專利名稱：帶有液體分布板的多孔介質(zhì)傾斜塔板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)工程中的氣液傳質(zhì)設(shè)備，具體地講是一種帶有液體分布板的多孔介質(zhì)傾斜塔板。
背景技術(shù)：
塔器是化工工業(yè)中廣泛應(yīng)用的一種氣液、液液接觸傳質(zhì)設(shè)備。特別是板式塔，由于其造價低廉、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，得到了廣泛的應(yīng)用。特別是在大液量小氣量的吸收和精餾操作中，板式塔有著絕對的優(yōu)勢，因為高效填料無法發(fā)揮它的特點氣體以低速穿過高持液量的填料層，液膜穩(wěn)定，傳質(zhì)阻力大，傳質(zhì)效率低，能耗高。目前，大液量小氣量條件下應(yīng)用的塔板基本上是篩孔塔板的改進(jìn)型，如浙江工業(yè)大學(xué)開發(fā)的多降液管塔板(DJ塔板)。在這種情況下，由于液量大，降液管勢必要占據(jù)很大的空間，塔板上鼓泡面積小，而且塔板堰上溢流強(qiáng)度大，板上液層很厚，低速的氣體難以吹破液層，板間距也很大，塔板之間的區(qū)域沒有得到利用，塔結(jié)構(gòu)畸形，傳質(zhì)效率低。
上述塔板與篩孔塔板相比，雖然從一定程度上改善了氣液傳質(zhì)效率低等缺點，并且取得了一定的效果，但是它們?nèi)源嬖谥T如鼓泡面積小、堰上溢流強(qiáng)度大、板效率低等缺陷，需要新型塔板的問世來提高傳質(zhì)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適于在大液量小氣量操作條件的一種新型塔板，適合于任意塔徑的新塔和對原有舊塔的改造，使氣液傳質(zhì)效率提高到新的水平。滿足上述目的的裝置的特征在于，塔內(nèi)設(shè)多塊液體分布板，板上開有分布孔，液體從塔頂噴淋而下；塔內(nèi)不設(shè)降液管，氣體從塔釜折流而上；塔內(nèi)增設(shè)多孔介質(zhì)板，氣液兩相并流通過多孔介質(zhì)的孔道，其間，利用多孔介質(zhì)空隙率大的特點，來提高氣液傳質(zhì)的面積，已達(dá)到提高傳質(zhì)效率的目的。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
本發(fā)明的一種帶有液體分布板的多孔介質(zhì)傾斜塔板，包括液體分布板2和多孔介質(zhì)板3，其特征是在于塔內(nèi)設(shè)多層液體分布板2，板上開有等徑的分布孔4，板與板之間傾斜放置多孔介質(zhì)板3。
所述的液體分布板上設(shè)置有堰，堰的高度是使液體不能越過出口堰流出。堰的高度一般按照具體的工業(yè)操作條件而定，其目的是控制板上的液體形成液位，以起到氣封的作用。
所述的液體分布板上的分布孔的排列方式為等邊三角形或正方形。分布孔的孔徑以適應(yīng)大液量要求，并且使氣體不能通過為宜。由于液體分布板上有一定的液層，塔內(nèi)上升氣體被迫折流，通過液體分布板與塔壁之間的空間上升；塔內(nèi)不設(shè)降液管。
所述的塔板間距斜放的多孔介質(zhì)板的孔隙率要大于50％。多孔介質(zhì)板的材質(zhì)根據(jù)具體的操作物系進(jìn)行選擇，包括燒結(jié)板或金屬絲網(wǎng)填料等等。
所述的液體分布板在塔內(nèi)是交錯放置的。多孔介質(zhì)板上延至于上層液體分布板的堰下，下延至于下層液體分布板的堰上。
多孔介質(zhì)板要迎著氣流流動的方向斜放，以使氣體吹動液體并流通過孔道流出；塔板上主流區(qū)兩側(cè)的弓形區(qū)也開孔。
