CN103418154B - 一种浮阀塔的塔板气液传质改进结构 - Google Patents

Abstract

一种浮阀塔的塔板气液传质改进结构，涉及一种浮阀塔，所述塔盘（18）包括浮阀板和浮阀（14），浮阀板的前后两端与壳体（5）内壁连接，在浮阀板上均匀分布有复数个浮阀（14），浮阀板的一侧端部连接侧板（16）一侧的下端，侧板（16）另一侧的上端与底板（17）的一侧连接，所述底板（17）的另一侧与壳体（5）连接，浮阀板的另一侧端部与溢流板（13）的中部一侧面连接；溢流板（13）的下端设有下斜板（19）；本发明通过将溢流板与侧板之间的浮阀板上部设置为深传质传热槽，可以有效地增加气液相逆流接触的传质传热效果，在溢流板下端设置下斜板，可以有效减少气泡和雾沫。

Description

一种浮阀塔的塔板气液传质改进结构

【技术领域】

本发明涉及一种浮阀塔，尤其是涉及一种炼油、化工、轻工及医药的工业生产中，气、液或液、液两相直接接触进行传质传热过程的浮阀塔，具体是指一种浮阀塔的塔板气液传质气体均衡分布和液体净化改进结构。

【背景技术】

板式浮阀塔是一类用于气液或液液系统的分级接触传质设备，由圆筒形塔体和按一定间距水平装置在塔内的若干塔板组成。广泛应用于精馏和吸收,有些类型“如筛板塔”也用于萃取，还可作为反应器用于气液相反应过程。操作时“以气液系统为例”，液体在重力作用下,自上而下依次流过各层塔板,至塔底排出；气体在压力差推动下，自下而上依次穿过各层塔板，至塔顶排出。每块塔板上保持着一定深度的液层，气体通过塔板分散到液层中去，进行相际接触传质。

在炼油、化工、轻工及医药等工业生产中，气、液或液、液两相直接接触进行传质传热的过程是很多的，如精馏、吸收、萃取等，这些过程都是在一定的设备内完成的。由于过程中介质相互间主要发生的是质量的传递，所以也将实现这些过程的设备叫传质设备，从外形上看这些设备都是竖直安装的圆筒形容器，高径比较大，形状如“塔”，故习惯上称其为浮阀塔或塔设备。

浮阀塔为气、液或液、液两相进行充分接触创造了良好的条件，使两相有足够的接触时间、分离空间和传质传热的面积，从而达到相际间质量和热量传递的目的，实现工艺要求。所以塔设备的性能对整个装置的产品质量、生产能力、消耗定额和环境保护等方面都有着重大的影响。

结合附图1中所示，裙座（10）固定在地上，在裙座（10）一侧设置釜液出口（11）、检查孔（12），裙座（10）上部为浮阀塔壳体（5），在浮阀塔上端设置气体出口（2），气体出口（2）上部为安装检修时运输塔内部件的吊柱（1），浮阀塔壳体（5）上部设置回流液入口（3）；紧邻回流液入口（3）下部的浮阀塔壳体（5）内设置一定高度的精馏段塔盘（4）、提馏段塔盘（8）“也叫：填料层”，所述精馏段塔盘（4）、提馏段塔盘（8）为板状结构，在精馏段塔盘（4）、提馏段塔盘（8）上均匀分布若干小孔，小孔上安装可受气流上行的浮阀，在精馏段塔盘（4）、提馏段塔盘（8）处还设有制造、安装检修维护所设置的人孔（7），料液从塔身的料液进口（6）沿填料表面呈薄膜状向下流动，气体则由浮阀塔壳体（5）下部气体入口（9）呈连续相由下向上流动，气液相逆流接触并进行传质过程。气相和液相的组分沿塔高呈连续变化。

由上可知，现有浮阀塔的塔盘设置料液下流过程中，料液自身混带一些杂质，也就是料液上部存在雾沫，下部存在杂质是无法去除的，有些时候杂质也影响浮阀的正常上行甚至睹塞；为了克服上述缺陷，本发明人提出了浮阀塔的塔板气液传质结构，通过中国专利“授权公告号CN202740804U”或同日申请的发明专利“申请公布号CN102784489A”较好的克服了上述缺陷，但在使用中还存在如下缺陷：

