CN100444948C - 兼有旋流除雾功能的塔器鼓泡填料 - Google Patents

Abstract

本发明是一种兼有旋流除雾功能的塔器鼓泡填料。它包括一个S形波浪板，该S形波浪板两两反向对接形成一个填料单元，多个该填料单元纵向排列形成一个填料单元列，多个该填料单元列再横向平行排列形成一个填料块，并且填料单元列与列之间部分重叠，使前列填料单元的对接闭口端伸入后列填料单元的C形开口端中，在所述填料块的两侧设有半个填料单元列封板，从而形成一个完整的规整填料。本发明在完成填料气液逆流接触传质过程的同时，还兼有鼓泡传质过程，而且鼓泡结构密集排列，因此，使填料的传质效率大幅度提高。

Description

兼有旋流除雾功能的塔器鼓泡填料

技术领域

本发明涉及一种石油化工塔器填料和除雾器，具体地说，它是一种兼有旋流除雾功能的塔器鼓泡填料。

背景技术

精馏塔主要分为两类，一类是板式塔，一类是填料塔。填料塔的主要结构是在塔中设置液相分布器和多层填料，其中填料是气、液两相传质的重要部件，填料的传质过程是：液相通过分布器喷淋下降到填料中，液相在各填料单元的结构表面形成向下流动的液膜，该液膜与上升的气相逆流接触传质，使液相中较轻的物质被气相加热蒸发，并随气相一起上升，而气相中较重的组份被液相冷凝而进入液相中，从而使气相和液相中的轻、重组份得到分离。板式塔的主要构成是多组降液管和塔盘，其中塔盘是气、液传质的重要部件。塔盘的传质原理是：塔中液相通过降液管下降到塔盘上，然后横向穿过塔盘，再流向下层降液管而进入下一层塔盘，在液相横向穿过塔盘时，塔中上升的气体通过塔盘上的筛孔或传质元件向流经塔盘上的液相鼓泡，进行气、液接触传质。例如：一种普通的泡罩塔盘，参见图14，气体17进入升气管15，再通过反扣在升气管15上的泡罩16进入塔盘上的液相层18内，鼓泡传质后继续上升。

根据上述传质原理，填料和塔盘共同的设计原则就是要尽可能地提高气、液两相的接触机会和延长接触时间，达到提高传质效率的目的。在已有技术，出现了许多不同结构的填料和塔盘，它们都属于上述的设计思路，虽然各自也取得了很好的改进效果，但至今未见有将填料和塔盘的传质过程耦合在一起设计构思。

发明内容

本发明的目的是为了大幅度提高现有填料或塔盘的传质效率，提供一种兼有旋流除雾功能的塔器鼓泡填料，它将塔盘传质特性与填料传质特性耦合在一起，使本发明的传质效率大幅度提高，同时，通过改变它在塔中的安装方向，它还可用于旋流除雾。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

它包括一个S形波浪板，该S形波浪板两两反向对接形成一个填料单元，多个该填料单元纵向排列形成一个填料单元列，多个该填料单元列再横向平行排列形成一个填料块，并且填料单元列与列之间部分重叠，使前列填料单元的对接闭口端伸入后列填料单元的C形开口端中，在所述填料块的两侧设有半个填料单元列封板，从而形成一个完整的规整填料。

本发明与上述技术方案等效的另一技术方案如下：

它包括一个垂直折弯的直角S形板，该直角S形板两两反向对接形成一个填料单元，多个该填料单元纵向排列形成一个填料单元列，多个该填料单元列8再横向平行排列形成一个填料块，并且填料单元列与列之间部分重叠，使前列填料单元的的对接闭口端部伸入后列填料单元的C形开口端中，在所述填料块的两侧设有半个填料单元列封板，从而形成一个完整的规整填料。

本发明每个S形波浪板与其相邻的S形波浪板之间均可形成一个类似泡罩鼓泡的传质结构，从而使每层S形波浪板相当一个泡罩塔盘，但它的高度只有30～100mm，而一个普通泡罩塔盘的高度一般在400～600mm之间，则一个泡罩塔盘的高度包含了本发明4～20层的泡罩结构，由于泡罩结构的密集排列，同时，液相在从本填料凹槽溢出下降的过程又形成液膜，使其仍具备填料传质的特性，也就是说，在一个填料结构中泡罩传质和填料传质过程同时进行，其传质效率突破性提高是显而易见的。因此，本发明在填料的设计上开创了新的、独特的设计思路。