本發(fā)明利用塔板間的多孔介質(zhì)板提高氣液的傳質(zhì)效率。在塔內(nèi)，經(jīng)液體分布板分布均勻的液體靠重力作用垂直下降，由于液體分布板的氣封作用，上升氣體被迫折流，在板間水平流動，和下降的液體并流一起通過多孔介質(zhì)板，然后氣體繼續(xù)橫向流動，液體繼續(xù)垂直下降。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.本發(fā)明液體垂直穿過液體分布板，并不在板上橫向流動，所以不可能在板上的弓形區(qū)內(nèi)存在液體的回流。擺脫了板面上氣液錯流的傳統(tǒng)塔板存在回流區(qū)的弊病，板面上液體的流動情況不在是決定板效率的重要因素。而且，經(jīng)液體分布板的分布的液體在塔截面上分布更加均勻，有利于提高傳質(zhì)效率。
2.通過放置多孔介質(zhì)板充分利用了液體分布板之間的空間，將傳統(tǒng)塔板平面?zhèn)髻|(zhì)轉(zhuǎn)移到空間進(jìn)行，并且利用多孔介質(zhì)板的多孔道作為氣液傳質(zhì)的場所，增加了傳質(zhì)面積。
3.本發(fā)明不同于傳統(tǒng)塔板的特點在于傳統(tǒng)塔板板面上氣液是錯流狀態(tài)，而在本發(fā)明中氣液是并流通過多孔介質(zhì)板的。本發(fā)明拋棄了傳統(tǒng)篩孔塔板氣液鼓泡的傳質(zhì)方式，在多孔介質(zhì)的孔道內(nèi)，液體在壁面形成液膜，氣體在液膜形成的圓環(huán)內(nèi)通過，二者通過液膜傳質(zhì)。由于多孔介質(zhì)的孔隙率很大，所以其內(nèi)的氣液傳質(zhì)面積要成倍的多于傳統(tǒng)的塔板。
4.本發(fā)明液體分布板之間的距離調(diào)控的范圍要大于普通塔板，因為本發(fā)明不會出現(xiàn)霧沫夾帶等現(xiàn)象。
本發(fā)明可用于化工過程中的氣液傳質(zhì)設(shè)備，在該塔內(nèi)放置多孔介質(zhì)板，是為了充分利用液體分布板之間的空間，為氣液兩相提供充分的傳質(zhì)空間，改變了傳統(tǒng)塔板空間利用率不足等缺點，由于沒有降液管對液流的限制，非常適合于大液量的吸收、精餾、換熱等場合。


圖1為帶有液體分布板的多孔介質(zhì)傾斜塔板本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本塔板的液體分布板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為氣液在塔內(nèi)流動示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明實施例1
本實例為Φ600的實驗塔，氣液負(fù)荷分別為1548m3/h、2.5m3/h，如圖1所示，包括塔體1、液體分布板2、多孔介質(zhì)板3構(gòu)成，塔內(nèi)設(shè)多層液體分布板2，板上開有等徑的分布孔，板與板之間的間距150mm，液體分布板在塔內(nèi)是交錯放置的，塔內(nèi)不設(shè)降液管，多孔介質(zhì)板3傾斜放置在液體分布板之間。液體分布板上設(shè)有溢流堰，堰高為20mm，堰長470mm。液體分布板上有一定的液層，塔內(nèi)上升氣體被迫折流，通過液體分布板與塔壁之間的空間上升。在本實例中，如圖2所示的液體分布板上(包括弓形區(qū))開有液體分布孔，液體分布孔的排列方式為等邊三角形排列，分布孔的孔徑為10mm，孔間距75mm。由于液體在液體分布板上不存在水平流動，只是垂直穿過分布板，所以不可能在板上的弓形區(qū)內(nèi)存在液體的回流，擺脫了氣液錯流的傳統(tǒng)塔板存在回流區(qū)的弊病。
多孔介質(zhì)板上延至于上層液體分布板的堰下，下延至于下層液體分布板的堰上。本實例塔板間距斜放的多孔介質(zhì)板采用孔隙率大于50％規(guī)整絲網(wǎng)填料MY500，其大小為470mm×150mm×750mm。填料要迎著氣流流動的方向斜放，以使氣體吹動液體并流通過填料流出。