结合附图2本发明人申请的中国专利“授权公告号CN202740804U”或同日申请的发明专利“申请公布号CN102784489A”或附图1中所示，由料液进口（6）进入壳体（5）的料液由上至下依次流入壳体（5）与侧板（16）之间的过滤槽（15）中，料液中包含的杂质积存过滤槽（15）下部的底板（17）上，然后进入上部溢流板（13）下端与下部的溢流板（13）上端之间的塔盘（18）上，当流入的料液在上一层塔盘（18）高度超过溢流板（13）上端时，高出的料液便会成为溢流液，所述溢流液顺着溢流板（13）上端与壳体（5）之间的间隔向下流入下一层塔盘（18）一侧的所述过滤槽（15）中，这一过程使得溢流板（13）冲击过滤槽（15）中的料液，无形中增加了很多气泡和雾沫，气泡和雾沫的消除需要一定的时间，不利于下一环节的气液相逆流接触；而由壳体（5）下部气体出口（2）进入的气体在上升时，上升气体由塔盘（18）上分布的孔上设置的浮阀（14）上行，经过浮阀（14）的上升气体由舌孔和筛孔分散到料液中，在先专利经由浮阀（14）的上升气体存在于厚度较薄的料液中，所形成气液相逆流接触过程也就相对使传热的面积厚度较小，同样高度的浮阀塔和相同层数分布的塔盘的产品质量也不是很高，这一问题亟待解决。

【发明内容】

为了为了克服背景技术中的不足，本发明的目的是提供一种浮阀塔的塔板气液传质改进结构，本发明通过将溢流板与侧板之间的浮阀板上部设置为深传质传热槽，可以有效地增加气液相逆流接触的传质传热效果，在溢流板下端设置下斜板，可以有效减少气泡和雾沫。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种浮阀塔的塔板气液传质改进结构，包括壳体、精馏段塔盘和提馏段塔盘，在壳体的精馏段塔盘和提馏段塔盘处由上至下交错设有复数个塔盘；所述塔盘包括浮阀板和浮阀，浮阀板的前后两端与壳体内壁连接，在浮阀板上均匀分布有复数个浮阀，浮阀板的一侧端部连接侧板一侧的下端，侧板另一侧的上端与底板的一侧连接，所述底板的另一侧与壳体连接，在侧板上端设置的凸起板与壳体之间形成浅过滤槽，浮阀板的另一侧端部与溢流板的中部一侧面连接，溢流板的另一侧与壳体内壁之间留有间距；溢流板的下端设有下斜板，所述下斜板的下端向间距一侧倾斜，上一层塔盘的所述下斜板处于下一层塔盘的所述过滤槽上部，其中下一层溢流板的上端水平对应下一层下斜板的中部。

所述的浮阀塔的塔板气液传质改进结构，所述浮阀板一侧端部设置的溢流板与侧板之间的浮阀板上部形成深传质传热槽。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是；

本发明所述浮阀塔的塔板气液传质改进结构，保留了原有的大部分结构形式，将原有的溢流板下端添加下斜板，使得顺着溢流板外侧的向下流动料液经过下斜板消除部分雾沫，获取了相对减少含气量的料液，增加下一步料液的气液相逆流接触效果；在溢流板与底板之间的浮阀板上部形成的深传质传热槽，可以有效地增加气液相逆流接触，获取较佳的传质传热效果；本发明相对于现有技术具有气、液两相接触更加充分，传质面积更大大，相同塔盘效率更高；本发明还具有专利 “CN202740804U”或专利申请“CN102784489A”的所有有益特性。

【附图说明】

图1是现有浮阀塔的结构示意图；

图2是专利 “CN202740804U”或专利申请“CN102784489A”气液传质结构示意图；

图3是本发明的气液传质过程示意图；

图4是使用本发明的气液传质过程示意图；

在图中：1、吊柱；2、气体出口；3、回流液入口；4、精馏段塔盘；5、壳体；6、料液进口；7、人孔；8、提馏段塔盘；9、气体入口；10、裙座；11、釜液出口；12、检查孔；13、溢流板；14、浮阀；15、过滤槽；16、侧板；17、底板；18、塔盘；19、下斜板；20、凸起板；21、微气泡；22、溢流液；23、料液；24、消泡流液；25、上升气体；26、深传质传热槽。

