MXPA00001844A - Conductos descendentes para platos de contacto vapor-liquido - Google Patents

Abstract

Se describe un plato (36) de contacto vapor-líquido que es provisto con una cubierta (40) del plato y un conducto descendente (48) corriente arriba y un conducto descendente (50) corriente abajo posicionados en una abertura (46) en la cubierta (40) del plato. El conducto descendente (48) corriente arriba se extiende hacia abajo y es inclinado en la dirección del conducto descendente corriente arriba (48).

Description

CONDUCTOS DESCENDENTES PARA PLATOS DE CONTACTO VAPOR-LIQUIDO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención es concerniente en general con las columnas de transferencia e intercambio de masa y más en particular con los conductos descendentes utilizados en asociación con los platos de contacto vapor-liquido empleados en tales columnas. Los platos de contacto vapor-liquido son utilizados en las columnas de transferencia de masa o intercambio de calor para facilitar la interacción y transferencia de masa entre las corrientes de liquido descendentes y las corrientes ascendentes de vapor. Los platos son en general dispuestos horizontalmente y espaciados verticalmente dentro de una región interior abierta de la columna. Cada plato .incluye comúnmente una porción de cubierta plana que incluye una pluralidad de aberturas de flujo de vapor que permiten que el vapor ascendente pase a través de la cubierta del plato e interactúe con el liquido que fluye a través de la superficie superior de la cubierta del plato. Un conducto descendente es posicionado en una abertura en un extremo de salida de la cubierta del plato para retirar el liquido de la cubierta y dirigirlo hacia abajo a un área receptora del liquido en el extremo de entrada de un plato subyacente. Luego el liquido fluye a través de la cubierta del plato REF: 32635 subyacente, interactúa con el vapor que pasa a través de la cubierta del plato y luego fluye hacia abajo a través del conducto descendente de salida asociado al siguiente plato subyacente. Luego esta configuración de flujo es repetida para cada plato sucesivamente más abajo. En las columnas convencionales en donde se encuentran altas velocidades de flujo del liquido, se ha sugerido en la patente norteamericana No. 5,213,719 que un segundo conducto descendente puede ser utilizado en cada plato para incrementar la capacidad de manejo del liquido del plato y mediante esto se reduce la oportunidad de que se presente la inundación del conducto descendente. El segundo conducto descendente, denominado como el conducto descendente corriente arriba, es posicionado adyacente al conducto descendente corriente abajo, y es más corto que el conducto descendente corriente abajo en longitud vertical. La figura 1, tomada de la patente norteamericana No. 5,213,719, ilustra esta construcción del conducto descendente con el conducto descendente 10 corriente arriba y el conducto descendente 12 corriente abajo posicionados en el extremo de salida de la cubierta 14 del plato. También se ha sugerido en la patente norteamericana No. 5,453,222 que la pared de entrada del conducto descendente normalmente plana puede ser formada en una configuración semi-cónica para formar un túnel de vapor a lo largo de la superficie inferior de la pared semi-cónica. El túnel de vapor imparte un vector de flujo horizontal a la corriente de vapor y facilita la separación del liquido de la corriente de vapor. Las figuras 2 y 3 son tomadas de la patente norteamericana No. 5,453,222 e ilustran un plato 16 con un conducto descendente 18 que tiene una pared 20 de entrada semi-cónica. Cámaras de ventilación 22 posicionadas en el canal o conducto 24 receptor del liquido en el plato subyacente 26 permiten que el vapor fluya a través de las cámaras 22 para su paso hacia arriba a través del túnel de vapor superpuesto 28 formado mediante la pared 20 de entrada del conducto descendente semi-cónico . Seria deseable combinar las ventajas provistas por el conducto descendente doble descrito en la patente norteamericana No. 5,213,719 mencionada anteriormente con las aquellas provistas por un conducto descendente con una pared de entrada semi-cónica como se enseña por la patente norteamericana No. 5,453,222 discutióla anteriormente. Sin embargo, varios problemas resultan de tal combinación debido a que el conducto descendente corriente arriba necesitarla ser de una dimensión vertical relativamente corta, de tal manera que no sobresalga hacia abajo al túnel de vapor e interfiera con el flujo deseado de vapor a través del túnel de vapor. Si se utiliza un conducto descendente corriente arriba relativamente corto, el liquido que sale del fondo del conducto descendente corriente arriba seria descargado directamente a la corriente de vapor que fluye a lo largo del túnel de vapor. El momento (o cantidad de movimiento) de la corriente de vapor provocarla que el liquido descargado sea expulsado mediante soplo del conducto descendente y a través del plato. El contacto vapor-liquido e intercambio de energia y masa que se presenta en tal líquido soplado a medida que se mueve a través del vapor no es tan bueno como se desea. Además, el líquido soplado se desviaría de las porciones de la cubierta del plato y no experimentaría la interacción vapor-líquido que de otra manera se presentaría si el líquido fluyera completamente a través de la cubierta del plato. Por consiguiente, es deseable minimizar o eliminar este efecto. Otro efecto indeseable que se puede presentar como consecuencia de utilizar un conducto descendente corriente arriba es