CN102172465A - 一种大直径的多进口切向分配式气体分布器及在二氧化碳吸收塔的应用 - Google Patents

一种大直径的多进口切向分配式气体分布器及在二氧化碳吸收塔的应用 Download PDF

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刘春江
李雪
袁希钢
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Abstract

本发明公开一种大直径的多进口切向分配式气体分布器及在二氧化碳吸收塔的应用,在直径大于1200mm的吸收塔中,设置多进口切向分配式气体分布器,包括多根进气管口,分别均匀分布在该分布器的外侧,进气管口的方向均为自下向上开设。进气管的中轴线与和俯视平面平行的法平面之间的夹角α为35°~40°。进气管的中轴线与和主视平面平行的切平面之间的夹角β为35°~45°;实现大直径二氧化碳吸收塔在进料时的气体分配均匀性问题。简化传统气体分布器的内件设计,使得气体分布更加均匀,降低压降。省去传统气体分布器由于进料多相状态,采用折流向上的方式,以便于收集分离出的液相和保证仅含气相向上流动的状态,达到气液相分离的作用,对于本类型大型塔器具有重要意义。

Description

一种大直径的多进口切向分配式气体分布器及在二氧化碳
吸收塔的应用
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于大直径的二氧化碳吸收塔设备的进气均布设备,特别是一种能在单气相进气状态时结构简单,促进气体均勻分布,降低压降的气体分布器。
背景技术
[0002] 塔器是石油和化工工业中广泛应用的一种气液、液液接触传质设备。近十几年来, 随着填料技术的日益成熟,大型填料塔已经逐渐成功应用于工业生产中。对于一座性能良好的填料塔,填料本身的高性能固然重要,但与之相匹配的塔内件,尤其是液体分布器和气体分布器也是至关重要的,否则填料的高性能就不能得以充分发挥,特别是对于大直径、浅床层的填料塔,气液的初始分布非常重要,往往是填料塔能否成功应用的关键。目前,对于塔内的液相分布较为重视,而对于气体分布的研究却相对较少。目前,在工业中广泛应用的气体分布器多为通过开孔的直管或者其他不同的气体导流装置来实现在塔器内气体的均勻分布。由于气体从位置不同的开孔处流出的速率不同,所以此种分布器很难达到均勻分布气体的目的。而其他的气体分布器的导流装置存在着气体流过压降大,分布器上方存着气体涡流而分布不均等缺点。而对于二氧化碳吸收塔,当塔径较大时,气体分布的均勻性尤为显得十分重要。并且对于进气状态为单气相时,使用传统的气体分布经历一个进料折流而上的过程,不但会增大不必要的压降,而且内部的内件也会对气体分布过程的均布性造成影响。基于以上研究,我们针对大直径单相气体进料的二氧化碳吸收塔的进气装置进行了研究,提出了基于大直径二氧化碳吸收塔的多进口切向分配式气体分布器。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种气体分布器,该装置适用于大直径的单相气相进料状态的二氧化碳吸收塔器内的气相气体分布。满足上述的目的的装置特征在于,除去不必要的分布器内件有效地降低压降的同时,气体分布更加均勻。通过开设均勻分布的进口管来实现改变气体流向,从而达到降低压降、均勻分布的目的。此外,针对大直径的塔器具有更为重要的意义。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0005] 一种大直径的多进口切向分配式气体分布器,在直径大于1200mm的大型吸收塔中,设置多进口切向分配式气体分布器,它包括多根进气管口,分别均勻分布在该分布器的外侧,进气管口的方向均为自下向上开设。
[0006] 进气管的中轴线与和俯视平面平行的法平面之间的夹角α为35°〜40°。进气管的中轴线与和主视平面平行的切平面之间的夹角β为35°〜45°。进气管的管径设置为 40mm 〜60mm。
[0007] 进气管的中轴线伸出分布器壁外的长度Ll为350mm〜450mm。
[0008] 本发明的气体分布器在二氧化碳吸收塔的应用,二氧化碳吸收塔直径大于1200mm,分布器高L2为600mm〜1000mm,进气管在垂直方向上距离底面的距离L3为 300mm〜500mm ;进气管口开设6〜12根。
[0009] 本发明的优点在于:
