CN101028587A - 将液体成对输送至反应器或塔中的多个进给部位的分配器 - Google Patents

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Abstract

一种分配器用于将两种液体成对输送至在反应器或塔中被设置在水平截面表面上的多个进给部位。利用分配器可在每一个进给部位处单独供应液体。进给部位被布置在多条线上，密度为每平方米至少50个。指定的截面表面沿这些线被一对第二通道跨过。第二通道邻接主通道。每对第二通道形成一个单元。第二通道对包括通过折叠而成形的两个侧部和一个隔壁。第二通道的底部沿被设置在水平平面或倾斜平面上的水平外边缘和内边缘在通道端部之间的侧部上进行延伸。侧部在内边缘处分别合并成端部板片。隔壁的一个相对应的下端板片被布置在侧壁的端部板片之间并且与其相连。在底部或靠近底部的侧部区域中的开口形成被布置用于成对输送第二通道中的液体的出口孔。

Description

将液体成对输送至反应器或塔中的多个进给部位的分配器
技术领域
本发明涉及一种用于将两种液体成对输送至反应器或塔中的多个进给部位的分配器，以及具有这种分配器的反应器或塔。
背景技术
化学过程的存在条件在于两种液体反应剂必须在支承结构上产生接触。为了减弱所不希望的副反应，所述两种液体必须单独到达支承结构上相对较密布置的多个进给部位且所述两种液体仅可在所述支承结构上进行混合。所述支承结构包括惰性的或具有催化活性的基层，所述基层特别包括塔中的堆排元素或固定床反应器中的填料床。化学反应发生在基层上。反应器或塔的截面表面形成了支承结构的上边界。进给部位位于该截面表面上。反应剂沿垂直方向可透过所述支承结构。所述支承结构可通过垂直的分隔空间而分隔成区，在所述分隔空间中包含有基层且分别与进给部位相连。所述进给部位被布置在多条线，特别是平行的直线上。
在其它过程中，两种不混溶的液体必须以准确分配的方式按照预定的量比被供应进入到装置中。在这些过程中，分配器是必要的，其允许单独进给例如在多管型反应器的管束或降膜式蒸发器中的所述液体。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分配器，所述分配器有可能实现将两种液体成对和单独输送至密度为每平方米至少50个的多个进给部位。由权利要求1限定的分配器满足该目的。
所述分配器用于将两种液体成对输送至在反应器或塔中被设置在水平截面表面上的多个进给部位。利用分配器可在每一个进给部位处单独供应液体。所述进给部位被布置在多条线上，其密度为每平方米至少50个部位。在各实例中，指定的截面表面沿这些线被一对第二通道跨过。所述第二通道邻接主通道。每对第二通道形成一个单元。该第二通道对包括通过折叠而成形的两个侧部和一个隔壁。在各实例中，第二通道的底部沿被设置在水平平面或倾斜平面上的水平外边缘和内边缘在通道端部之间的所述侧部上进行延伸。所述侧部在内边缘处分别合并成端部板片(strip)。隔壁的一个相对应的下端板片被布置在侧壁的端部板片之间并且与其相连。底部或靠近底部的侧部区域中的开口形成液体出口孔，所述出口孔被布置用于成对输送第二通道中的液体。
从属权利要求2-8涉及根据本发明的分配器的多个有利实施例。权利要求9和10的主题是具有这种分配器的反应器或塔。
附图说明
下面结合附图对本发明进行描述，其中：
图1示出了构成根据本发明的分配器的一部分的一段第二通道对；
图2是两个第二通道对的平面图；
图3是根据本发明的一段分配器的平面图；
图4示出了第二通道对的一半；
图5是图4所示第二通道对的详图；
图6是用于第二通道对的稳定化元件；
图7示出了在下端板片上具有第二通道对的隔壁的一种特别设计而成的边缘区；
图8是第二通道对中联接在一起的下端板片的剖视图；和