que puede "agotar" el flujo del líquido del conducto descendente corriente abajo o primario bajo condiciones de poco flujo. Una consecuencia adicional de este efecto es que el conducto descendente corriente abajo puede tener demasiado poco líquido que fluye a través del mismo y puede perder el sello del líquido en la región del fondo del conducto descendente que bloquea la entrada indeseable de vapor al conducto descendente. La pérdida del sello de líquido permitirá que el vapor fluya hacia arriba a través del conducto descendente y se desvíe de la interacción con el líquido en el plato superior. La posibilidad de que tal efecto se presentará disminuye la flexibilidad de operación de la columna tomada como un todo. Un resultado indeseable adicional del uso de un conducto descendente corriente arriba de extensión vertical pequeña es que el líquido que sale del fondo del conducto descendente corriente arriba cae en caída libre verticalmente hacia abajo a la cubierta del plato. El momento (o cantidad de movimiento) grande del líquido que cae es transmutado en presión cuando el líquido golpea el plato que se encuentra debajo y localmente disminuye el flujo de vapor- en el área de impacto y en consecuencia permite que el líquido sea barrido a .través de las aberturas de vapor en aquel punto en la cubierta del plato. En tanto que los efectos indeseables anteriores de utilizar un conducto descendente de corriente arriba de extensión vertical corta se han descrito en relación con un sistema de conducto descendente que utiliza una estructura de túnel de vapor, aquellos experimentados en la técnica apreciarán que estos efectos indeseables pueden también ser encontrados cuando el conducto descendente corriente arriba es de extensión vertical ligera, aún si no hay ningún túnel de vapor. Así, sería deseable superar estas desventajas en un sistema de conducto descendente doble.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Es un objeto de esta invención proporcionar un plato de contacto vapor-líquido con un conducto descendente doble construido de una manera que no bloquea completamente la configuración de flujo de vapor deseada en el área del conducto descendente, sino que es apto para blindar por lo menos parcialmente el líquido descargado de la porción corriente arriba del conducto descendente, de tal manera que el flujo de vapor no transporta el líquido descargado a lo lejos del conducto descendente y mediante esto interfiere con la interacción vapor-líquido deseada en la vecindad del conducto descendente. Es también un objeto de esta invención proporcionar un conducto descendente doble que no bloquea completamente la configuración de flujo de vapor deseada y en el cual la porción corriente arriba del conducto descendente tiene una resistencia de flujo suficiente, de tal manera que el líquido se puede acumular dentro de la porción corriente arriba y desbordarse a la porción corriente abajo del conducto descendente, creando mediante esto el sello de líquido necesario para resistir el flujo del vapor hacia arriba a través de la porción corriente abajo del conducto descendente. Es un objeto adicional de esta invención proporcionar un conducto descendente doble como se describe, que no bloquea completamente la configuración de flujo de vapor deseada, sino que es apto para descargar el líquido cerca de la superficie de la cubierta del plato subyacente de una manera que altera el momento (o cantidad de movimiento) hacia abajo del líquido para reducir la incidencia del líquido que es barrido a través de las aberturas de flujo de vapor sobre la cubierta del plato como resultado de tal momento (o cantidad de movimiento) hacia abajo . Para llevar a cabo estos y otros objetivos relacionados de la invención, se proporciona un plato de contacto vapor-líquido, que comprende una cubierta de plato que tiene una abertura para separar el líquido de una superficie superior de la cubierta del plato y una pluralidad de aberturas para permitir que el vapor fluya hacia arriba a través de la cubierta del plato para interactuar con el líquido sobre la superficie superior. Se proporciona un conducto descendente corriente arriba y se extiende hacia abajo en la abertura en la cubierta del plato y tiene una entrada en un extremo superior para recibir por lo menos una porción del líquido que entra a la abertura desde la cubierta del plato y una salida de descarga inferior a través de la cual por lo menos parte de la porción del líquido sale del conducto descendente corriente arriba. También se proporciona un conducto descendente corriente abajo y se extiende hacia abajo en la abertura de la cubierta del plato y tiene una salida de descarga inferior a través de la cual una segunda porción del líquido sale del conducto descendente corriente abajo. Una pared divisora separa el conducto descendente corriente abajo del conducto descendente corriente arriba a lo largo de lo menos una porción de sus longitudes y una pared de entrada que define una porción del conducto descendente corriente arriba es inclinada hacia abajo hacia la pared divisora. En otro aspecto, la invención es concerniente con un método para utilizar los platos de. contacto vapor-líquido para facilitar la interacción vapor-líquido. El conducto descendente corriente arriba, inclinado, descarga el líquido en la dirección del conducto descendente corriente abajo para reducir la fuerza vertical con la cual el líquido hace impacto con la cubierta del plato, para facilitar la mezcla del líquido con la descarga del conducto descendente corriente abajo e impedir la entrada de vapor a