[0010] 针对了大塔径和二氧化碳吸收塔进气分布状态难以均勻的问题进行研究,简化传统气体分布器的内件设计,仅设置多个均勻排布的进气管来改变气体流向,由于进气管自下而上开设,且根据设计,当气体流入流出后,每股气体都将沿壁面切向环流而上,基本不会发生气流的冲撞,顺利进入整个填料塔内,达到气体均勻分布的目的。这样使得气体分布更加均勻,降低压降。本大直径的二氧化碳吸收塔的进气状态仅为气相单相进料,省去传统气体分布器由于进料多相状态,既含有气相又含有液相的进气状态,而要设计结构使得物料折流而上,从而收集分离出液相,保证仅含气相向上流动的状态,达到气液相分离的作用。而且在气相进口分布均勻性上进行设计优化,规定气相流向,改善气相分布状态,降低压降,同时,气体的均勻分布效果达到,结构简单,还能够有效降低成本,有利于设计加工制造安装维修等,对于本类型大型塔器具有重要意义。
附图说明
[0011] 图1 :大直径的多进口切向分配式气体分布器示意图;
[0012] 图2 :大直径的多进口切向分配式气体分布器俯视图;
[0013] 图3 :大直径的多进口切向分配式气体分布器主视图;
[0014] 图4 :用于大直径二氧化碳吸收塔的多进口切向分配式气体分布器流动示意俯视图;
[0015] 图5 :用于大直径二氧化碳吸收塔的多进口切向分配式气体分布器流动示意主视图。
具体实施方式
[0016] 下面结合附图对本发明基于大直径二氧化碳吸收塔的多进口切向分配式气体分布器的技术特征做更详细的说明:
[0017] 本发明的基于大直径吸收塔的多进口切向分配式气体分布器设置有多个均勻分布的进气管。它针对于直径大于1200mm的大型二氧化碳吸收塔。
[0018] 本发明包括多根进气管口,分别均勻分布在该分布器的外侧。其进气管口的方向均为自下向上开设,可以开设6〜12根进气管,均分圆周均勻分布。
[0019] 本发明其进气管的管径设置为40mm〜60mm。其进气管的中轴线与和俯视平面平行的法平面之间的夹角α为35°〜40°。进其气管的中轴线与和主视平面平行的切平面之间的夹角β为35°〜45°。
[0020] 本发明其进气管的中轴线伸出分布器壁外的长度Ll为350mm〜450mm。其分布器高L2为600mm〜1000mm,进气管在垂直方向上距离底面的距离L3为300mm〜500mm。
[0021] 本发明其分布器适用于直径大于1200mm的二氧化碳吸收塔的进气装置。
[0022] 详细说明如下:
[0023] 本发明的基于大直径二氧化碳吸收塔的多进口切向分配式气体分布器设置有8 个均勻分布的进气管1,分别间隔45°沿圆周均勻排列。它针对于直径为16m的大型二氧化碳吸收塔。本分布器包括8根进气管口,分别均勻分布在该分布器的外侧。其进气管口的方向均为自下向上开设。本气体分布器其进气管的管径设置为50mm。其进气管的中轴线与和俯视平面平行的法平面之间的夹角α为38°。进其气管的中轴线与和主视平面平行的切平面之间的夹角β为38°。
[0024] 本发明其进气管的中轴线伸出分布器壁外的长度Ll为400mm。其分布器高L2为 800mm,进气管在垂直方向上距离底面的距离L3为400mm。
[0025] 当本气体分布器安装于此直径为16m的二氧化碳吸收塔时,由于进料仅为气相状态,所以有风机导入的气体分别由八个进气管均勻进气,由于进气管自下而上开设,且根据设计,当气体流入流出后,每股气体都将沿壁面切向环流而上,基本不会发生气流的冲撞, 顺利进入整个填料塔内,达到气体均勻分布的目的,与此同时,由于减少内件的复杂设置, 塔内的压降也有效降低,对于大直径的塔器,压降的降低意义重大。同时,气体的均勻分布效果达到,还能够有效降低成本,有利于设计加工制造安装维修等。是大直径的二氧化碳吸收塔的有效气体分布器内件。

Claims (6)

1. 一种大直径的多进口切向分配式气体分布器,其特征是在直径大于1200mm的大型吸收塔中,设置多进口切向分配式气体分布器,它包括多根进气管口,分别均勻分布在该分布器的外侧,进气管口的方向均为自下向上开设。
2.如权利要求1所述的气体分布器,其特征是进气管的中轴线与和俯视平面平行的法平面之间的夹角α为35°〜40°。
3.如权利要求1所述的气体分布器,其特征是进气管的中轴线与和主视平面平行的切平面之间的夹角β为35°〜45°。
4.如权利要求1所述的气体分布器,其特征是进气管的管径设置为40mm〜60mm。
5.如权利要求1所述的气体分布器,其特征是进气管的中轴线伸出分布器壁外的长度 Ll 为 350mm 〜450mmo
6.权利要求1〜5的气体分布器在二氧化碳吸收塔的应用,其特征是二氧化碳吸收塔直径大于1200mm,分布器高L2为600mm〜1000mm,进气管在垂直方向上距离底面的距离L3 为300mm〜500mm ;进气管口开设6〜12根,均布圆周开设。
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