图9、10是第二通道对的其它实施例的剖视图。
具体实施方式
图1-图4示出了根据本发明的分配器1，借助所述分配器，两种液体可被输送至多个进给部位。如图2中使用虚线画出的圆9所示的进给部位被设置在反应器或塔中的水平截面表面上并且具有相对较大的密度，例如每平方米中包含50、100、300或更多个部位。进给部位9被布置在多条平行的直线上。可在每一个进给部位9处单独供应所述两种液体。在每一个实例中，指定的水平截面表面沿布置成直线的多条进给部位9线由邻接主通道101，102的一对10第二通道11，12形成。主通道101，102有利地形成通道对100，在通道对100中，主通道101，102被公共壁105隔开。通过排液孔103或104将所述两种液体定量分配给第二通道11，12。孔103与第二通道11相连而孔104与第二通道12相连。
每一对10第二通道11，12形成一个单元。该第二通道对10包括形成通道端部的壁6(参见图4)、通过折叠而成形出的侧部31和32、以及隔壁30。在每一个实例中，第二通道11，12的底部34，34’在侧部31、32上在通道端部之间的纵向方向上沿外边缘4和内边缘5进行延伸，所述外边缘4和内边缘5水平对齐且被设置在一个水平或也可以是倾斜的平面上。侧部31、32在内边缘5处合并成纵向向下的端部板片35，35’。隔壁30的相应的下端板片36被布置在侧壁31、32的端部板片35，35’之间。所述三块端部板片35，36，35’例如在多个部位(参见图8)处通过点连接8彼此相连。侧部31和32的底部34，34’中的开口形成液体的出口孔21和22，所述出口孔相邻布置用于成对输送第二通道11，12中的液体。代替每条通道上的单独的开口，还可以设置两个相应的开口或多组开口。出口孔21，22还可以位于底部34，34’或接近底部的侧部31，32区域上面。第二通道对10的设计还有可能是，其中端部板片35和35’被垂直地引入到第二通道对10的内部区域中内边缘5上面。在该过程中，在形成弯缘4和5以前，端部板片35，36，35’例如通过滚压缝焊有利地彼此相连。
通过点连接8而在端部板片35，36，35’之间形成的连接优选通过点焊而实现；然而，铆接、形成钉扎(即借助扎钉方法形成的连接)和/或螺纹连接也是有可能的。代替点连接8，也可以焊缝、滚压缝焊或通过熔化形成板片的形式形成连续连接，特别是在每一个实例中。对于点连接8而言，如果在分配器1的工作过程中通过这些间隙的总泄漏量相对较小，即优选不多于被输送通过出口孔21、22的液体量的1％，那么可容许在侧部31，32或隔壁30的下端板片35，36，35’之间存在间隙。这样就使得渗透通过所述间隙的液体仅发生较小程度的混合，隔壁30的端部板片36有利地向下突出一点儿，超过侧部31，32的端部板片35，35’。
在图4中被示出一半的第二通道对10可与图中所示出的相反，即更高且在纵向方向上大体上更长，即例如最大达到3米或4米。第二通道11，12例如具有一定高度，所述高度比第二通道对10的宽度大2-20倍，优选大4-6倍。由于本发明的设计，该宽度可小至最小为约30毫米。与该最小宽度相对应，出口孔21或22被布置成纵向间距为约40毫米。如果相邻第二通道对10的隔壁30具有例如大小为36.4毫米的间距且如果出口孔之间的纵向间距达到42毫米，那么一定密度导致每平方米上存在650个进给部位9(如图2所示实施例中的进给部位9的六角形布置)。相邻第二通道对10之间的间隙使得有可能允许蒸气或气体以对流的方式向上逸出支承结构。根据工艺确定所述间隙的宽度。