la salida de descarga del conducto descendente corriente abajo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS VARIAS VISTAS DE LOS DIBUJOS En los dibujos adjuntos que forman parte de la especificación y serán leídos en conjunción con la misma y en los cuales se utilizan números de referencia semejantes para indicar partes semejantes en las varias vistas: La figura 1 es una vista en perspectiva fragmentaria de una columna de transferencia de masa de la técnica previa que emplea platos de contacto vapor-líquido que tienen conductos descendentes dobles del tipo ilustrado en la patente norteamericana No. 5,213,719; La figura 2 es una vista en perspectiva fragmentaria de una columna de trasferencia de masa de la técnica previa que emplea un plato de contacto vapor-líquido que tiene un conducto descendente con una pared frustocónica o semi-cónica que forma un túnel de vapor para facilitar el flujo de vapor hacia arriba, también" como se ilustra en la patente norteamericana No. 5,453,222; La figura 3 es una vista en elevación lateral fragmentaria, ampliada, tomada en sección vertical del plato de contacto de la técnica previa mostrada en la figura 2 que ilustra las configuraciones de flujo de vapor y líquido; La figura 4 es una vista fragmentaria de una columna que contiene platos de un solo plato construida de acuerdo con la presente invención y que tiene paredes de entrada del conducto descendente planas inclinadas; La figura 5 es una vista en elevación lateral fragmentaria que muestra uno de los platos de la figura 4, tomada en sección vertical a lo largo de la línea 5-5 de la figura 4; La figura 6 es una vista en elevación lateral fragmentaria similar a aquella mostrada en la figura 5, pero que muestra una modalidad alternativa del plato de un solo paso; La figura 7 es una vista en elevación lateral fragmentaria que muestra otra modalidad de un plato de un solo paso que tiene paredes de entrada del conducto descendente semicónicas; La figura 8 es una vista en planta superior fragmentaria que muestra una modalidad adicional de un plato de un solo paso que tiene paredes d.e entrada del conducto descendente inclinadas que son cordales multisegmentadas en construcción; y La figura 9 es una vista en elevación lateral fragmentaria similar a aquella mostrada en la figura 5, pero que ilustra una porción de conducto descendente central de un plato de dos pasos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Volviendo ahora a los dibujos en mayor detalle e inicialmente a las figuras 4-5, una columna de intercambio de calor o de transferencia de masa es designada en general por el número 30 e incluye una coraza o cubierta cilindrica vertical 32 que define una región interior abierta 34 en la cual una pluralidad de platos 36 de contacto vapor-líquido están contenidos. La columna 30 es de un tipo utilizada para procesar corrientes de líquido y opcionalmente corrientes de vapor, comúnmente para obtener productos de fraccionamiento. Aunque la columna 30 es mostrada en una configuración cilindrica, se pueden utilizar otras formas, en las que se incluyen formas poligonales. La columna 30 puede ser de cualquier diámetro y altura apropiados seleccionados para aplicaciones particulares y puede ser construida a partir de cualquier material rígido apropiado. Una o más corrientes de líquido pueden ser dirigidas a la columna 30 a través de líneas de alimentación de corriente lateral y una línea de retorno de reflujo elevada que no se muestran en los dibujos debido a su naturaleza convencional. Asimismo, una o más corrientes de vapor pueden ser cargadas a la columna a través de líneas de alimentación de corriente lateral (no mostradas) o pueden ser generadas dentro de la columna 30. Otros aspectos convencionales de las columnas de trasferencia de masa, tales como lechos de empaque, distribuidores y colectores de líquido, rehervidores, condensadores y los semejantes no son ilustrados pero pueden ser incluidos en la columna 30 para llevar a cabo el procesamiento deseado de las corrientes de líquido y vapor a medida que fluyen en relación a contracorriente a través de la columna. Los platos 36 de contacto vapor-líquido son colocados en relación separada espaciadamente de manera vertical dentro de la región interior 34 de la columna 30 y son soportados en una orientación en general horizontal mediante anillos de soporte 38 y opcionalmente abrazaderas 39 montadas sobre la superficie interna de la columna 30. Cada plato 36 incluye una cubierta 40 de plato que tiene un extremo de entrada 42 en donde el líquido es introducido sobre la cubierta 40 del plato y un extremo de salida 44 en donde el líquido es retirado de la cubierta del plato a través de una abertura 46 en la cubierta. Las aberturas 47 son distribuidas uniformemente a través de la porción de la cubierta del plato conocida como el "área activa". Las aberturas 47 permiten que el vapor pase a través de la cubierta del plato e interactúe con el líquido que fluye a través de la superficie superior de la cubierta. Las aberturas 47 pueden comprender agujeros, estructuras de válvula u otras aberturas del plato de fraccionamiento convencionales y tienen un tamaño forma y distribución para las condiciones de operación particulares en las cuales el plato 36 será utilizado. Las aberturas 47 están omitidas comúnmente de la porción receptora del líquido del extremo 42 de entrada de la cubierta 40 del plato pero pueden estar presentes si se desea. Por lo menos uno y de preferencia una pluralidad de los platos 36 incluyen un conducto descendente 48 corriente arriba posicionado en