梯度臺(tái)階帽罩塔板的制作方法
【專利摘要】梯度臺(tái)階帽罩塔板，帽罩貫穿在塔板本體中，帽罩內(nèi)設(shè)置有若干個(gè)臺(tái)階狀流水板，上下相鄰的臺(tái)階狀流水板的分別設(shè)置在帽罩內(nèi)一組相對(duì)邊，臺(tái)階狀流水板上設(shè)置有若干個(gè)通孔，帽罩的頂部設(shè)置有斜板，斜板上設(shè)置有若干個(gè)條形孔。帽罩的底部設(shè)置有從中間向著四周臺(tái)階狀下降的帽底。本發(fā)明臺(tái)階狀流水板和臺(tái)階狀的帽底，在實(shí)際使用中，每層臺(tái)階上均布滿液體，液體在流動(dòng)上升過程中會(huì)與臺(tái)階上的液體傳質(zhì)，在不增加氣液傳質(zhì)塔的體積的情況下，增加了氣體與液體的傳質(zhì)接觸面積，和接觸時(shí)間，有利于工業(yè)化應(yīng)用，和減小設(shè)備的占地面積，提高設(shè)備的功能效率。
【專利說明】梯度臺(tái)階帽罩塔板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及梯度臺(tái)階帽罩塔板，它是一種安裝在化工塔設(shè)備中的塔板，屬于化工設(shè)備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]塔設(shè)備是石油和化工領(lǐng)域常用的一種氣液、液液接觸傳質(zhì)設(shè)備，主要包括板式踏板和填料式塔板。高效填料踏板效果高，并且生產(chǎn)能力大，但是由于造價(jià)高，而且不適合于高壓和易結(jié)焦的場合。相對(duì)于填料塔，普通板式塔由于其造價(jià)低廉，在常壓和高壓工況中國得到廣泛的應(yīng)用。
[0003]但是在大液量吸收、精餾等工況中由于液氣比非常大，例如水水洗脫碳的液氣摩爾比高達(dá)100以上。對(duì)于此類工況，普通的板式塔往往也能發(fā)揮優(yōu)勢(shì):塔板上的受液區(qū)往往占據(jù)了很大塔截面積，造成塔的處理能力低。如采用填料塔，為了能通過大液量，塔徑會(huì)設(shè)計(jì)得很大，氣體以極低的氣速通過填料層，傳質(zhì)小效率低，用水量大，能耗高。
[0004]固定浮閥塔板具有生產(chǎn)能力大，塔板效率高，加工及維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，在石油化工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前，工業(yè)上的固定浮閥塔板主要為圓形固定浮閥和條形固定浮閥兩種，這兩種固定浮閥主要有以下特征:直接在塔板平面上沖出圓形和條形突起，將其邊緣開口作為氣相通道，閥片前后各有一條閥腿與塔板相連接，來支撐閥片，閥腿與塔板平面的夾角約為90度。對(duì)于圓閥，氣體出口為一圓弧，從出口前半部噴出的氣體對(duì)板上液流有一定的推動(dòng)作用，而從出口后半部噴出的液體對(duì)板上液流有阻止作用，前后兩種作用相互削弱。對(duì)于條形固定浮閥，氣體噴出方向與液流方向垂直，不但沒有推液作用，而且，相鄰的兩個(gè)閥片噴出的氣體方向相對(duì)，造成嚴(yán)重的對(duì)噴現(xiàn)象，容易引起返混和霧沫夾帶，削弱塔板的傳質(zhì)功能，降低塔板效率。舌形塔板上設(shè)有傾斜的舌孔，使噴出氣流的方向接近水平，因而霧沫夾帶大為減少，同時(shí)氣流對(duì)液流有推進(jìn)作用，因此氣液流通過能力均較高，氣體通量大，液面落差小，無返混現(xiàn)象，能夠降低塔板壓降。舌形塔板具有塔板效率高，板上液層較薄，塔板壓力降小的優(yōu)點(diǎn)。但是舌形塔板對(duì)負(fù)荷波動(dòng)的適應(yīng)能力差，操作彈性小，嚴(yán)重的氣相夾帶現(xiàn)象可能導(dǎo)致板效率下降，同時(shí)由于塔板上液層太薄，液體停留時(shí)間短，氣液接觸不充分，板效率顯著降低。
[0005]塔板和填料復(fù)合主要有溢流式塔板復(fù)合填料和穿流式塔板復(fù)合填料，由于穿流式塔板結(jié)構(gòu)簡單、易于填料復(fù)合，是最為理想的塔板填料復(fù)合形式。但現(xiàn)有穿流塔板復(fù)合填料，由于規(guī)整填料的液泛使復(fù)合塔板的彈性和負(fù)荷能力受到限制。
