用于過程技術(shù)塔的液體分布器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于一種用于過程技術(shù)塔(process-technology column)的液體分布器，其中液體分布器具有用于傳導(dǎo)液體的液體送給件和連接到液體送給件用于產(chǎn)生相應(yīng)液體射流的至少2個(gè)噴嘴。此外，本發(fā)明有關(guān)于一種包括該液體分布器的過程技術(shù)塔和在過程技術(shù)塔中純化或分離液體混合物的方法，其中，液體混合物由液體分布器遞送。
【背景技術(shù)】
[0002]塔中的大部分實(shí)現(xiàn)了過程技術(shù)純化或分離或液體混合。在那些分離設(shè)備中，在上升的氣相與從上向下排放的液體之間實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量轉(zhuǎn)移。這種設(shè)備包含不同功能的各種內(nèi)部配件。如果利用填料床和/或結(jié)構(gòu)化填料實(shí)現(xiàn)液體混合物的純化或分離，則液體混合物必須由合適的液體分布裝置噴灑。為了確保在各相之間的集中質(zhì)量轉(zhuǎn)移，液體流動(dòng)必須在塔截面上均勻分布。
[0003]已知用于這個(gè)目的的各種類型的液體分布器，例如分布器塔盤、通道分布器、管分布器和噴嘴分布器。在此情況下，通過在分布器底部(分布器塔盤)的內(nèi)孔或者側(cè)向帶有內(nèi)孔的遞送管中的液體壓頭分布，通過側(cè)向縫隙或溢流噴口(通道分布器)或噴嘴(噴嘴分布器)的溢流分布實(shí)現(xiàn)了液體分布，并且所指定的替代方案中每一個(gè)具有其自己具體的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
[0004]許多分布器塔盤顯著地減小了分布器塔盤區(qū)域中的塔的自由截面，并且能導(dǎo)致氣體側(cè)相對應(yīng)壓降。通道分布器的工作范圍是有限的，因?yàn)橐后w僅通過經(jīng)排放內(nèi)孔的積聚液體重力來遞送，并且為了保持體積流量在限度內(nèi)，因此常常需要相對較小的內(nèi)孔直徑，當(dāng)處置例如精煉廠的污染液體時(shí)，其可能變得易于堵塞。噴嘴分布器的工作范圍與通道分布器的工作范圍相比更大，因?yàn)橥ㄟ^調(diào)整噴嘴中的所希望的上游壓力存在更多可變性，并且通常采用的全錐形噴嘴的圓形噴射圖案被布置成重疊關(guān)系使得待分離的液體噴射到塔的整個(gè)截面上。然而，在該情況下產(chǎn)生的細(xì)小液滴易于由塔中上升的氣體流所夾帶，并且因此部分地不會(huì)像實(shí)際上預(yù)期的那樣直接繼續(xù)傳遞到填充體或填料。
[0005]因此，本發(fā)明設(shè)法實(shí)現(xiàn)提供一種用于過程技術(shù)塔的新穎液體分布器的目的，其中液體分布器將對于待純化或分離的液體中包含的污垢或固體盡可能不敏感。此外，本發(fā)明設(shè)法設(shè)置為使液體分布器能在盡可能大的負(fù)荷范圍操作。同時(shí)，本發(fā)明設(shè)法確保液體分布器的幾何形狀并未導(dǎo)致氣相中的過度壓降或者不規(guī)則氣體分布和液體分布，根據(jù)本發(fā)明的液體分布器的目的是實(shí)現(xiàn)由塔中上升的氣體流動(dòng)夾帶盡可能少的遞送液體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目的，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明用于在液體分布器中產(chǎn)生液體射流的噴嘴的特征在于，其包括扁平射流噴嘴，扁平射流噴嘴產(chǎn)生相應(yīng)扁平射流，其中，扁平射流噴嘴被定向成使得由它們產(chǎn)生的扁平射流沖擊排放元件，排放元件布置于液體分布器處，并且能在排放元件處排出扁平射流的液體。
[0007]此處，術(shù)語扁平射流噴嘴用來表示這樣一種液壓噴嘴，其中，在壓力下的液體受壓通過較小開口，并且以高速向外加速，從而使得在那種情況下，在射流的幾何中心點(diǎn)在各處垂直沖擊的平面上產(chǎn)生噴射圖案，其中，噴射圖案的截面積在一個(gè)維度(寬側(cè))上比在另一個(gè)維度(窄側(cè))上顯著更長。在此方面，截面積精確地表示的幾何形狀是非實(shí)質(zhì)的，無論其例如是橢圓形還是有角度的。關(guān)鍵的考慮僅在于寬側(cè)與窄側(cè)的比為至少3:1。優(yōu)選地，寬側(cè)與窄側(cè)的比為至少4:1，至少5:1，至少10:1，或甚至至少20:1。扁平射流噴嘴的類型能基本上自由選擇，只要因此產(chǎn)生具有上文提到的性質(zhì)的扁平射流即可。根據(jù)本發(fā)明能使用的扁平射流噴嘴類型是縫隙式噴嘴、回彈式噴嘴(rebound nozzle)或傾斜射流噴嘴。