la abertura 46 en el extremo de salida 44 de la cubierta 40 del plato y un conducto descendente corriente abajo 50 posicionado adyacente a y corriente abajo del conducto descendente corriente arriba en la abertura 46 de la cubierta del plato. Los conductos descendentes 48 y 50 se extienden hacia abajo por debajo de la cubierta del plato por una distancia preseleccionada hacia el plato subyacente. Una pared de partición o pared divisora 52 separa los conductos descendentes corriente arriba y corriente abajo 48 y 50 a lo largo de por lo menos una porción de sus longitudes y forma por lo menos una porción de una pared de entrada 53a para el conducto descendente corriente abajo y por lo menos una porción de una pared 53b corriente abajo para el conducto descendente corriente arriba. La pared divisora 52 puede ser una sola pared que sirve como una pared común para ambos conducto descendentes o puede ser una pared doble separada espaciadamente que permite que los conducto descendentes sean separados espaciadamente si se desea. El conducto descendente corriente arriba 48 es también formado en parte por una pared de entrada 54 que es de preferencia inclinada hacia abajo en la dirección de la pared divisora 52 y una pared de entrada 53a para el conducto descendente corriente abajo 50. Las paredes restantes de los conductos descendentes son formados mediante la coraza o cubierta 32 de la columna, pero se pueden usar paredes separadas si se desea. Los conductos descendentes corriente arriba y corriente abajo 48 y 50 cooperan para retirar el líquido del extremo de salida 44 de la cubierta 40 del plato y dirigirlo hacia abajo al extremo de entrada 42 de la cubierta del plato subyacente. Ambos conductos descendentes 48 y 50 tienen una entrada superior 56 y 58 respectivamente, a través de la cual el líquido entra a la parte superior abierta del conducto descendente para el paso hacia abajo a través del mismo y una salida de descarga inferior 60 y 62 respectivamente a través de la cual el líquido es descargado sobre la porción receptora del líquido del extremo 42 de entrada de la cubierta 40 del plato subyacente. Las salidas de descarga 60 y 62 son posicionadas de preferencia al nivel o a un nivel ligeramente menor del nivel del líquido sobre la cubierta 40 del plato subyacente. El espaciamiento vertical entre las salidas 60 y 62 y la cubierta del plato subyacente pueden ser los mismos como se muestra en las figuras 5 y 7. Alternativamente, la salida de descarga 62 del ' conducto descendente corriente abajo puede estar espaciada por encima de la salida 60 de descarga del conducto descendente corriente arriba y por encima del nivel del líquido sobre el plato subyacente como se muestra en la figura 6 o la salida 60 de descarga corriente arriba podría estar posicionada por encima de la salida 62 de descarga del conducto descendente corriente abajo. De acuerdo con la presente invención, la pared de entrada 54 del conducto descendente corriente arriba 48 es inclinada hacia abajo en la dirección de la pared de entrada 53a del conducto descendente corriente abajo. La pared de entrada 53a es inclinada opcionalmente pero de preferencia en la misma dirección como la pared 54 de entrada del conducto descendente corriente arriba. La inclinación de las paredes de entrada 53a y 54 de esta manera reduce el área de sección transversal horizontal total.de las salidas 60 y 62 de descarga del conducto descendente en relación con las entradas superiores 56 y 58, reduciendo mediante esto el tamaño del área receptora del líquido sobre el extremo de entrada 42 de la cubierta 40 del plato subyacente y permitiendo un área activa mayor y más área para el flujo de vapor por encima de la cubierta del plato. El área de sección transversal disminuida de las salidas 60 y 62 también permite que el conducto descendente corriente arriba se extienda hacia abajo hasta justo por encima de la cubierta 40 del plato subyacente, de tal manera que el líquido saliente está protegido de la corriente de vapor y no es soplado transversalmente al plato. De manera notable, la longitud extendida del conducto descendente corriente arriba 48, en combinación con el área de sección transversal disminuida de las salidas de descarga 60 y 62 permite que el líquido saliente sea proporcionado directamente sobre un área receptora del líquido, sin perforar, sobre el extremo de entrada 42 de la cubierta 40 del plato subyacente, reduciendo mediante esto la oportunidad de que el líquido disminuya el flujo del vapor y provoque el barrido del líquido a través de la cubierta del líquido. La inclinación de la pared 54 de entrada del conducto descendente corriente arriba también provoca que el líquido sea descargado con un vector de momento (o cantidad de movimiento) sustancial en la dirección del conducto descendente corriente abajo 50 en lugar de directamente sobre la cubierta 40 del plato. Esta descarga direccional permite la mezcla del líquido descargado de ambos conducto descendentes y puede formar una cortina de líquido que protege la salida 62 de descarga del conducto descendente corriente abajo de la entrada indeseable de vapor, particularmente bajo bajas condiciones de flujo del líquido. Se puede apreciar que cuando las paredes de entrada 53a y 54 del conducto descendente son inclinadas al mismo ángulo, solamente la salida 62 de descarga del conducto descendente corriente abajo tendrá un área de sección transversal más pequeña que su entrada superior 58, pero el área total de ambas salidas 60 y 62 sin embargo será menor que el área total de las entradas 56 y 58. De preferencia, sin