Category*
Citation of document, with indication, where appropriate, of the relevant passages
Relevant to claim No.
RU 2237508 C1 (MALETA VLADIMIR NIKOLAEVICH et al.) 10.10.2004, page 1, left column, lines 15-20, page 4, left column, lines 54-56, 59-61, right column, lines 56-66
SU 1212451 A (KIEVSKII TEKHNOLOGICHESKII INSTITUT PISCHEVOI PROMISHLENNOSTI) 23.02.1986
SU 472663 A (B.I. KONOBEEV et al.) 09.09.1975
1-2
1-2
1-2
I I Further documents are listed in the continuation of Box С. | | See patent family annex.
* Special categories of cited documents:
"A" document defining the general state of the art which is not considered to be of particular relevance
"E" earlier application or patent but published on or after the international filing date
"L" document which may throw doubts on priority claim(s) or which is cited to establish the publication date of another citation or other special reason (as specified)
"O" document referring to an oral disclosure, use, exhibition or other means
"P" document published prior to the international filing date but later than the priority date claimed
"T" later document published after the international filing date or priority date and not in conflict with the application but cited to understand the principle or theory underlying the invention
"X" document of particular relevance; the claimed invention cannot be considered novel or cannot be considered to involve an inventive step when the document is taken alone
"Y" document of particular relevance; the claimed invention cannot be considered to involve an inventive step when the document is combined with one or more other such documents, such combination being obvious to a person skilled in the art
" &" document member of the same patent family
Date of the actual completion of the international search
05 September 2007 (05.09.2007)
Date of mailing of the international search report
27 September 2006 (27.09.2007)
Name and mailing address of the ISA/
Facsimile No.
Authorized officer Telephone No.
Form PCT/ISA/210 (second sheet) guly 1998)
ОТЧЕТ О МЕЖДУНАРОДНОМ ПОИСКЕ
Международная заявка № PCTVUA 2007/000038
A. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ: B01D 3/26 (2006.01) Согласно Международной патентной классификации МПК ВОЮ 3/20 (2006.01)
B. ОБЛАСТИ ПОИСКА:
Проверенный минимум документации (система классификации и индексы) МПК: B01D 3/20, 3/26, 3/30, 3/32
Другая проверенная документация в той мере, в какой она включена в поисковые подборки:
Электронная база данных, использовавшаяся при поиске (название базы и, если, возможно, поисковые термины):
С. ДОКУМЕНТЫ, СЧИТАЮЩИЕСЯ РЕЛЕВАНТНЫМИ:__
Категория* Ссылки на документы с указанием, где это возможно, релевантных частей_Относится к пункту №
X RU 2237508 С1 (МАЛЕТА ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ и др.) 10.10.2004, 1-2 с. 1, левая колонка, строки 15-20, с. 4, левая колонка, строки 54-56, 59-61, правая колонка, строки 56-66
A SU 1212451 А (КИЕВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ 1 -2
ПРОМЫШЛЕННОСТИ) 23.02.1986
A SU 472663 А (Б. И. КОНОБЕЕВ и др.) 09.09.1975 1 -2
Ьоследующие документы указаны в продолжении графы С.
данные о патентах-аналогах указаны в приложении
* Особые категории ссылочных документов:
А документ, определяющий общий уровень техники и не считающийся особо релевантным
более ранняя заявка или патент, но опубликованная на дату международной подачи или после нее
документ, подвергающий сомнению притязание (я) на приоритет, или который приводится с целью установления даты публикации другого ссылочного документа, а также в других целях (как указано)
О документ, относящийся к устному раскрытию, использованию,
экспонированию и т.д. Р документ, опубликованный до даты международной подачи, но
после даты испрашиваемого приоритета
Т более поздний документ, опубликованный после даты международной подачи или приоритета, но приведенный для понимания принципа или теории, на которых основывается изобретение
X документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету поиска; заявленное изобретение не обладает новизной или изобретательским уровнем, в сравнении с документом, взятым в отдельности
Y документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету поиска; заявленное изобретение не обладает изобретательским уровнем, когда документ взят в сочетании с одним или несколькими документами той же категории, такая комбинация документов очевидна для специалиста
& документ, являющийся патентом-аналогом
Дата действительного завершения международного поиска: 05 сентября 2007 (05.09.2007)
Дата отправки настоящего отчета о международном поиске: 27 сентября 2007 (27.09.2007)
Наименование и адрес Международного поискового органа Федеральный институт промышленной собственности РФ, 123995, Москва, Г-59, ГСП-5, Бережковская наб., 30,1 Факс: 243-3337, телетайп: 114818 ПОДАЧА
Уполномоченное лицо:
Г. Бахтюкова
Телефон № (499) 240-25-91
Форма PCT/ISA/210 (второй лист)(апрель 2007)