在图4所示的实施例中，位于第二通道11端部处的壁块6成形具有相对较厚的壁；但是这不是必须的。沿纵向方向进行观察位于第二通道对10中心的壁块6的边缘表面60与端部板片35的内侧一起位于公共平面300(如链-点框所示)上。隔壁30位于该平面300上。隔壁30和壁块6借助贯穿的焊缝63以及图4中未示出参见图5的第二通道12的壁块6’而紧密连接。沿接触板片61在壁块6与侧部31之间设置一条相应的焊缝。每一个第二通道对10总共要形成六条焊缝。然而，横向通道终端也可与图1所示的通道对10的下端部相类似(图中未示出)，具有附加要进行焊接的接头。该接头对应于图4中的接触板片61的水平段。
由于与边缘4和5一起折叠且由于壁厚例如达到1毫米，因此侧部31和32在其接近底部的区域中实现了第二通道对10的机械稳定性。
增加稳定性的其它措施可以是一种或多种水平形变例如侧部31和32上的叠珠焊缝或位于其上缘的折弯部。如图6所示的稳定化元件7还可以被布置在侧部31，32和隔壁30的上缘处并且固定所述缘边之间的间距。元件7具有U形形状，图中示出了在设计中具有两个翼肢和连接所述翼肢的上表面段。所述翼肢在其平面中延伸出两个凸耳71和两个凸耳72。其中可插入四个凸耳71，72的四个开317和327分别对应于侧部31，32中的这些凸耳71，72。凸耳71，72和开317、327可使得由于存在楔效应，从而在元件7与侧部31，32之间形成稳定的传力连接。为了形成防止侧部31，32移动分开的连接，钩状部件可被设置在元件7(图中未示出)的上表面段的缘边处，借助所述钩状部件，侧部31和32的上边缘可以形状配合的方式被保持住。元件7翼肢中的垂直切口70接收隔壁30的上缘。
隔壁30大体上可比侧部31，32更薄，特别是以薄膜的形式存在。在最简单的实例中，隔壁30的下端板片36是光滑的。隔壁30还可以具有如图7所示的形状37。如图8中的截面表面所示，点连接部位8(特别是点焊缝)位于形状37所处的区域上方。由于形状37的原因，在隔壁30的下边缘38处实现局部泄漏和相对应的液滴形成部。两种液体沿边缘38出现在交替部位处，在该处液体滴落。隔壁30的下边缘38有利地变得粗糙或具有带细齿的布置，这样就使得液滴沿边缘38更加难于移动或防止液滴沿边缘38进行移动。
鉴于两种液体的性质不同(例如具有不同的粘度)，可相应对称地形成第二通道对10(例如尺寸不同的出口孔21，22或宽度不同的通道)。在用于进行分配的液体量不同的情况下，非对称设计也可是有利的。
图9和图10示出了第二通道对10的其它实施例的剖视图。在这些实例中，多个平面在外边缘4与内边缘5之间倾斜。在图9所示的实例中，液体流出，射流朝向外边缘4流出出口孔21和22。射流冲击到裙边状偏转元件310和320上面，由此，液体流可被引导至进给部位9处。第二通道对10是不对称的。在图10所示的实例中，第二通道11和12的底部34，34’是倾斜的，从而使得液体射流被向内引导。冲击液体被单独引导至隔壁30延伸部36*上的进给部位处。偏转元件310、320或36*可具有水平的沟槽，液体的横向分配通过所述沟槽得到改善。偏转元件310、320或36*的下边缘还可以具有带齿的布置。
代替裙边状或平面偏转元件310、320或36*，也可以提供管形偏转元件。可以利用管形偏转元件(图中未示出)使液体的输送与周围的进给部位相隔开，所述管形偏转元件分别与至少一对出口孔21，22相连。
根据本发明的分配器1适用于反应器或塔，在所述反应器或塔中，应与将要被单独供应的两种液体发生化学反应，或者将均匀地且根据预定的质量比供给两种不混溶的液体。支承结构包括惰性的或具有催化作用的基层，化学反应可在所述基层上面进行，其中所述两种液体作为反应剂。反应剂沿垂直方向可透过所述支承结构。具有进给部位9的截面表面向上限制了所述支承结构。所述基层至少部分地由支承结构表面提供；或者所述基层呈现固定床的形式且特别是具有有序堆排或填料装填的形状。所述支承结构可具有由垂直部件空间形成的分隔成区且可以例如已公知的多管型反应器或降膜式蒸发器中的管束的形式存在。至少一个进给部位与每一个部件空间相连。根据本发明的分配器1例如还适用于不得不供应不混溶液体的具有降膜式蒸发器管的塔。