embargo, el ángulo de inclinación de la pared 54 de entrada del conducto descendente corriente arriba es mayor que la pared 53a de entrada del conducto descendente corriente abajo, de tal manera que la salida 60 del conducto descendente corriente arriba tiene un área de sección transversal más pequeña que su entrada 56. Esta reducción en área de sección transversal para el conducto descendente corriente arriba proporciona la ventaja adicional de estrangular el flujo hacia abajo del líquido a través del conducto descendente corriente arriba 48 para facilitar la acumulación del líquido dentro del conducto descendente corriente arriba. Las paredes de entrada 53a y 54 del conducto descendente pueden ser planas como es ilustra en las figuras 4-6, semicónicas como se muestra en la figura 7, curvas o cordales multisegmentadas como se muestra en la figura 8. Otras configuraciones y combinaciones son posibles, tales como una pared 53a del conducto descendente corriente abajo plana vertical y una pared 54 del conducto descendente corriente arriba plana inclinada. Esto está contemplado y dentro del alcance de la invención.

Si se desea, una placa perforada opcional 64 puede cerrar la salida de descarga 60 del conducto descendente corriente abajo 50, como se muestra en la figura 6.. La placa 64 puede ser perforada con orificios 66, aberturas, ranuras, aberturas direccionales y otras características deseadas. Alternativamente, la placa 64 puede comprender una diversidad de segmentos de placa traslapantes que forman una pluralidad de aberturas de descarga en el espaciamiento entre los segmentos de placa. Como se muestra en las figuras 6 y 7, una campana en forma de L o deflector 68 opcional que se extiende hacia abajo por debajo de la salida de descarga 60 del conducto descendente corriente arriba puede ser provista si se desea. Una porción que se extiende horizontalmente 70 del deflector 68 está alineada con la salida d.e descarga 60 y está dimensionada para desviar el momento (cantidad de movimiento) verticalmente hacia abajo de una porción substancial o todo el líquido que sale por la salida de descarga 60. Al desviar el líquido que cae de esta manera, la fuerza con la cual el líquido golpea el plato que se encuentra por debajo es reducida y el líquido tiene menos probabilidad de ser barrido a través de las aberturas de vapor en aquel punto en la cubierta del plato. Una porción que se extiende verticalmente 72 del deflector 68 es posicionada para blindar el líquido descargado del flujo de vapor prevaleciente y reducir mediante esto la oportunidad de que el vapor sople el líquido a través del plato y se desvíe de la interacción del vapor a lo largo de porciones de la cubierta del plato. La porción vertical 72 puede ser posicionada entre las salidas de descarga 60 y 62 y puede ser formada mediante una extensión hacia abajo de la pared divisora o pared de partición 52. Alternativamente, la porción vertical 72 del deflector 68 puede ser colocada sobre el lado opuesto de la salida 60 y puede ser formada mediante una extensión hacia abajo de la pared de entrada 54 del conducto descendente corriente abajo. Se apreciará que los objetivos de blindar el líquido descargado del flujo de vapor y alterar el momento (cantidad de movimiento) hacia abajo del líquido descargado pueden ser obtenidos al utilizar defl.ectores de forma curva, muítisegmentados o de otras formas en lugar del deflector en forma de L ilustrado en las figuras 6 y 7. Además, la porción vertical 72 del deflector 68 podría ser omitida, tal como en aquellas aplicaciones en donde la salida de descarga 60 está lo suficientemente cerca de la cubierta 40 del plato subyacente, de tal manera que el líquido es descargado directamente a la corriente de líquido que fluye de la salida 62 de descarga del conducto descendente corriente abajo. La porción horizontal 70 del deflector 68 podría también ser formada separadamente de la porción vertical 72 y ser soportada mediante abrazaderas unidas a la coraza o cubierta 30 de la columna, la cubierta 40 del plato subyacente u otros componentes internos. Las variaciones anteriores están contempladas por y dentro del alcance de la presente invención. Un rebosadero 74 separa las entradas 56 y 58 del conducto descendente y provoca que el líquido llene el conducto descendente corriente arriba 48 y se acumule a una profundidad seleccionada sobre la cubierta 40 del plato, antes que se derrame del rebosadero y entre al conducto descendente corriente abajo 50. Alternativamente, el rebosadero 74 podría ser omitido o posicionado en el borde del extremo de salida 44 de la cubierta 4r0 del plato, de tal manera que el líquido se debe derramar sobre el rebosadero para entrar por la entrada 56 del conducto descendente corriente arriba 48. Además, dos rebosaderos 74 podrían ser utilizados, uno posicionado en el borde del extremo de salida 44 de la cubierta 40 del plato y el otro posicionado entre las entradas 56 y 58 del conducto descendente. En una variación adicional, se pueden colocar orificios (no mostrados) en la pared divisora 52 para permitir que una porción del líquido en el conducto descendente corriente arriba 48 fluya al conducto descendente corriente abajo 50. En servicio, el líquido fluye desde el extremo de entrada 42 al extremo de salida 44 de la cubierta 40 del plato y por lo menos una primera parte del líquido entra por la entrada 56 del conducto descendente corriente arriba 48. Por lo menos algo de la primera parte del líquido es transportado hacia abajo a través del conducto descendente corriente arriba y es descargado