182400. lajstromszámú szabadalom • Tányérszerkezet, főleg kolonnákban anyagfázisok érintkeztetésére
(19) HU MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS (H) 182400 A SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Nemzetközi osztályozás : fQy Bejelentés napja : (22) 1982. I. 7. (21) (39/82) (51)NSZOj B 01 D 3/26 Közzététel napja : (41) (42) ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: (45) 1986. X. 31. Tfe 0 / J Feltalálók: (72) Szabadalmas: (73) dr. Földes Péter vegyészmérnök, Budapest, 24%, dr. Borús Andor vegyész- Péti Nitrogénművek, mérnök, Budapest, 6%, Tolnai Lajos gépészmérnök, Várpalota, 28%, Kaszab Várpalota János gépészmérnök, Tokod, 18%, Antal József vegyészmérnök, Várpalota, 12% Németh Tiborné vegyészmérnök, Várpalota, 6%, Vida Imre vegyészmérnök, Veszprém, 6% (54) Tányérszerkezet, főleg kolonnákban anyagfázisok érintkeztetésére 1 A találmány tárgya tányérszerkezet, főleg kolonnákban anyagfázisok érintkeztetésére, amelyben legalább egy nyílás, legalább egyik oldalán diffúzorként van kialakítva. A megoldást leggyakrabban desztillációs, abszorpciós gáztisztító és egyéb diffúziós műveletekben 5 alkalmazhatjuk. Ismeretes, hogy anyagfázisok érintkeztetésére leggyakrabban tányéros és töltött tornyokat alkalmaznak. A fokozott igényeket — keresztmetszetre vagy térfogategységre vonatkoztatott lehető legnagyobb anyagmeny- 10 nyiség feldolgozás, rugalmas működés stb. — a tányéros konstrukciók elégítik ki, ezért alkalmazásuk is szélesebb körű. Ismeretes, hogy a 154 070 és 166 433 számú magyar szabadalmak mozgó alkatrészes (gyűrűs, lemezes) töl- 15 teleket írnak le, de ezek már célszerű elrendezésben és/vagy alaplemezzel kombinálva tányérok kialakítását is lehetővé teszik. Ezáltal a legegyszerűbb szita, vagy rácstányérok működési tartományát kibővítik a szelephatás elvén, mint például a Nutter-féle tányéroknál 20 (Perry: Vegyészmérnökök kézikönyve), úgy, hogy azonos méretű harangtányéros konstrukcióknál nagyobb terhelési tartományokban is hatékony fázisérintkezést és stabil működést biztosítanak. Hiányosságuk, hogy az intenzív turbulencia fokozása 25 mellett nem oldották meg az anyagcserében már résztvett fázis (főként folyadékfázis) elvezetését. Másik lehetőség az intenzifikálásra a rácsszerkezet tökéletesítése, például az úgynevezett „S” tányérok esetében (Földes—Fonyó: Rektifikálás, MK, 1978) a gáz 30 2 kilépő nyílások kiképzése folytán a gázáram a folyadék mozgatását elősegíti, így a folyadék-gradienst csökkenti, azaz a gázterheléshez a folyadékterhelés megnövelhető. Ennek hiányossága a nagy működési nyomásveszteség és rácstányérjelleg kialakulása kisebb termeléseknél. A 2 427 857 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalomban a tányérlemez, illetve a buboréksapka módosításával érnek el a hagyományos harangtányéros berendezésekhez képest kedvezőbb folyadék- és gázáramlást, ennek megfelelően nagyobb kapacitást, de az alaplemez kilyukasztásával a harangtányér korábbi előnyei elvesznek (kevésbé lesz rugalmas), hiszen részben szita, illetve rácstányérként funkcionál, ami egyben a megoldás hiányossága is. Munkánk során felismertük, hogy a tányérrács megfelelő kialakításával egyidejűleg biztosíthatjuk a kedvező gáz-(gőz)áramlást és a folyadék elosztását — a résekhez —, illetve az intenzív anyagcserében már résztvett folyadék elvezetését, azaz mindkét fázis áramlását fokozott turbulencia mellett rendeztük, így az ismert megoldásoknál intenzívebb hatású és rugalmasabb működésű tányérszerkezetet alakítottunk ki. Az intenzifikálást a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy a gázáramlás szűkülő nyílásokon keresztül lép a tányérra, a folyadékfázis elosztására, rendezésére pedig a nyílás legalább egyik oldalán folyadék befogadó nyitott csatornát képeztünk ki. Az így kialakított rácstányér működési tartománya igen széles, hiszen kis gázsebességeknél, amikor még a normál rács működésképtelen, az üreges rács a folyadékot fenntartja és a venturi 182400
