CN101474489B - 低阻大持液量塔板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低阻大持液量塔板，属于化工塔盘构件技术领域。该低阻大持液量塔板包括塔板体；所述塔板体的一侧由溢流堰板分隔形成有彼此相邻的受液区和降液区，其相对另一侧制有凹陷的沉降槽；所述塔板体上在溢流堰板与沉降槽之间形成有第一气液接触区，所述第一气液接触区设有第一气液接触传质件和将第一气液接触区分隔的导流隔堰板，所述沉降槽内底部设有第二气液接触传质件并形成第二气液接触区。该低阻大持液量塔板可在不增加气流压降的基础上，大幅提高气液接触传质的效率。

Description

低阻大持液量塔板
技术领域
本发明涉及一种化工板式塔的塔盘构件-塔板，属于化工板式塔的塔盘构件技术领域。
背景技术
塔板是化工板式塔内的重要塔盘构件，现有塔板的常见结构一般是在塔板上由溢流堰板(进液堰板和降液堰板)分隔成受液区、降液区和气液接触区，受液区与降液区一般彼此分开(如分布于塔板两侧)，气液接触区一般位于受液区和降液区之间，在气液接触区的塔板上设有用于液相与气相进行传质的气液接触传质件(如泡罩或浮阀等)。现有塔板使用时，液流从上层塔板落入下层塔板一侧的受液区内，积满后溢流并以一定液面高度平铺流过气液接触区，再从降液区落入再下层的塔板，如此反复液流自上而下逐层流过各层塔板；同时，上升的气流通过各层塔板的气液接触传质件与塔板上流过的液流进行气液接触传质。塔板上气液接触区的液流量(塔板有效持液量)和气流量决定了整个塔板气液接触传质的效率。
据申请人所知：一、现有塔板一般是通过升高溢流堰板的高度来提高流过气液接触区的液面高度，从而提高塔板持液量，但这样会带来气流的上升阻力增大(即气流压降增大)；若要降低气流压降，就难以提高塔板持液量。二、现有塔板的气液接触区面积有限，难以通过增加气液接触传质件来提高气液接触量。三、现有塔板的液流只是从其一侧平铺流过整个塔板气液接触区，因此有效流程短，导致气液接触时间短。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提出一种不增加塔板液面高度(即不增加气流压降)，而又能大幅增加塔板有效持液量和气流量的低阻大持液量塔板。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种低阻大持液量塔板，包括塔板体，所述塔板体上的一侧由溢流堰板分隔形成有彼此相邻的受液区和降液区，其上相对另一侧制有凹陷的沉降槽；所述塔板体上在溢流堰板与沉降槽之间形成有第一气液接触区，所述第一气液接触区设有第一气液接触传质件和将第一气液接触区分隔的导流隔堰板，所述沉降槽内底部设有第二气液接触传质件并形成第二气液接触区。
在使用前，先将相邻安装的上层塔板体的受液区和下层塔板体的降液区彼此对接，即可构成多层塔板体进行使用。使用时，液流从上层塔板体的降液区经降液管落入下层塔板体的受液区内，积满受液区后溢流并沿导流隔堰板一侧流过塔板体1上表面后流入沉降槽，积满沉降槽后再溢流并沿导流隔堰板另一侧反向流过塔板体上表面，最后到达降液区后流出。液流从受液区沿导流隔堰板一侧和沿导流隔堰板另一侧反向流过塔板体1上表面时，与气流在第一气液接触区发生气液接触传质；液流在沉降槽内流动时，与气流在第二气液接触区发生气液接触传质。