a través de la salida 60 sobre la cubierta del plato subyacente. Ventajosamente, el líquido es descargado con un vector de momento (cantidad de movimiento) significativo en la dirección del conducto descendente corriente abajo para facilitar la mezcla del líquido, reducir el momento (cantidad de movimiento) del líquido hacia abajo y proteger o blindar la salida 62 de descarga del conducto descendente corriente abajo de la entrada de vapor. Opcionalmente, algo de la primera parte del líquido en el conducto descendente corriente arriba 48 pasa a través de los orificios (no . mostrados) y entra al conducto descendente corriente abajo 50 para su paso hacia abajo a través de los mismos y descarga sobre la cubierta del plato subyacente. Cuando las velocidades de flujo del líquido se incrementan a un nivel suficiente, el rebosadero 74 provoca que el líquido se acumule sobre la cubierta del plato y una segunda parte del líquido fluye finalmente sobre el rebosadero 74 y entra al conducto descendente corriente abajo. A medida que el líquido se acumula y fluye a través de la cubierta 40 del plato, el vapor pasa hacia arriba a través de las aberturas 47 en la cubierta del plato e interactúa con el líquido sobre la cubierta del plato. Se puede ver que el conducto descendente corriente arriba 48, inclinado, proporciona mayor área por encima del plato para el flujo de vapor e interacción vapor-líquido que la que estaría disponible si se extendiera verticalmente hacia abajo. Debido a que el conducto descendente corriente arriba 48 se extiende hacia abajo al nivel del líquido sobre el plato subyacente, es capaz de blindar el líquido en el conducto descendente 48 corriente arriba, de tal manera que el flujo de vapor no expulsa el líquido descargado de la cubierta 40 del plato e interfiere mediante esto con la interacción deseada de vapor-líquido en la cubierta del plato. Además, la pared 54 de entrada inclinada altera el momento (cantidad de movimiento) hac.ia abajo del líquido y le proporciona un momento (cantidad de movimiento) hacia atrás para reducir la incidencia del líquido que es barrido a través de las aberturas de flujo de vapor sobre la cubierta del plato como resultado de tal momento (o cantidad de movimiento) hacia atrás y para crear una cortina de líquido que impide la entrada de vapor al conducto descendente corriente abajo 50. Además, la salida 60 de descarga restringida permite que el líquido se acumule dentro del conducto descendente corriente arriba 48 y pase a través de los orificios opcionales (no mostrados) o fluya por encima del rebosadero 74 y entre al conducto descendente corriente abajo 50, facilitando mediante esto el sello de líquido necesario para resistir al flujo de vapor hacia arriba a través del conducto descendente corriente abajo. En tanto que la invención se ha descrito con respecto a un plato de un solo paso, la invención puede ser adaptada fácilmente para uso con platos de múltiples pasos tal como se ilustra en la figura 9, en donde se muestra la porción de conducto descendente central de un plato de dos pasos. Esto está contemplado por y está dentro del alcance de la invención. Se apreciará por supuesto que el conducto descendente de la presente invención puede ser usada en combinación con otras características del plato, tales como un área receptora del líquido elevada y/o luces u otras aberturas para el flujo de vapor para limitar, en tanto que se permite el flujo de vapor a través del área receptora del líquido. A partir de lo anterior, se verá que esta invención está adaptada para obtener todos los fines y objetivos resumidos anteriormente en la presente junto con otras ventajas que son inherentes a la estructura. Se comprenderá que ciertas características y subcombinaciones son de utilidad y pueden ser empleadas sin referencia a otras características y subcombinaciones. Esto es contemplado por y está dentro del alcance de las reivindicaciones . Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (24)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un plato de contacto vapor-líquido caracterizado porque comprende: una cubierta del plato que tiene por lo menos una abertura para retirar el líquido de una superficie superior de la cubierta del plato y una pluralidad de aberturas para permitir que el vapor fluya hacia arriba a través de la cubierta del plato para interactuar con el líquido sobre la superficie superior; por lo menos un conducto descendente corriente arriba que se extiende hacia abajo en la abertura en la cubierta del plato y que tiene una entrada en un extremo superior para recibir por lo menos una porción del líquido .que entra a la abertura desde la cubierta del plato y una salida de descarga inferior a través de la cual por lo menos parte de la porción del líquido sale del conducto descendente corriente arriba; un conducto descendente corriente abajo que se extiende hacia abajo en la abertura en la cubierta del plato y que tiene una salida de descarga inferior a través de la cual una segunda porción del líquido sale del conducto descendente corriente abajo; una pared divisora o pared de partición que separa el conducto descendente corriente abajo del conducto descendente corriente arriba a lo largo de por lo menos una porción de la longitud de los conductos descendentes corriente abajo y corriente arriba y una pared de entrada que define una porción del conducto descendente corriente arriba, la pared de entrada es inclinada hacia abajo hacia la pared divisora y la pared divisora es inclinada hacia abajo en la misma dirección general como la pared de entrada.