Claims (10)

1、一种用于将两种液体成对输送至在反应器或塔中被设置在水平截面表面上的多个进给部位(9)的分配器，借助所述分配器(1)，可在每一个进给部位处单独供应液体，所述进给部位被布置在多条线上，其密度为每平方米至少50个部位，在各实例中，所述截面表面沿这些线被一对(10)第二通道(11，12)跨过，这些第二通道被连接至主通道，每对第二通道形成一个单元且该第二通道对(10)包括通过折叠而成形的两个侧部(31，32)和一个隔壁(30)，在各实例中，第二通道的底部(34，34’)沿被设置在水平平面或倾斜平面上的水平外边缘(4)和内边缘(5)在通道端部之间的所述侧部上进行延伸，所述侧部在内边缘处分别合并成端部板片(35，35’)，隔壁的一个相对应的下端板片(36)被布置在侧壁的端部板片之间并且与其相连，且此外，底部或靠近底部的侧部区域中的开口形成液体出口孔(21，22)，所述出口孔被相邻布置用于成对输送第二通道中的液体。
2、根据权利要求1所述的分配器，其特征在于，所述第二通道对(10)相对于被提供用于进行分配的两种液体的不同的性质和/或不同的量而相应地是不对称的。
3、根据权利要求1或权利要求2所述的分配器，其特征在于，由于进行折叠和壁厚的原因，所述侧部(31，32)在其接近底部的区域中实现了第二通道对(10)的机械稳定性；并且固定缘边之间的间距的稳定化元件(7)被布置在侧部(31，32)和隔壁(30)的上缘边处。
4、根据权利要求1-3中任一项所述的分配器，其特征在于，可以是薄膜的隔壁(30)的下端板片(36)是光滑的或者具有在隔壁(30)的下边缘(38)处实现局部泄漏和相对应的液滴形成部的形状(37)，从而使得所述两种液体在交替部位处出现并且滴落。
5、根据权利要求1-4中任一项所述的分配器，其特征在于，所述隔壁的下边缘有利地变得粗糙或具有带细齿的布置，这使得液滴沿边缘更加难于移动或防止液滴沿边缘进行移动。
6、根据权利要求1-5中任一项所述的分配器，其特征在于，所述侧壁(31，32)和隔壁(30)的下端板片(35，36，35’)在多个部位处通过点连接(8)，即通过点焊、铆接、形成钉扎和/或螺纹连接彼此相连；或者所述端部板片的连接是贯通的，特别是以焊缝、滚压缝焊或通过熔化而形成板片的形式存在。
7、根据权利要求1-6中任一项所述的分配器，其特征在于，通过管形、裙边状或平面偏转元件(310、320、36*)可将在出口孔(21，22)与进给部位(9)之间的液体输送隔开和/或偏转。
8、根据权利要求7所述的分配器，其特征在于，所述偏转元件(310、320、36*)具有用于改善液体的横向分配的水平沟槽和/或位于下边缘处的带齿的布置。
9、一种具有根据权利要求1-8中任一项所述的分配器(1)的反应器或塔，其特征在于，具有两种液体的进给部位(9)的截面表面向上限制了支承结构；所述支承结构包括惰性的或具有催化活性的基层，利用所述两种液体作为反应剂的化学反应可发生在所述基层上；所述基层至少部分地由支承结构表面提供；或者所述基层呈现固定床的形式且特别是具有有序堆排或填料装填的形状；或者所述支承结构以例如已公知的多管型反应器或降膜式蒸发器中的管束的形式存在；并且所述液体沿垂直方向可透过所述支承结构。
10、根据权利要求9所述的反应器或塔，其特征在于，所述支承结构具有由垂直部件空间形成的分隔成区，且进给部位与每一个部件空间相连；并且特别是，所述部件空间为多管型反应器或降膜式蒸发器中的管子。
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