由上述可知，本发明的低阻大持液量塔板相比现有各种塔板具有：一、由于沉降槽对液流形成“缓存”及沉降槽内设有第二气液接触区，因而实现在不增加塔板体上液面高度(即不增加气流压降)的情况下增加塔板体的有效持液量和气流量，从而增加气液接触量(反之也可以理解为在不增加塔板体表面持液量的情况下降低塔板体上的液面高度，即减少气流压降)；二、由于沉降槽对液流形成“缓存”及增加了液流的流程，因此可以增加液流在塔板体上的流动时间，相应增加气液在第一气液接触区的接触传质时间；三、受液区和降液区在塔板同一侧，可使液流在塔板体表面形成回转，进一步增加液流的流程和流动时间，而且可节省该两区在塔板上的占用面积，相应增加气液接触区的面积。综上，本发明的大持液量塔板可在不增加气流压降(即保持气流低阻)的基础上，大幅增加塔板有效持液量和气流量，从而大幅提高气液接触传质的效率。
附图说明
下面结合附图对本发明的作进一步说明。
图1是本发明实施例一低阻大持液量塔板的结构示意图。
图2是本发明实施例二低阻大持液量塔板的结构示意图。
图3是本发明实施例三低阻大持液量塔板的结构示意图。
图4是本发明实施例四低阻大持液量塔板的结构示意图。
图5是本发明实施例五低阻大持液量塔板的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的低阻大持液量塔板如图1所示，包括塔板体1，在塔板体1上的一侧由溢流堰板分隔形成有彼此相邻的受液区2和降液区3，在塔板体1上相对另一侧制有凹陷的沉降槽4。塔板体1上在溢流堰板与沉降槽4之间形成有第一气液接触区5，在第一气液接触区5设有第一气液接触传质件6和将第一气液接触区5分隔的导流隔堰板7。在沉降槽4内设有第二气液接触传质件11并形成第二气液接触区12。
溢流堰板包括设于塔板体1上表面并彼此垂直相交的第一进液溢流堰板8和第二进液溢流堰板9、设于塔板体上1上表面并与第一进液溢流堰板8平行相连接的出液溢流堰板10。受液区2是由塔板体1上表面、第一进液溢流堰板8和第二进液溢流堰板9围成，降液区3是由出液溢流堰板10和第二进液溢流堰板9围成。第一进液溢流堰板8的高度小于第二进液溢流堰板9的高度，第一进液溢流堰板8的高度与出液溢流堰板10的高度基本相等。导流隔堰板7的一端与第一进液溢流堰板8和第二进液溢流堰板9的相交处相连接，其另一端延伸至沉降槽4上方。
使用前，先将相邻安装的上层塔板体1的受液区2和下层塔板体1的降液区3彼此对接，即可构成多层塔板体进行使用。使用时，液流从上层塔板体1的降液区3经降液管落入下层塔板体1的受液区2内，积满受液区2后溢流并沿导流隔堰板7一侧流过塔板体1上表面后流入沉降槽4，积满沉降槽4后再溢流并沿导流隔堰板7另一侧反向流过塔板体1上表面，最后到达降液区3后流出。当液流从受液区2沿导流隔堰板7一侧流过和沿导流隔堰板7另一侧反向流过塔板体1上表面时，液流与气流在第一气液接触区5发生第一气液接触传质；当液流在沉降槽4内流动时，液流与气流在第二气液接触区12发生第二气液接触传质。
实施例二
本实施例的低阻大持液量塔板如图2所示，是在实施例一基础上的改进，其与实施例一结构所不同的是：第一进液溢流堰板8和第二进液溢流堰板9分别向上延伸并在受液区2形成高位进液围堰，同时第二进液溢流堰板9和出液溢流堰板10分别向下延伸并向内弯折使降液区3形成缩口的短降液管，其中从第一进液溢流堰板8上沿到出液溢流堰板10下沿的高度小于相邻两层塔板体1的间距，第二进液溢流堰板9上沿至其下沿的高度大于相邻两层塔板体1的间距，第一进液溢流堰板8的高度大于出液溢流堰板10在塔板体1上的高度。
使用前，先将相邻安装的下层塔板体1降液区3的短降液管插入上层塔板体1受液区2的高位进液围堰内，即可构成多层塔板体进行使用。本实施例使用过程与实施例一相同。
实施例三
本实施例的低阻大持液量塔板如图3所示，是在实施例二基础上的改进，其与实施例二结构所不同的是：沉降槽4只占塔板体1上另一侧的一部分，即沉降槽4的容积减小。本实施例的低阻大持液量塔板适用于液流量相对气流量小时的情况。