2. 2. El plato de contacto vapor-líquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pared divisora o pared de partición forma por lo menos una porción de una pared de entrada del conducto descendente corriente abajo.
3. 3. El plato de contacto vapor-líquido de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el conducto descendente corriente abaj.o incluye una entrada superior en la abertura en la cubierta del plato y en donde un rebosadero es posicionado en la abertura y separa las entradas para los conductos descendentes corriente arriba y corriente abajo.
4. 4. El plato de contacto vapor-líquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pared de entrada del conducto descendente corriente arriba es seleccionada del grupo que consiste de planas, curvas, semicónicas y cordales multisegmentadas.
5. 5. El plato de contacto vapor-líquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pared de entrada del conducto descendente corriente abajo es seleccionada del grupo que consiste de planas, curvas, semicónicas y cordales multisegmentadas.
6. 6. El plato de contacto vapor-líquido de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la salida de descarga inferior del conducto descendente corriente abajo es posicionada por encima de la salida de descarga inferior del conducto descendente corriente arriba.
7. 7. El plato de contacto vapor-líquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye un segundo conducto descendente corriente arriba posicionado en la abertura en un lado del conducto descendente corriente abajo opuesto del primer conducto descendente corriente arriba mencionado y en donde una segunda pared divisora separa el conducto descendente corriente abajo del segundo conducto descendente corriente arriba a lo largo de por lo menos una porción de sus longitudes.
8. 8. El plato de contacto vapor-líquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye por lo menos una placa que contiene aberturas para el flujo del líquido posicionadas en la salida de descarga inferior del conducto descendente corriente arriba y/o corriente abajo.
9. 9. Una columna de transferencia de masa caracterizada porque comprende: una coraza o cubierta externa que define una región interior abierta al flujo de corrientes de vapor y líquido y una pluralidad de platos dispuestos en general horizontalmente y separados espaciadamente de manera vertical posicionados en la región interior abierta para facilitar el contacto entre el vapor y el líquido cuando fluyen dentro de la región interior de la columna, por lo menos uno de los platos comprende: una cubierta del plato que tiene por lo menos una abertura para retirar el líquido de una superficie superior de la cubierta del plato, una pluralidad de aberturas para permitir que el vapor fluya hacia arriba a través de. la cubierta del plato para interactuar con el líquido sobre la superficie superior y un área de entrada para recibir el líquido de encima de la cubierta del plato; por lo menos un conducto descendente corriente arriba que se extiende hacia abajo en la abertura en la cubierta del plato y que tiene una entrada en un extremo superior para recibir por lo menos una primera porción del líquido que entra a la abertura desde la cubierta del plato y una salida de descarga inferior a través de la cual por lo menos parte de la primera porción del líquido sale del conducto descendente corriente arriba; un conducto descendente corriente abajo que se extiende hacia abajo en la abertura en la cubierta del plato y que tiene una salida de descarga inferior a través de la cual una segunda porción del líquido sale del conducto descendente corriente abajo sobre el área de entrada de una cubierta del plato subyacente, la salida de descarga inferior del conducto descendente corriente abajo es posicionada por encima de la salida de descarga inferior del conducto descendente corriente arriba, una pared divisora o pared de partición que separa el conducto descendente corriente abajo del conducto descendente corriente arriba a lo largo de por lo menos una porción de la longitud de los conductos descendentes corriente abajo y corriente arriba y una pared de entrada que define una porción del conducto descendente corriente arriba, la . pared de entrada es inclinada hacia abajo hacia la pared divisora.
10. 10. La columna de transferencia de masa de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque la salida de descarga del conducto descendente corriente arriba es posicionada de tal manera que la por lo menos parte de la primera porción del líquido sale sobre el área de entrada de la cubierta del plato subyacente.