[0006]發(fā)明人經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)專利號(hào)200510094252.6公開了菱形固定浮閥。但是由于兩個(gè)閥腿的存在，對(duì)噴和返混現(xiàn)象不能完全解決。在石油化工、石油煉制、化工、輕工、環(huán)保、醫(yī)藥及原子能等工業(yè)部門，塔板和填料廣泛應(yīng)用于蒸餾、吸收、萃取、吸收、洗滌、冷卻等化工單元過程。填料具有分離效率高、壓降小、處理能力大等優(yōu)點(diǎn)，但成本較大，操作彈性小，對(duì)配套塔內(nèi)件要求高；塔板操作彈性大、抗堵塞、成本低、分離效率相對(duì)較大，但壓降將較大，處理能力較低。塔板按有無降液管可分為溢流式塔板和穿流式塔板，相比之下，現(xiàn)有穿流式塔板結(jié)構(gòu)簡單，塔內(nèi)空間利用率高，成本低,處理能力大,但汽液接觸時(shí)間短,傳質(zhì)效率低，操作彈性小。理想的塔內(nèi)件應(yīng)同時(shí)具有低壓降、高效率、大操作彈性、抗堵塞、低成本、大處理能力和塔內(nèi)空間利用率高的特性。將塔板和填料復(fù)合是實(shí)現(xiàn)理想塔內(nèi)件的有效途徑之一。纖維束填料是一種新近開發(fā)的氣液相均為連續(xù)相的高表面積掛網(wǎng)式柔性填料，液泛氣速高達(dá)8m/s以上，傳質(zhì)效率高，壓降僅為普通規(guī)整填料的1/2-1/3。
[0007]發(fā)明人經(jīng)過檢索還發(fā)現(xiàn)專利201310401260.5，專利名稱為垂直吹膜塔板，它包括一水平塔板和若干個(gè)帽罩；水平塔板上設(shè)有若干個(gè)板孔，板孔之間設(shè)有間距；孔板的數(shù)量與所述帽罩的數(shù)量相等；帽罩包括兩端開口的垂直筒、頂蓋和底托，頂蓋和所述底托分別設(shè)置于所述垂直筒的上開口端和下開口端處，且頂蓋和所底托與所述垂直筒之間均設(shè)有間隙；垂直筒固定于所述板孔內(nèi)，且垂直筒與所述水平塔板之間設(shè)有間隙；垂直筒的橫截面的形狀和底座的形狀均與所述板孔的形狀相同，且頂蓋在水平面上的投影可遮罩所述垂直筒。本發(fā)明可以使氣體以水平吹破液膜的形式通過塔板，相比傳統(tǒng)塔板不需要克服液層靜壓力，所以塔板壓降小。但是本發(fā)明需要逐個(gè)安裝帽罩，安裝工程浩大，每個(gè)帽罩均需垂直安裝，安裝的要求高，塔內(nèi)帽罩的定期檢修成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述存在的問題，本發(fā)明公開了梯度臺(tái)階帽罩塔板，具體的技術(shù)方案如下:
梯度臺(tái)階帽罩塔板，包括塔板本體和若干個(gè)帽罩，其特征是所述帽罩貫穿在塔板本體中，帽罩內(nèi)設(shè)置有若干個(gè)臺(tái)階狀流水板，所述臺(tái)階狀流水板從高處向著低處逐級(jí)降低高度，上下相鄰的臺(tái)階狀流水板分別設(shè)置在帽罩內(nèi)一組相對(duì)邊，所述臺(tái)階狀流水板的上端與帽罩的內(nèi)壁固定，所述臺(tái)階狀流水板的下端與帽罩的內(nèi)壁之間留有空隙，臺(tái)階狀流水板的上端低于相鄰的臺(tái)階狀流水板的下端，所述臺(tái)階狀流水板上設(shè)置有若干個(gè)通孔，帽罩的頂部設(shè)置有斜板，斜板的上側(cè)邊與帽罩的一個(gè)頂邊固定，斜板的下側(cè)邊向下傾斜，斜板的下側(cè)邊朝向最上面一個(gè)臺(tái)階狀流水板的頂部傾斜。
[0009]所述斜板上設(shè)置有若干個(gè)條形孔。
[0010]所述條形孔的寬度為0.5cm~l.5cm。
[0011]所述通孔為圓形孔，通孔的直徑為0.lcm~l.0cm。
[0012]所述帽罩的底部設(shè)置有從中間向著四周臺(tái)階狀下降的帽底。
[0013]所述帽底與若干根從帽罩底部垂直向下延伸的連接桿固定連接。
[0014]所述帽罩的橫截面為矩形或正方形。
[0015]本發(fā)明的工作原理和有益效果是:
