CN103945913A - 用于传质塔的塔板 - Google Patents
用于传质塔的塔板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103945913A CN103945913A CN201280055997.XA CN201280055997A CN103945913A CN 103945913 A CN103945913 A CN 103945913A CN 201280055997 A CN201280055997 A CN 201280055997A CN 103945913 A CN103945913 A CN 103945913A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- column plate
- liquid
- column
- entrance
- flow path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/32—Other features of fractionating columns ; Constructional details of fractionating columns not provided for in groups B01D3/16 - B01D3/30
- B01D3/324—Tray constructions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/16—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
- B01D3/166—Heating and/or cooling of plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/16—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
- B01D3/18—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid with horizontal bubble plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/16—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
- B01D3/22—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid with horizontal sieve plates or grids; Construction of sieve plates or grids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
- B01F23/2321—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles by moving liquid and gas in counter current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
- B01F23/2322—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles using columns, e.g. multi-staged columns
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于传质塔的塔板,该塔板具有:分布在塔板(1)上的气体通过口;以及至少一个用于引导流到塔板上的液体流的折流板(11),其中,能通过至少一个入口(3)来为所述塔板(1)添加液体。所述塔板具有至少一个入口(3)、至少一个将流入的液体分隔成两股流的分隔堰(5)和至少两个出口(12),或者具有至少两个入口(3)和至少一个用于液体的出口(12),其中,每股流沿一条流动路径(7;9)流向一个出口(12)。本发明还涉及一种包括塔板的传质塔和一种塔板和传质塔的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于传质塔的塔板,该塔板具有:分布在塔板上的气体通过口;以及至少一个用于流到塔板上的液体的流动转向的折流板,其中,能通过至少一个入口来为所述塔板添加液体。
背景技术
传质塔例如是蒸馏塔、吸收塔或汽提塔,在其中通过液相与气相的强接触进行物质分离。在此,液相从上向下经塔移动,而气相从下向上经塔移动。通过合适的内装部件使得两种相接触。所使用的内装部件包括例如通常呈床形式的无序的填料、有序的填料或塔板。塔板在此经常设计为横流式塔板,其中液体在一侧被输送到塔板,在塔板上流动,并且经由与输送地点相对置的出口通道从塔板流出。在塔板中接纳传质元件,通过该传质元件使得气体穿过液体上升。有气体被输送给塔板的区域也被称为“有效面积”。在入口通道或者是在出口通道中,分离液体和所混合的气体。出口通道因此用作将脱气的液体从一个塔板导引到位于其下方的塔板的导引装置。
在横流式塔板上使用的传质元件是例如筛孔、固定阀、可动阀、泡罩或孔道。根据应用情况,例如根据物质数据、气体和液体量、边界操作条件以及允许的温度或压力,由技术人员选择适合于特定应用的传质元件。筛塔板和阀塔板通常未被液压密封。
筛塔板和阀塔板未被液压密封导致了液体可能在到达出口通道之前经传质元件洒落到下方的塔板上。液体的这种旁流(溢流,Bypass)导致气体和液体之间接触的减少,并且因此是不期望的。不期望的旁流可以通过以下方式来防止:在传质元件中将气体负载选择成大到足以通过气体的向上流动防止提前洒落。然而不能够无限地减小气体通过面积的打开比率,因为在气体通过面积减小时压力损失会急剧上升,由此降低了处理过程的效率。