[0008]扁平射流優(yōu)點(diǎn)之一是，能這樣構(gòu)造液體分布器，使液體分布器占據(jù)相對較小截面積并且因此確保在塔中的較大自由截面，而這種較大自由截面意味著在氣體側(cè)上的低壓降。這特別地適用于其中液體沿著至少一根直線遞送到下方的填料體(線性分布器)的實(shí)施例，其中，扁平射流噴嘴成行安置在線性分布器的至少一根線上，并且其中在塔中上升的氣體能順暢地在線性分布器的多個(gè)彼此并置的線之間流動(dòng)。相對應(yīng)地，在優(yōu)選實(shí)施例中，扁平射流噴嘴安置成至少一排，其中在至少一排中的扁平射流噴嘴被定向成使由此產(chǎn)生的液體射流的縱向側(cè)在一根直線線上延伸。
[0009]此外，與全錐形噴嘴的射流相比，對于在塔中上升的氣體，扁平射流提供更少的沖擊目標(biāo)區(qū)，從而利用扁平射流減小了液滴夾帶危險(xiǎn)。根據(jù)本發(fā)明，由扁平射流噴嘴額外地使液滴夾帶最小化，扁平射流噴嘴被定向成使由它們產(chǎn)生的扁平射流沖擊排放元件，排放元件布置于液體分布器上并且扁平射流的液體能在排放元件處排出。一旦在壓力下從噴嘴發(fā)出扁平射流，由于其減小的動(dòng)能，存在著上升氣體流動(dòng)向上夾帶的風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)本發(fā)明的射流沖擊排放元件，排放元件布置于液體分布器上并且能在防止上升氣體流動(dòng)的條件下在排放元件上排出液體。理想地，排放元件的配置和在液體分布器上的布置成:使得沖擊于其上的扁平射流在其整個(gè)表面積上接收。因此，根據(jù)本發(fā)明，排放元件是液體分布器的一體式組成部分，并且因此被布置成確保在常規(guī)操作中的液體射流總是以預(yù)定角度沖擊到排放元件的整個(gè)表面積上。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的液體分布器布置于過程技術(shù)塔內(nèi)部中其它塔內(nèi)部配件和/或其中布置的填充體和/或填料上方。根據(jù)本發(fā)明的液體分布器的扁平射流噴嘴因此通常被布置成它們各產(chǎn)生相應(yīng)向下定向的液體射流。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的液體分布器具有至少2個(gè)扁平射流噴嘴。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，液體分布器具有至少3個(gè)扁平射流噴嘴、至少5個(gè)扁平射流噴嘴或至少10個(gè)扁平射流噴嘴。
[0012]優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的液體分布器提供每平方米塔截面至少有I個(gè)扁平射流噴嘴。然而，扁平射流噴嘴的數(shù)量也可以顯著更大。對于大部分使用的塔而言，扁平射流噴嘴的數(shù)量理想地在I與20個(gè)/m2之間的范圍，優(yōu)選地在約I與5/m 2之間的范圍。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)盡可能寬的液體分布，根據(jù)本發(fā)明，在扁平射流噴嘴寬側(cè)實(shí)現(xiàn)的噴射角(β)應(yīng)盡可能大。優(yōu)選地，噴射角(β)至少30°，更優(yōu)選地至少45°并且高達(dá)120°或甚至尚達(dá)150° ο
[0014]利用適合于分別將用過的液體傳導(dǎo)至噴嘴的液體送給件來實(shí)施液體到噴嘴的送給。在那種情況下，液體送給件的容量匹配所希望的體積流量。例如，在某些實(shí)施例中，在I巴的壓力P下，體積流量V(l/分)在10與20升/分/噴嘴之間的范圍。
[0015]優(yōu)選地由到相應(yīng)扁平射流噴嘴的過渡部處的液體送給件中設(shè)置的節(jié)流孔構(gòu)件或者用于定量調(diào)節(jié)的其它調(diào)整裝置來實(shí)現(xiàn)個(gè)別噴嘴的液體送給(量)。
[0016]如果本發(fā)明的扁平射流噴嘴布置在一根直線上，在此情況下，液體量、壓力、噴射圖案、噴嘴相對于排放表面的間距和壓力等參數(shù)易于由本領(lǐng)域技術(shù)人員調(diào)整，從而在線的整個(gè)長度上利用液體來濕潤排放元件。
[0017]根據(jù)本發(fā)明提供的排放元件必須適合于接納沖擊排放元件的液體量，使得所接收的液體能在排放元件的表面上像膜那樣排出，或者接納于排放元件的孔隙狀結(jié)構(gòu)中以通過孔隙結(jié)構(gòu)向下流動(dòng)。本發(fā)明的一實(shí)施例中，排放元件因此設(shè)置為閉合排放表面的形式，液體能在排放表面上像膜那樣排出，而不滲透到材料內(nèi)。在替代實(shí)施例中，排放元件包括多孔性材料，液體能滲透到多孔性材料內(nèi)并且能流過多孔性材料。在另一替代實(shí)施例中，排放元件是填料元件，液體能滲透到其網(wǎng)絡(luò)內(nèi)以便再次向