COLECTOR CON PERNOS PARA RECIPIENTE DE CONTACTO ENTRE FASE DE VAPOR Y FASE LÍQUIDA.

Colector para su uso en un recipiente de contacto entre fase de vapor y fase líquida,

que comprende:

(A) un sumidero (5) central que tiene paredes laterales que definen un volumen de sumidero y que tiene una longitud axial que atraviesa el colector;

(B) una pluralidad de placas (6) de cubierta separadas, orientadas perpendiculares al sumidero , cada placa de cubierta fijada a una pared lateral del sumidero central mediante medios de sujeción; y

(C) una pluralidad de tapas (7) de elevador, cada tapa de elevador posicionada entre placas de cubierta separadas y solapando una placa de cubierta, y cada tapa de elevador fijada a una placa de cubierta por medio de medios de sujeción, caracterizado porque los medios de sujeción, mediante los cuales cada placa de cubierta está sujetada a una pared lateral del sumidero, están posicionados sobre el volumen de sumidero y porque los medios de sujeción, mediante los cuales cada tapa de elevador está fijada a una placa de cubierta, están posicionados sobre dicha placa de cubierta.

Colector con pernos para recipiente de contacto entre fase de vapor y fase lfquida Campo tecnico La presente invención se refiere, en general, a las partes interiores de un recipiente de contacto entre fase de vapor y fase lfquida y, mas particularmente, a los colectores de lfquidos segun el preambulo de la reivindicación 1. La invención encontrara uso en cualquiera de dichos recipientes, y es particularmente util en conexión con una columna de destilación, tal como una columna de destilación criogenica.

Tecnica relacionada Los colectores de lfquido, tambien conocidos como bandejas de chimenea, son bandejas colocadas debajo de lechos empacados en un recipiente de contacto entre fase de vapor y fase lfquida, tal como una columna de destilación, que se usan para recoger el lfquido que cae desde la parte inferior del empaque. Esto se hace por dos razones. La primera es reunir el lfquido de manera que pueda ser distribuido uniformemente al siguiente lecho empacado. Puede retirarse la totalidad o una parte del mismo, o puede anadirse lfquido adicional en este punto. La segunda raz6n es la de mezclar el lfquido reunido para homogeneizar cualquier gradiente de concentración impuesto por una mala distribución en el lecho anterior. El procedimiento existente para instalar colectores de lfquido, con sello mediante soldadura, en recipientes es la parte que requiere mas tiempo y, por lo tanto, la mas cara de la instalación. La raz6n principal de esto es el tiempo necesario para sellar mediante soldadura todos los paneles entre sí. Esta soldadura de dos delgadas hojas de metal es tambien diffcil de realizar de manera apropiada. Cuando se realiza incorrectamente, se abren huecos en el perfmetro del colector, permitiendo que el lfquido se filtre.

Un colector de lfquido sin fugas, que no requiera de sellado mediante soldadura de las partes, serfa altamente deseable. Se conoce un distribuidor de lfquido a partir del documento US 4.264.538 en el que los medios de sujeción de las placas de cubierta estan sellados, con el fin de evitar perdida de lfquido.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un colector de lfquido mejorado para su uso en una columna de rectificación. El colector deberfa ser ensamblado facilmente usando cualquier procedimiento practico y conveniente de fijación de las partes.

Resumen de la invención Los anteriores y otros objetos, que seran evidentes para las personas con conocimientos en la materia tras la lectura de la presente divulgación, se consiguen por medio de la presente invención, que es:

Un sumidero para su uso en un recipiente de contacto entre fase de vapor y fase lfquida, que comprende:

(A) un sumidero central que tiene paredes laterales que definen un volumen de sumidero y que tiene una longitud axial que atraviesa el colector;

(8) una pluralidad de placas de cubierta separadas, orientadas perpendicularmente al sumidero, cada placa de cubierta fijada a una pared lateral del sumidero central mediante medios de sujeción que estan posicionados sobre el volumen del sumidero, y

(C) una pluralidad de tapas de elevador, cada tapa de elevador posicionada entre placas de cubierta separadas y solapando una placa de cubierta, y cada tapa de elevador fijada a una placa de cubierta mediante medios de sujeción posicionados sobre dicha placa de cubierta.