【具体实施方式】

通过下面的实施例可以更加详细的解释本发明，本发明并不局限于下面实施例的组合方式；

公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，包括等同替换的结构形式；

结合附图1、3或4所述的浮阀塔的塔板气液传质改进结构，包括壳体5、精馏段塔盘4和提馏段塔盘8，在壳体5的精馏段塔盘4和提馏段塔盘8处由上至下交错设有复数个塔盘18；所述塔盘18包括浮阀板和浮阀14，浮阀板的前后两端与壳体5内壁连接，在浮阀板上均匀分布有复数个浮阀14“专利CN202740804U和专利申请CN102784489A已经公开了浮阀14的具体结构，本发明所述浮阀14沿用专利CN202740804U和专利申请CN102784489A所公开的浮阀14”，浮阀板的一侧端部连接侧板16一侧的下端，侧板16另一侧的上端与底板17的一侧连接，所述底板17的另一侧与壳体5连接，在侧板16上端设置的凸起板20与壳体5之间形成浅过滤槽15，浮阀板的另一侧端部与溢流板13的中部一侧面连接，所述浮阀板一侧端部设置的溢流板13与侧板16之间的浮阀板上部形成深传质传热槽26；在溢流板13的另一侧与壳体5内壁之间留有间距；溢流板13的下端设有下斜板19，所述下斜板19的下端向间距一侧倾斜，上一层塔盘的所述下斜板19处于下一层塔盘的所述过滤槽上部，其中下一层溢流板13的上端水平对应下一层下斜板19的中部。

实施本发明所述的浮阀塔的塔板气液传质改进结构“需要说明的是，本发明气液传质过程沿袭在先申请，仅在结构上进行了局部改动，涉及现有技术；或在先申请已经阐述部分本发明不在过多解释；本领域技术人员在结合在先申请文案的基础上，便可以更加明了本发明”，本发明使用过程如下；由料液进口6进入壳体5的料液23由上至下依次流入塔盘18，当流入的料液23在上一层塔盘18高度超过溢流板13上端时，高出的料液23形成溢流液19，溢流液19顺着溢流板13上端与壳体5之间的间隔向下流，受到下斜板19的作用，溢流液19在下斜板19上形成消泡流液24“也就是减少了现有技术的溢流液19直接冲击过滤槽15中的料液23，所以这一部分便是流液的消除或部分消除气泡过程，本发明称之为消泡流液24”后进入，下一层塔盘18一侧的过滤槽15中。

由于本发明所述溢流板13下端设置了下斜板19，处于过滤槽15中料液23积存的气泡汇聚在溢流板13、下斜板19与壳体5内壁之间的间距中，气泡的消除速度也会通过溢流板13下泄和经过下斜板19缓冲得到加快，不会出现现有技术下泄溢流液22直接冲击而产生气泡直接进入浮阀板的现象；所以顺着溢流板13外侧以及下斜板19向下流动的溢流液22上部的雾沫在溢流板13、下斜板19与壳体5内壁之间的间距中，以及料液20内的杂质留在过滤槽15中沉积自行消散“由于传质过程容易出现结垢、结焦，所以结焦便留在过滤槽15中的，因为垢和焦会妨碍浮阀起落的灵活性，所以本发明保留了这一技术特性”。

在前述过程中，由壳体5下部气体出口2进入的气体便开始上升，上升气体25由塔盘18上分布的孔上设置的浮阀上行，上行过程是气体在料液23中形成微气泡21上行的，微气泡21与料液23的接触越充分，传质过程便越好；鉴于此本发明将现有技术改进为浮阀板一侧端部设置的溢流板13与侧板16之间的浮阀板处于下部，所以在浮阀板上部便形成相对于现有技术深度增加的深传质传热槽26；经过浮阀的上升气体25由浮阀的舌孔和筛孔分散到料液23中形成气液相逆流接触过程，这一过程便是传质过程；并且气相和液相的组分沿塔高呈连续变化。

本发明未详述部分为现有技术。

Claims (2)

1.一种浮阀塔的塔板气液传质改进结构，包括壳体（5）、精馏段塔盘（4）和提馏段塔盘（8），在壳体（5）的精馏段塔盘（4）和提馏段塔盘（8）处由上至下交错设有复数个塔盘（18），其特征是: 所述塔盘（18）包括浮阀板和浮阀（14），浮阀板的前后两端与壳体（5）内壁连接，在浮阀板上均匀分布有复数个浮阀（14），浮阀板的一侧端部连接侧板（16）一侧的下端，侧板（16）另一侧的上端与底板（17）的一侧连接，所述底板（17）的另一侧与壳体（5）连接，在侧板（16）上端设置的凸起板（20）与壳体（5）之间形成浅过滤槽（15），浮阀板的另一侧端部与溢流板（13）的中部一侧面连接，溢流板（13）的另一侧与壳体（5）内壁之间留有间距；溢流板（13）的下端设有下斜板（19），所述下斜板（19）的下端向间距一侧倾斜，上一层塔盘的所述下斜板（19）处于下一层塔盘的所述过滤槽上部，其中下一层溢流板（13）的上端水平对应下一层下斜板（19）的中部。

2.根据权利要求1所述的浮阀塔的塔板气液传质改进结构，其特征是：所述浮阀板一侧端部设置的溢流板（13）与侧板（16）之间的浮阀板上部形成深传质传热槽（26）。