11. 11. La columna de transferencia de masa de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el área de entrada de la cubierta del plato subyacente no contiene tales aberturas.
12. 12. La columna de transferencia de masa de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque la segunda porción del líquido que sale del conducto descendente corriente abajo incluye otra parte de la primera porción del líquido que entra a la abertura en la cubierta del plato.
13. 13. La columna de transferencia de masa de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque incluye por lo menos un deflector posicionado debajo de la salida de descarga del conducto descendente corriente arriba para desviar el momento (cantidad de movimiento) hacia abajo de la por lo menos parte de la primera porción del líquido que sale por la salida de descarga.
14. 14. La columna de transferencia de masa de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque la pared divisora se inclina hacia abajo en la misma dirección general como la pared de entrada.
15. 15. La columna de transferencia de masa de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque la pared divisora forma por lo menos una porción de una pared de entrada del conducto descendente corriente abajo y se inclina hacia abajo en la misma dirección general como la pared de entrada.
16. 16. La columna de transferencia de masa de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque el conducto descendente corriente abajo incluye una entrada superior en la abertura en la cubierta del plato y en donde un rebosadero es posicionado en la abertura y separa las entradas para los conductos descendentes corriente arriba y corriente abajo.
17. 17. La columna de transferencia de masa de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque la pared de entrada del conducto descendente corriente arriba es seleccionada del grupo que consiste de planas, curvas, semicónicas y cordales multisegmentadas.
18. 18. La columna de transferencia de masa de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque la pared de entrada del conducto descendente corriente abajo es seleccionada del grupo que consiste de planas, curvas, semicónicas y cordales multisegmentadas.
19. 19. La columna de transferencia de masa de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque incluye un segundo conducto descendente corriente arriba posicionado en la abertura en un lado del conducto descendente corriente abajo opuesto al primer conducto descendente corriente arriba mencionado y en donde una segunda pared divisora separa el conducto descendente corriente abajo del conducto descendente corriente arriba a lo largo de por lo menos una porción de sus longitudes. —,
20. 20. La columna de transferencia de .masa de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque incluye por lo menos una placa que contiene aberturas para el flujo de líquido posicionadas en la salida de descarga inferior del conducto descendente corriente arriba y/o corriente abajo.
21. 21. Un método para entremezclar corrientes de vapor y líquido en una columna de transferencia de masa que contiene una pluralidad de platos de contacto vapor-liquido espaciados verticalmente, por lo menos uno de los platos tiene una cubierta del plato que contiene aberturas u orificios y un conducto descendente corriente arriba y un conducto descendente corriente abaj.o posicionados en una abertura en la cubierta del plato, el conducto descendente corriente arriba es separado del conducto descendente corriente abajo mediante una pared divisora que se extiende a lo largo de por lo menos una porción de la longitud de los conductos descendentes corriente arriba y corriente abajo, el conducto descendente corriente arriba tiene una pared de entrada inclinada hacia abajo en una dirección hacia el conducto descendente corriente abajo y la pared divisora es inclinada hacia abajo en la misma dirección general como la pared de entrada, el método está caracterizado porque comprende las etapas de: (a) hacer fluir una corriente de líquido a través de la cubierta del plato hacia la abertura; (b) dirigir por lo menos una primera parte de la corriente del líquido de la cubierta del plato a una entrada en el conducto descendente corriente arriba en la abertura y hacer pasar por lo menos algo de la primera parte de la corriente del líquido hacia abajo a través del conducto descendente corriente arriba; (c) descargar la por lo menos algo de la primera parte de la corriente del líquido del conducto descendente corriente arriba a través de una salida de descarga en la dirección hacia el conducto descendente corriente abajo; (d) dirigir una segunda parte de la corriente del líquido de la cubierta del plato o algo de la primera parte de la corriente del líquido del conducto descendente corriente arriba, al . conducto descendente corriente abajo y hacerlo pasar hacia abajo a través del conducto descendente corriente abajo y (e) hacer pasar la corriente de vapor hacia arriba a través de las aberturas en la cubierta del plato y hacer interactuar la corriente de vapor con la corriente del líquido sobre la cubierta del plato.
22. 22. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque incluye provocar que la corriente del líquido se acumule sobre la cubierta del plato al colocar un rebosadero en tal abertura.
23. 23. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque incluye acumular una porción de la por lo menos algo de la primer parte de la corriente de líquido en el conducto descendente corriente arriba para formar un sello de líquido para impedir la entrada hacia arriba del vapor a través de la salida de descarga.
24. 24. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque incluye acumular una porción de la segunda parte de la corriente del líquido de la cubierta del plato o una porción de algo de la primera parte de la corriente del líquido del conducto descendente corriente arriba, en el conducto descendente corriente abajo para formar un sello del líquido para impedir la entrada hacia arriba del vapor al conducto descendente corriente abajo.