本發(fā)明作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)安裝固定在氣液傳質(zhì)塔內(nèi)，塔板本體水平設(shè)置在氣液傳質(zhì)塔內(nèi)，塔板本體的四周與氣液傳質(zhì)塔的額內(nèi)壁固定，塔板本體與氣液傳質(zhì)塔互為垂直。
[0016]使用過程中，氣體介質(zhì)從氣液傳質(zhì)塔的底部進(jìn)入塔內(nèi)，從氣液傳質(zhì)塔的頂部排出，液體介質(zhì)從氣液傳質(zhì)塔的頂部進(jìn)入塔內(nèi)，從氣液傳質(zhì)塔的底部排出。氣體介質(zhì)和液體介質(zhì)在氣液傳質(zhì)塔中接觸，發(fā)生傳質(zhì)過程。
[0017]液體介質(zhì)從帽罩的頂部進(jìn)入帽罩內(nèi)，液體掉落在斜板上或者臺(tái)階狀流水板上，落在斜板上的液體順著斜板傾斜的方向向下流動(dòng)，最終掉落到最上面一個(gè)臺(tái)階狀流水板，液體依次流過每一個(gè)臺(tái)階狀流水板，液體從臺(tái)階狀流水板的最上面一個(gè)臺(tái)階流到最下面一個(gè)臺(tái)階，并從最下面一個(gè)臺(tái)階掉落到下面一個(gè)臺(tái)階狀流水板的最上面一個(gè)臺(tái)階，依次流下去，臺(tái)階狀流水板增加液體在塔內(nèi)的流過路徑，已經(jīng)增加液體在流淌過程中提供的液體表面積，給氣體提供更大的傳質(zhì)接觸面積，讓氣體和液體能充分傳質(zhì)，提高傳質(zhì)的效率。
[0018]氣體介質(zhì)從氣液傳質(zhì)塔的底部進(jìn)入到塔內(nèi)后，氣體要進(jìn)入帽罩內(nèi)，首先要繞過帽底，帽底的每層臺(tái)階上均布滿了液體，使得氣體在經(jīng)過帽底的過程中，就與液體充分接觸，增加氣體與液體的接觸面積；同時(shí)，氣體繞過帽底的過程會(huì)降低氣體的流動(dòng)速度，氣體從帽底的四周均勻上升進(jìn)入帽罩內(nèi)，氣體與帽底四周的液體充分均勻接觸，增加接觸傳質(zhì)的面積。氣體進(jìn)入帽罩內(nèi)部后，氣體垂直上升會(huì)進(jìn)入到臺(tái)階狀流水板與帽罩內(nèi)壁之間的空間，從而限制氣體直線上升，直接才從帽罩中出去，氣體經(jīng)過的路線和與液體的接觸時(shí)間延長。
[0019]本發(fā)明中臺(tái)階狀流水板和臺(tái)階狀的帽底，在實(shí)際使用中，每層臺(tái)階上均布滿液體，液體在流動(dòng)上升過程中會(huì)與臺(tái)階上的液體傳質(zhì)，在不增加氣液傳質(zhì)塔的體積的情況下，增加了氣體與液體的傳質(zhì)接觸面積，和接觸時(shí)間，有利于工業(yè)化應(yīng)用，和減小設(shè)備的占地面積，提聞設(shè)備的功能效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2是圖1的A向視圖，
附圖標(biāo)記列表:1一塔板本體，2—帽罩，3—臺(tái)階狀流水板，4一通孔，5一斜板，6—條形孔，7一連接桿，8—帽底。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0022]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可見，本梯度臺(tái)階帽罩2塔板，包括塔板本體I和若干個(gè)帽罩2，所述帽罩2貫穿在塔板本體I中，帽罩2內(nèi)設(shè)置有若干個(gè)臺(tái)階狀流水板3，所述臺(tái)階狀流水板3從高處向著低處逐級(jí)降低高度，上下相鄰的臺(tái)階狀流水板3的分別設(shè)置在帽罩2內(nèi)一組相對(duì)邊，所述臺(tái)階狀流水板3上設(shè)置有若干個(gè)通孔4，帽罩2的頂部設(shè)置有斜板5，斜板5的上側(cè)邊與帽罩2的一個(gè)頂邊固定，斜板5的下側(cè)邊向下傾斜，斜板5的下側(cè)邊朝向最上面一個(gè)臺(tái)階狀流水板3的頂部傾斜。