附图说明

图1、本发明的立体结构示意图。

图2、填料单元的主视图。

图3、填料单元列的主视图。

图4、本填料的分解结构主视示意图。

图5、本填料的传质状态示意图。

图6、实施例2填料单元列的主视图。

图7、实施例2的整体结构主视图。

图8、本填料安装在塔中的状态示意图之一。

图9、图8的俯视示意图。

图10、本填料安装在塔中的状态示意图之二。

图11、图10的俯视图。

图12、本填料在塔中进行旋流除雾的安装状态示意图。

图13、图12中本填料的俯视图。

图14、已有泡罩塔盘的传质状态示意图。

具体实施方式

实施例1

参见图1，它包括一个S形波浪板1，该S形波浪板两两反向对接形成一个填料单元2，如图2所示，多个该填料单元2纵向排列形成一个填料单元列3，如图3所示；参见图4，多个该填料单元列再横向平行排列形成一个填料块4，并且填料单元列与列之间部分重叠，使前列填料单元的对接闭口端伸入后列填料单元的C形开口端中，在多个填料单元列的两侧设有半个填料单元列封板5、6，从而形成如图1所示的一个完成的规整填料。

参见图5，当喷淋而下的液体进入本填料时，在每个S形波浪板的半圆凹槽1-1中都会暂存一部分液体，而该半圆凹槽1-1上反扣的半圆凹槽1-2形成一个泡罩结构，上升的气体(如箭头所示)通过该泡罩时被它导入液体，形成鼓泡传质；同时，随着液体的不断下降，半圆凹槽1-1中液体不断溢出，在通道壁上挂膜，与从该通道上升的气体进行逆流接触，进行传质。从图中可以看出，每个S形波浪板均包含一个泡罩结构，因此，一排S形波浪板可以完成一个泡罩塔盘的鼓泡传质过程，也就是说，它相当于一个泡罩塔盘，但它的高度只有30～100mm，而一个普通泡罩塔盘的高度是400～600mm，这样，一个普通泡罩塔盘的高度可以装4～20排S形波浪板，再加上这4～20排S形波浪板的填料传质过程，其传质效率会大幅度提高。

实施例2

与上例结构效果等同的结构是：参见图6、7，它包括一个垂直折弯的直角S形板，该直角S形板两两反向对接形成一个填料单元(8-1)，多个该填料单元(8-1)纵向排列形成一个填料单元列(8)，多个该填料单元列8再横向平行排列形成一个填料块(7)，并且填料单元列与列之间有部分重叠，使前列填料单元的对接闭口端伸入后列填料单元的C形开口端中，在填料块7的两侧设有半个填料单元封板9、10，从而形成一个完整的规整填料。

本填料(包括实施例1和实施例2所述的填料)在塔中的安装结构如图8和图10所示，塔径较小时，本填料11可以直接安放在支撑圈12上，其布局如图9所示；如果塔径较大，需在支撑圈上设置一个支撑格栅13，并可以按照图11所示的布局安放在支撑格栅13上。

参见图12、13，本填料还可以用作旋流除雾。旋流除雾时，本填料11’需垂直放置，气体上升，通过除雾器上下两侧错位的封板，将气体导入本填料，形成旋流，雾滴被摔到填料壁而聚集成液膜或液滴，并沿填料壁面下流，进入导液管排走，达到除雾的目的。在图13中，用箭头示出气体在本填料11’中流动的路线。

Claims (2)

1、一种兼有旋流除雾功能的塔器鼓泡填料，其特征是：它包括一个S形波浪板(1)，该S形波浪板两两反向对接形成一个填料单元(2)，多个该填料单元纵向排列形成一个填料单元列(3)，多个该填料单元列再横向平行排列形成一个填料块(4)，并且填料单元列与列之间部分重叠，使前列填料单元的对接闭口端伸入后列填料单元的C形开口端中，在所述填料块(4)的两侧设有半个填料单元列封板(5、6)，从而形成一个完整的规整填料。

2、一种兼有旋流除雾功能的塔器鼓泡填料，其特征是：它包括一个垂直折弯的直角S形板，该直角S形板两两反向对接形成一个填料单元(8-1)，多个该填料单元(8-1)纵向排列形成一个填料单元列(8)，多个该填料单元列8再横向平行排列形成一个填料块(7)，并且填料单元列与列之间部分重叠，使前列填料单元的的对接闭口端部伸入后列填料单元的C形开口端中，在所述填料块(7)的两侧设有半个填料单元列封板(9、10)，从而形成一个完整的规整填料。

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