Tal como se usa en la presente memoria, la expresión "placa de cubierta" se refiere a una placa de metal, estrecha y larga, que tiene una sección transversal con forma de canal y esta cerrada en el extremo exterior y abierta en el extremo interior, con el fin de recoger el lfquido que cae y dirigir su flujo al sumidero central. Las placas de cubierta realizan la mayorfa de la recogida de lfquido.

Tal como se usa en la presente memoria, la expresión " tapa de elevador" se refiere a una placa de metal, larga y estrecha, posicionada sobre las aberturas entre las placas de cubierta para prevenir que el lfquido que cae se filtre a traves de la abertura. De manera similar a la placa de cubierta, tiene forma de canal, cerrado en el extremo exterior y abierto en el extremo interior, con el fin de dirigir su lfquido al sumidero central.

Tal como se usa en la presente memoria, el termino "perno" se refiere a un medio de sujeción que comprende un vastago o pasador roscado con un cabezal en un extremo, disenado para ser insertado a traves de orificios en las partes ensambladas y fijado por medio de una tuerca acoplada, que es apretada aplicando un par de torsión. Otros medios de sujeción que pueden ser usados en la practica de la presente invención incluyen remaches, tornillos, soldaduras por

puntos, chavetas, y adhesivos.

Tal como se usa en la presente memoria el termino "columna" se refiere a una zona o columna de destilación o fraccionamiento, es decir, una zona o columna de contacto en la que las fases lfquiday de vapor son puestas en contacto, en contra-corriente, para efectuar la separación de una mezcla fluida, tal como por ejemplo, poniendo en contacto las fases de vapor y lfquida en una serie de bandejas o placas, separadas verticalmente, montadas en el interior de la columna y/o en elementos de embalaje que pueden ser elementos de embalaje estructurados y/o de embalaje aleatorio. Para una exposición adicional de las columnas de destilación, vease el Chemical Engineers's Handbook, quinta edición, editado por R.H. Perr y y C.H. Chilton, McGraw-Hill 8ºok Company, Nueva York, Sección 13.

Procedimiento de destilación continua Los procedimientos de separación mediante contacto entre fase de vapor y fase lfquida dependen de la diferencia de las presiones de vapor de los componentes. El componente de alta presión de vapor (o mas volatil o de bajo punto de ebullición) tendera a concentrarse en la fase de vapor, mientras que el componente de baja presión de vapor (o menos volatil o de alto punto de ebullición) tenderaa concentrarse en la fase lfquida. La condensación parcial es el procedimiento de separación en el que puede usarse una refrigeración de una mezcla de vapor para concentrar el componente o los componentes mas volatiles en la fase de vapor y, de esta manera, el componente o los componentes menos volatiles en la fase lfquida. Una rectificación, o una destilación continua, es el procedimiento de separación que combina sucesivas vaporizaciones y condensaciones parciales obtenidas mediante un tratamiento en contracorriente de las fases de vapor y lfquido. El contacto en contracorriente de las fases de vapor y lfquido es adiabatico y puede incluir un contacto integral o diferencial entre las fases. Las disposiciones de procedimiento de separación que utilizan los principios de rectificación para separar mezclas son denominadas, frecuentemente, de manera intercambiable, columnas de rectificación, columnas de destilación o columnas de fraccionamiento. Una rectificación criogenica es un procedimiento de rectificaciónllevado a cabo, al menos en parte, a temperaturas iguales o inferiores a 150 grados Kelvin (K) .