[0023]圖2是圖1的A向視圖，由圖可見，所述斜板5上設(shè)置有若干個(gè)條形孔6，條形孔6的寬度為0.5cm~l.5cm。當(dāng)液體從氣液傳質(zhì)塔的頂部噴入到氣液傳質(zhì)塔中時(shí)，噴淋到斜板5上后，部分液體會(huì)從斜板5上的條形孔6中掉落到下面的臺(tái)階狀流水板3上，液體從條形孔6中掉落下去的過程中，以水滴或者水柱的形式下降，均能與氣體接觸，有很大的接觸面積，提聞傳質(zhì)效率。
[0024]所述通孔4為圓形孔，通孔4的直徑為0.lcm~l.0cm0在臺(tái)階狀流水板3上的液體也會(huì)通過通孔4下降落到下面的臺(tái)階狀流水板3，液體從通孔4中掉落下去的過程中，以水滴或者水柱的形式下降，均能與氣體接觸，有很大的接觸面積，提高傳質(zhì)效率。
[0025]所述帽罩2的底部設(shè)置有從中間向著四周臺(tái)階狀下降的帽底8。氣體要進(jìn)入帽罩2內(nèi)，首先要繞過帽底8，帽底8的每層臺(tái)階上均布滿了液體，使得氣體在經(jīng)過帽底8的過程中，就與液體充分接觸，增加氣體與液體的接觸面積。
[0026]所述帽底8與若干根從帽罩2底部垂直向下延伸的連接桿7固定連接。固定連接縮短連接桿7的長度，減少制造成本，同時(shí)，連接桿7短也有利于減少對(duì)氣體的阻擋。
[0027]所述帽罩2的橫截面為矩形或正方形。矩形或正方形的形狀有利于臺(tái)階狀流水板3相對(duì)設(shè)置，高度上相互錯(cuò)來，形成一個(gè)完成的液體逐級(jí)下降的過程。
[0028]本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述技術(shù)手段所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
[0029]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.梯度臺(tái)階帽罩塔板，包括塔板本體和若干個(gè)帽罩，其特征是所述帽罩貫穿在塔板本體中，帽罩內(nèi)設(shè)置有若干個(gè)臺(tái)階狀流水板，所述臺(tái)階狀流水板從高處向著低處逐級(jí)降低高度，上下相鄰的臺(tái)階狀流水板分別設(shè)置在帽罩內(nèi)一組相對(duì)邊，所述臺(tái)階狀流水板的上端與帽罩的內(nèi)壁固定，所述臺(tái)階狀流水板的下端與帽罩的內(nèi)壁之間留有空隙，臺(tái)階狀流水板的上端低于相鄰的臺(tái)階狀流水板的下端，所述臺(tái)階狀流水板上設(shè)置有若干個(gè)通孔，帽罩的頂部設(shè)置有斜板，斜板的上側(cè)邊與帽罩的一個(gè)頂邊固定，斜板的下側(cè)邊向下傾斜，斜板的下側(cè)邊朝向最上面一個(gè)臺(tái)階狀流水板的頂部傾斜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度臺(tái)階帽罩塔板，其特征是所述斜板上設(shè)置有若干個(gè)條形孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的梯度臺(tái)階帽罩塔板，其特征是所述條形孔的寬度為0.5cm?L 5cm0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度臺(tái)階帽罩塔板，其特征是所述通孔為圓形孔，通孔的直徑為 0.lcm—l.0cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度臺(tái)階帽罩塔板，其特征是所述帽罩的底部設(shè)置有從中間向著四周臺(tái)階狀下降的帽底。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的梯度臺(tái)階帽罩塔板，其特征是所述帽底與若干根從帽罩底部垂直向下延伸的連接桿固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度臺(tái)階帽罩塔板，其特征是所述帽罩的橫截面為矩形或正方形。
【文檔編號(hào)】B01D3/22GK104492116SQ201410683878
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】葛紅軍, 徐麗梅, 楊偉東, 邱玉梅, 沙嘉敏 申請(qǐng)人:南通蘇通分離工程科技有限公司