实施例四
本实施例的低阻大持液量塔板如图4所示，是在实施例二基础上的改进，其与实施例二结构所不同的是：在沉降槽4内设有挡板13，挡板13的上沿高于沉降槽4的上沿，挡板13的下沿与沉降槽4内底部留有间隙。
这样，可以在使用中提高沉降槽4内积存液体的流动性，避免沉降槽4内产生液体积存死区。
实施例五
本实施例的低阻大持液量塔板如图5所示，是在实施例四基础上的改进，其与实施例四结构所不同的是：挡板13的底边制有梳齿状缺口14。
这样，可以进一步提高沉降槽4内积存液体的流动性，并改善液流形态，从而利于沉降槽4内的气液接触传质。
本发明的不局限于上述实施例所述的具体技术方案，可以想到的是：1)溢流堰板也可以是其他的结构形式，比如其中的第一进液溢流堰板也可以与出液溢流堰板10合为一整体，又如第一进液溢流堰板8和第二进液溢流堰板9也可以斜向相交，再如出液溢流堰板10也可以与第一进液溢流堰板8不平行相连接，只要溢流堰板在塔板体的一侧分隔形成相邻的受液区和降液区即可；2)导流隔堰板的一端也可以只与第一进液溢流堰板相连接，或者导流隔堰板7与第二进液溢流堰板9合为一体；3)上述实施例中的技术特征可以相互组合；等等。凡采用等同或等效替换形成的技术方案均为本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种低阻大持液量塔板，包括塔板体；其特征在于：所述塔板体的一侧由溢流堰板分隔形成有彼此相邻的受液区和降液区，其相对另一侧制有凹陷的沉降槽；所述塔板体上在溢流堰板与沉降槽之间形成有第一气液接触区，所述第一气液接触区设有第一气液接触传质件和将第一气液接触区分隔的导流隔堰板，所述沉降槽内底部设有第二气液接触传质件并形成第二气液接触区，所述溢流堰板包括设于塔板体上表面并彼此相交的第一进液溢流堰板和第二进液溢流堰板、设于塔板体上表面并与第一进液溢流堰板平行或不平行相连接的出液溢流堰板，所述受液区是由塔板体上表面、第一进液溢流堰板和第二进液溢流堰板围成，所述降液区是由出液溢流堰板和第二进液溢流堰板围成，所述第一进液溢流堰板的高度小于第二进液溢流堰板的高度，所述第一进液溢流堰板的高度与出液溢流堰板的高度基本相等或大于出液溢流堰板的高度。
2.根据权利要求1所述低阻大持液量塔板，其特征在于：所述导流隔堰板的一端与第一进液溢流堰板和第二进液溢流堰板的相交处相连接，其另一端延伸至沉降槽上方。
3.根据权利要求1所述低阻大持液量塔板，其特征在于：所述导流隔堰板的一端与第一进液溢流堰板相连接，其另一端延伸至沉降槽上方。
4.根据权利要求2所述低阻大持液量塔板，其特征在于：所述导流隔堰板与第二进液溢流堰板合为一体。
5.根据权利要求2所述低阻大持液量塔板，其特征在于：所述第一进液溢流堰板和第二进液溢流堰板分别向上延伸并在受液区形成高位进液围堰，所述第二进液溢流堰板和出液溢流堰板分别向下延伸并向内弯折并在降液区形成缩口的短降液管，所述第一进液溢流堰板上沿到出液溢流堰板下沿的高度小于相邻两层塔板体的间距，所述第二进液溢流堰板上沿至其下沿的高度大于相邻两层塔板体的间距，所述第一进液溢流堰板的高度大于出液溢流堰板在塔板体上的高度。
6.根据权利要求5所述低阻大持液量塔板，其特征在于：所述沉降槽只占塔板体上另一侧的一部分。
7.根据权利要求5所述低阻大持液量塔板，其特征在于：所述沉降槽内设有挡板；所述挡板的上沿高于沉降槽的上沿，其下沿与沉降槽内底部留有间隙。
8.根据权利要求7所述低阻大持液量塔板，其特征在于：所述挡板的底边制有梳齿状缺口。
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