Breve descripción de los dibujos La Fig. 1 es una vista en perspectiva de una realización de un colector con pernos de la presente invención.

La Fig. 2es una vista en planta de la realización de la invención ilustrada en la Fig. 1.

La Fig. 3 es una vista en sección transversal de la realización de la invención ilustrada en la Fig. 2, tomada a lo largo de AA.

La Fig. 4 es una vista en sección transversal de la realización de la invención ilustrada en la Fig. 2, tomada a lo largo de 88.

Descripción detallada La invención es un colector de lfquido que usa, preferentemente, uniones con pernos, en lugar de soldaduras, para su ensamblado. El novedoso diseno de la invención permite el uso de pernos en lugar de soldaduras de sellado, sin incurrir en perdida de lfquido debido a una fuga que ocurrirfa, de lo contrario, con el uso de pernos en lugar de soldaduras para el sellado bajo condiciones de transferencia de masas y/o calor del contacto entre fase de vapor y fase lfquida, particularmente condiciones de destilación a presión elevada, que pueden ser usadas para llevar a cabo una rectificación criogenica.

La invención se describira en mayor detalle con referencia a los dibujos. Los numeros de referencia de los dibujos son los mismos para los elementos comunes. Con referencia ahora a las Figuras. 1-4, la bandeja colectora de la presente invención es, preferentemente, una bandeja colectora con pernos y tiene tres niveles superpuestos, un sumidero 5 central, placas 6 de cubierta y tapas 7 de los elevadores. Los niveles estan dispuestos... [Seguir leyendo]

1. Colector para su uso en un recipiente de contacto entre fase de vapor y fase lfquida, que comprende:

(A) un sumidero (5) central que tiene paredes laterales que definen un volumen de sumidero y que tiene una longitud axial que atraviesa el colector;

(8) unapluralidaddeplacas (6) decubiertaseparadas, orientadas perpendicularesal sumidero, cadaplacade cubierta fijada auna pared lateral del sumidero central mediante medios de sujeción; y (C) una pluralidad de tapas (7) de elevador, cada tapa de elevador posicionada entre placas de cubierta separadas y solapando una placa de cubierta, y cada tapa de elevador fijada a una placa de cubierta por medio de medios de sujeción, caracterizado porque los medios de sujeción, mediante los cuales cada placa de cubierta esta sujetada a una pared lateral del sumidero, estan posicionados sobre el volumen de sumidero y porque los medios de sujeción, mediante los cuales cada tapa de elevador esta fijada a una placa de cubierta, estan posicionados sobre dicha placa de cubierta.

2. Colector segun la reivindicación 1, que comprende ademas un angulo (2) de soporte que esta sellado mediante soldadura a la pared del recipiente y que esta adaptado para proporcionar un soporte mecanico en el perfmetro exterior y para desviar el lfquido que fluye hacia abajo por la pared del recipiente de nuevo al interior del colector y al menos una placa lateral que, conjuntamente con el angulo de soporte, se extiende completamente alrededor del colector.

3. Colector segun la reivindicación 1, que comprende ademas una placa (8) extrema de elevador para cada tapa de elevador en el que la tapa de elevador esta unida mediante pernos a una placa de cubierta en la placa extrema de elevador.

4. Colector segun la reivindicación 1, que comprende ademas un canal (º) de goteo posicionado para transportar el lfquido a las placas de cubierta.

5. Colector segun la reivindicación 1, en el que los medios de sujeción comprenden pernos.

6. C olector segun la reivindicación 1, en el que los medios de sujeción comprenden al menos uno de entre remaches, tornillos, soldaduras por puntos, chavetas y adhesivos.

7. Colector segun la reivindicación 1, en el que el recipiente de contacto entre fase de vapor y fase lfquida comprende una columna.

8. Colector segun la reivindicación 7, en el que la columna es una columna de destilación.

º. Colector segun la reivindicación 8, en el que la columna de destilación es una columna de destilación criogenica.