專利名稱:強制提液型并流噴射填料塔板的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及化學工程中的氣液傳質設備,具體地講是一種強制提液型并流噴射填料塔板,其特點為它是由塔板、降液管、并流噴射傳質單元等構成,并流噴射傳質單元沿液流方向分為2~5個獨立單元組,利用氣液并流提液,將塔板上的液相完全提升2~5次,達到各層塔板氣液兩相充分接觸,保證塔效率。
中國專利(ZL 96 1 10153.9)提出了一種并流噴射式復合塔,利用普通逆流塔板重力降液及氣體局部提液,實現了氣液總體逆流操作條件下的局部氣液并流操作,從而實現了高通量,高效率。但這種塔板難以保證上升氣體將塔板上液體多次提升,因此塔板上氣液兩相難以充分傳質,造成塔板效率下降。
本發(fā)明主要包括有塔體、塔板、受液盤、前擋板、后擋板、開孔、并流噴射傳質單元構成,并流噴射傳質單元沿液流方向分為2~5個獨立單元組,每層塔板上利用氣液并流提液,將塔板上的液相完全提升2~5次,達到各層塔板氣液兩相充分接觸,保證塔效率。
本發(fā)明的每個并流噴射傳質單元內可加設若干隔板將其分隔成若干個小的并流噴射傳質單元體,使得塔板上液體成活塞流,避免了塔板上液體返混現象的發(fā)生,可提高塔板效率10%以上。根據需要,還可以在提液管內加設導流板,提高分離效率。
本發(fā)明的強制提液型并流噴射填料塔板并流噴射傳質單元高度30~600mm,其底部距離塔板高度為5~300mm,后擋板距離塔板0~200mm。塔板開孔率1%~30%,開孔可以是圓形、方形、長方形等各種幾何形狀。并流噴射傳質單元的填料筐可采用單向或者多向密封的結構,填料筐可采用長方體、梯臺形、圓柱體等各種結構形式。根據不同物系及操作工況,填料筐內可填充各種規(guī)格的填料,也可以不填充填料,而采用多孔板、格柵、折板等其它結構。氣液出口可以是與液流方向垂直的雙向流道,也可以采用單向或多向流道。為降低在高氣速的霧沫夾帶,并流噴射傳質單元可以采用高低交錯排列。
本發(fā)明提供的強制提液型并流噴射填料塔板根據具體工況可以設計成是篩板、浮閥塔板、并流噴射填料塔板等各種塔板與強制提液型并流噴射填料塔板的復合體。
本發(fā)明可以克服現有技術的不足,在液量較大、氣量相對較小的操作條件下,仍然可以實現上升氣體將塔板上液體完全提升或多次提升,顯著提高氣液傳質性能,保證塔板效率。本發(fā)明提供的強制提液型并流噴射填料塔板非常適合于加壓吸收、精餾、換熱等場合,以及液量較大、氣相負荷相對較小的場合,與普通塔板相比此類工況下可提高塔板效率20%以上。
圖2是強制提液型并流噴射填料塔板俯視圖。
圖3是強制提液型并流噴射填料塔板前部圖。
圖4是強制提液型并流噴射填料塔板中部圖。
圖5是強制提液型并流噴射填料塔板后部圖。
圖6是加設導流板的強制提液型并流噴射填料塔板圖。
圖7是多種氣液出口型式的填料筐結構簡圖。
如
圖1示,本發(fā)明提供的強制提液型并流噴射填料塔板,沿液流方向將并流噴射傳質單元4分成2~5組,每個并流噴射傳質單元4內可加設若干隔板9將其分隔成若干個小的并流噴射傳質單元體,使得塔板上液體成活塞流,避免了塔板上液體返混現象的發(fā)生,可有效提高塔板效率達10%以上。自上層塔板來的液體被前擋板5限制并導入并流噴射傳質單元4的提液管8內;來自下層塔板的弊協(xié)氣體穿過塔板7的開孔11進入提液管8內,氣液兩相在提液管8內并流上升,在填料筐6的填料中強化傳質并完成氣液分離,液體落回塔板上進入下一組并流噴射傳質單元4的提液管8內;氣體上升進入上一層塔板。這樣,每層塔板上液體可以被上升氣體完全提升2~5次,達到氣液充分混合,可以獲得很高的塔板效率。
如圖1所示,本發(fā)明提供的強制提液型并流噴射填料塔板,并流噴射傳質單元4高度30~600mm。如圖4所示,并流噴射傳質單元4底部距離塔板7高度為5~300mm,后擋板10距離塔板70~200mm。塔板7開孔率1%~30%,開孔11可以是圓形、方形、長方形等各種幾何形狀。并流噴射單元4的填料筐6可采用單向或者多向密封的結構,填料筐6可采用長方體、梯臺形、圓柱體等各種結構形式。為降低在高氣速的霧沫夾帶,并流噴射傳質單元4可以采用高低交錯排列。根據不同物系及操作工況,填料筐6內可填充各種規(guī)格的填料,也可以不填充填料,而采用多孔板、格柵、折板等其它結構。