圖3所示為在塔內(nèi)氣液流動示意圖液體垂直穿過液體分布板2，從塔頂噴淋而下；塔內(nèi)不設(shè)降液管，由于液體分布板上液體產(chǎn)生的液封作用，氣體從塔釜通過塔板和塔板以及塔板和塔壁之間的空間折流而上；塔內(nèi)設(shè)多孔介質(zhì)板3，氣液兩相并流通過多孔介質(zhì)的孔道，氣液在塔板間錯流流動，在多孔介質(zhì)內(nèi)并流傳質(zhì)。傳統(tǒng)的塔板，例如篩孔塔板和浮閥塔板，利用氣液鼓泡傳質(zhì)，在這種大液量操作條件下，傳質(zhì)效率不高，而利用氣液在多孔介質(zhì)內(nèi)并流傳質(zhì)的本專利，較于傳統(tǒng)塔板，傳質(zhì)效率可提高兩倍到三倍。
本發(fā)明提出的帶有液體分布板的多孔介質(zhì)傾斜塔板，已通過實施例進(jìn)行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明的內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的內(nèi)容進(jìn)行改動或適當(dāng)變更與組合，來實現(xiàn)本發(fā)明。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本實用新型精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1.一種帶有液體分布板的多孔介質(zhì)傾斜塔板，包括液體分布板2和多孔介質(zhì)板3，其特征是在于塔內(nèi)設(shè)多層液體分布板2，板上開有等徑的分布孔4，板與板之間傾斜放置多孔介質(zhì)板3。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有液體分布板的多孔介質(zhì)傾斜塔板，其特征是所述的液體分布板上設(shè)置有堰，堰的高度是使液體不能越過出口堰流出。
3.如權(quán)利要求1所述的帶有液體分布板的多孔介質(zhì)傾斜塔板，其特征是所述的液體分布板上的分布孔的排列方式為等邊三角形或正方形。
4.如權(quán)利要求1所述的帶有液體分布板的多孔介質(zhì)傾斜塔板，其特征是所述的液體分布板在塔內(nèi)是交錯放置的。
5.如權(quán)利要求1所述的帶有液體分布板的多孔介質(zhì)傾斜塔板，其特征是所述的塔板間距斜放的多孔介質(zhì)板的孔隙率要大于50％。
6.如權(quán)利要求1所述的帶有液體分布板的多孔介質(zhì)傾斜塔板，其特征是所述的多孔介質(zhì)板的材質(zhì)根據(jù)具體的操作物系進(jìn)行選擇，包括燒結(jié)板或金屬絲網(wǎng)填料。
7.如權(quán)利要求1所述的帶有液體分布板的多孔介質(zhì)傾斜塔板，其特征是所述的多孔介質(zhì)板上延至于上層液體分布板的堰下，下延至于下層液體分布板的堰上。
8.如權(quán)利要求1所述的帶有液體分布板的多孔介質(zhì)傾斜塔板，其特征是所述的多孔介質(zhì)板要迎著氣流流動的方向斜放，以使氣體吹動液體并流通過多孔介質(zhì)板。
全文摘要
本發(fā)明涉及化學(xué)工程中的氣液傳質(zhì)設(shè)備，具體地講是一種帶有液體分布板的多孔介質(zhì)傾斜塔板。本發(fā)明包括液體分布板2和多孔介質(zhì)板3，其特征是在于塔內(nèi)設(shè)多層液體分布板2，板上開有等徑的分布孔4，板與板之間傾斜放置多孔介質(zhì)板3。適于在大液量小氣量操作條件的一種新型塔板，適合于任意塔徑的新塔和對原有舊塔的改造，使氣液傳質(zhì)效率提高到新的水平。
文檔編號B01D53/18GK1973936SQ20061012920
公開日2007年6月6日 申請日期2006年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月3日
發(fā)明者李鑫鋼, 徐世民, 姜斌, 許長春, 黃國強(qiáng), 劉德新 申請人:天津大學(xué)