如圖7所示,本發(fā)明提供的強制提液型并流噴射填料塔板,填料筐6的氣液出口可以是與液流方向垂直的雙向流道(a),也可以采用單向(b)或多向流道(c)型式。
本發(fā)明提供的強制提液型并流噴射填料塔板根據具體工況可以設計成是篩板、浮閥塔板、并流噴射填料塔板等各種塔板與強制提液型并流噴射填料塔板的復合體。
以下通過具體應用實施例對本發(fā)明作出說明,但僅作說明而不是限制本發(fā)明。
應用實施例在φ300實驗塔內,常壓下,采用空氣、水物進行實驗,塔內設1層普通單溢流并流噴射式復合塔板和1層單溢流強制提液型并流噴射填料塔板進行了對比實驗。
普通單溢流并流噴射式復合塔板結構參數如下塔板開孔率6.8%(1-60×80孔)。
單溢流強制提液型并流噴射填料塔板結構參數如下塔板開孔率6.8%(1-60×80孔)。
保持氣量260m3/h,測量兩種塔板的液體蒸發(fā)速度
在相同的操作工況條件下,強制提液型并流噴射填料塔板與普通并流噴射式復合塔板相比,塔板效率提高了(21.0-16.9)/16.9×100%=24.2%由此可以得出結論,強制提液型并流噴射填料塔板與普通并流噴射式復合塔板相比,具有更高的效率,是一種應用前景良好的傳質、傳熱構件。
權利要求
1.一種強制提液型并流噴射填料塔板,其特征在于它主要包括有塔體、塔板、受液盤、降液管、并流噴射傳質單元和擋板,所說的擋板有前擋板、后擋板構成;所說的并流噴射傳質單元沿液流方向分為2~5組,利用氣液并流提液,將塔板上的液相完全提升2~5次,達到各層塔板氣液兩相充分接觸。
2.按照權利要求1所說的強制提液型并流噴射填料塔板,其特征在于所說的并流噴射傳質單元高度30~600mm,其底部距離塔板高度為5~300mm。
3.按照權利要求1所說的強制提液型并流噴射填料塔板,其特征在于所說的后擋板距離塔板0~200mm。
4.按照權利要求1所說的強制提液型并流噴射填料塔板,其特征在于所說的塔板開孔率1%~30%,開孔可以是圓形、方形、長方形或任意幾何形狀。
5.按照權利要求1所說的強制提液型并流噴射填料塔板,其特征在于所說的并流噴射傳質單元內加設若干隔板將其分隔成若干個小的并流噴射傳質單元體。
6.按照權利要求1所說的強制提液型并流噴射填料塔板,其特征在于所說的并流噴射傳質單元設有填料筐。
7.按照權利要求6所說的強制提液型并流噴射填料塔板,其特征在于所說的填料筐可采用單向或者多向密封的結構,填料筐可采用長方體、梯臺形或圓柱體結構,根據不同物系及操作工況,填料筐內可填充各種規(guī)格的填料,也可以不填充填料,而采用多孔板、格柵、折板等其它結構;氣液出口可以是與液流方向垂直的雙向流道、單向或多向流道。
8.按照權利要求1-7任意所說的強制提液型并流噴射填料塔板,其特征在于所說的并流噴射傳質單元的高度可高可低交錯排列。
9.按照權利要求1所說的強制提液型并流噴射填料塔板,其特征在于所說的提液管內可加或不加導流板。
10.按照權利要求1所說的強制提液型并流噴射填料塔板,其特征在于它可以是篩板、浮閥塔板或并流噴射填料塔板與強制提液型并流噴射填料塔板的復合體。
全文摘要
本發(fā)明涉及化學工程中的氣液傳質設備,具體地講是一種強制提液型并流噴射填料塔板。本發(fā)明是由塔板、降液管、并流噴射傳質單元等構成,并流噴射傳質單元沿液流方向分為2~5個獨立單元組,利用氣液并流提液,將塔板上的液相完全提升2~5次,達到各層塔板氣液兩相充分接觸,保證塔效率。本發(fā)明非常適合于加壓吸收、精餾、換熱等場合,以及液量較大、氣相負荷相對較小的場合,與普通塔板相比此類工況下可提高塔板效率20%以上。
文檔編號B01D3/14GK1471990SQ0313040
公開日2004年2月4日 申請日期2003年7月15日 優(yōu)先權日2003年7月15日
發(fā)明者藍仁水, 黃貴明 申請人:藍仁水