在液体的运动长度较长的塔板中,例如当直径较大且因此在入口通道和出口通道之间的间距较大时,或者当液体通过塔板上折流板的相应布置结构而从入口通道转向循环通道时,从入口侧至出口侧出现了液体梯度。液体梯度在此可理解为静态的压力损失部分随运动长度而减小。特别在液体的流动路径由于折流板或者其他折流装置而延长的塔板中,塔板容易发生不均匀的放气并且由此导致在入口区域中洒落液体。
然而液体的较长的运动长度可能是期望的,例如为了获得液体和气体的足够长的接触时间。这例如由DE-A102007036180已知,在塔板的同一侧上布置入口通道和出口通道,而在入口通道和出口通道之间的中间位置设有折流板,液体围绕该折流板在塔板上转向。流动路径的进一步延长例如可以通过以下方式实现:设置更多数量的折流板,从而使得液体曲折地在塔板上运动。
如果在传质塔中执行的处理过程必须输入或排出热量,那么已知的是在塔板上设置传热元件、例如供温度控制介质流过的管的形式。为了使得热交换表面最大化,用于热交换的管道尽可能长地在塔板上导引,并且在塔板上借助于折流板沿这些管引导液体。由此使得运动长度能令人察觉到地显著延长。这种效果在大的塔直径的情况下还会增强。在使用管道进行塔板上的热交换时业已证明的是,额外地阻止了塔板的均匀的放气并且因此透过的液体增多。为了将热量从液体中排出或者向塔板上的液体输送热量,通常将供温度控制介质流过的管布置成多层,其中管相互平行地设置。通常使用1至4层,每层分别包括4至20个平行的管。在传质塔上的相应的塔板——在该塔板上布置有管形式的传热元件——例如在WO-A2008/132096中有记载。
将液体输送到塔板上通常通过液体经由入口堰的溢流来实现。入口堰在此通常具有在15至250mm之间的高度。如果在塔板上设有传热元件,则液体必须在各个传热元件之间侧向地流过,以便到达纵向流体的区域中。在此业已证明的是,无论是在被纵向流过的传热元件中还是在被横向流过的传热元件中,传质塔的塔板的放气都变得更困难并且塔板经一较长的液体段洒落液体。在传质塔的部分上的这种液体透过趋势随着负载变小——特别是在部分负载区域中——而增大。
发明内容
因此本发明的目的是,提供一种用于传质塔的塔板,其中持久地使得液体的透过最小化。本发明的目的还在于,使得传质塔的工作区域向下方扩大,也就是传质塔在部分负载区域中也能尽可能地在没有液体透过或仅有少量液体透过的情况运行。
该目的通过一种用于传质塔的塔板实现,该塔板具有:分布在塔板上的气体通过口;以及至少一个用于流到塔板上的液体流动转向的折流板,其中,能通过至少一个入口来为所述塔板添加液体,其中,所述塔板具有至少一个入口、至少一个将流入的液体分隔成两股流的分隔堰和至少两个出口,或者具有至少两个入口和至少一个用于液体的出口,其中,每股流沿一条流动路径流向一个出口。
通过把液体分为两股流,使得在塔板上的液体运动长度缩短。由此使得在液体的进入区域中塔板的放气简化,这促使在传质塔启动时一致地开始工作。通过这种方式可以有效地减少液体经塔板的洒落和与此相联系的、由于液体旁流到下一个塔板上所造成的分隔效率下降。塔板的工作区域通过这种方式向下方扩大,因此即使在相对较小的部分负载的情况下也能运行。
在一个优选的实施方式中,在塔板上的流动路径构造成使得每条流动路径的长度基本上相同。通过流动路径的基本上相同的长度,确保了在塔板上流动的液体与所选择的流动路径无关地在塔板上具有类似的停留时间,因此例如在吸收塔中,出现的液体与所选择的路径无关地分别具有基本上相同的成分。
为了使得流动路径的长度基本上保持相同,特别优选的是,在所述塔板上通过所述分隔堰形成两条彼此对称的流动路径。分隔堰例如用作对称轴。
在包含根据本发明的塔板的传质塔中,可以把相同构造的塔板彼此相叠设置,其中在这种情况下把一个塔板的至少两个出口汇合起来形成下一个塔板的入口。然而优选的是,分别交替地设置塔板,其中分别把上方的塔板的出口用作下方的塔板的入口。因此,在具有一个出口和两个入口的塔板的上方和下方分别设有具有两个入口和一个出口的塔板。
如果设有两个以上的流动路径,则例如可以交替相叠地布置具有一个入口和多个出口的塔板和在其下方的具有多个入口和一个出口的塔板,其中出口或入口的数量分别对应于流动路径的数量。在此优选这样的构造,即一个塔板的出口分别形成位于下方的塔板的入口。此外特别优选的是,在各个塔板上的流动路径彼此相对应,使得在塔板上的液体分别交替地沿相反方向流动。
为了使得各个塔板放气,可以设置例如筛孔、泡罩、孔道、固定阀或可动阀作为气体通过口。特别优选的是,气体通过口是筛孔。各个筛孔的数量和直径在此与经过塔引导的气体的量有关,并且也与塔的直径以及因此与塔板的直径有关。
如果在塔中进行的传质过程必须释放热量或输入热量,则还优选的是,在塔板上布置传热元件。传热元件在此优选在塔板上沿流动路径布置。通过传热元件在塔板上沿流动路径的布置,液体沿传热元件流动并且因此可以通过传热元件被加热或者冷却。
适合用作传热元件的有所有对于技术人员已知的任意的传热元件。因此例如可以设置电加热的传热元件用于进行加热。然而优选的是,设置供温度控制介质流过的管道作为传热元件。所述管道在此特别优选地平行于塔板上的流动路径延伸。
如果进行释放热量的传质过程,则管道由冷却剂流过。该冷却剂的温度低于塔中液体的温度,因此可以由冷却剂吸收热量。相应地,在必须输入热量的传质过程中,经过管道引导热的温度控制介质。适合用作加热介质的例如有蒸汽。
为了增大热交换面积,可以在流动路径上曲折地铺设管道。在此,液体随后在塔板上以横向逆流或横向顺流的方式流向管道中的液体。然而优选的是,使管道平行于流动路径,因此液体在塔板上以顺流或逆流的方式流向管道中的温度控制介质。为了增大热交换面积在此特别优选的是,多个管道在流动路径上彼此平行取向。多个在流动路径上彼此平行取向的管道分别形成一层上。在此,管道可以对齐地相叠布置或者分别彼此错开。
与塔板上流动路径的宽度有关,优选布置4至20个彼此平行的管道,这些管道随后形成一层。特别优选地布置6至16个彼此平行并排的管。管道的层数优选在1至6个的范围内,特别优选在1至4个的范围内。
为了给管道供给温度控制介质,例如可以在塔板上布置分配器,管道与该分配器相连并且通过该分配器为管道注入温度控制介质。在管道的另一端设有收集器,温度控制介质被收集在该收集器中并且从塔板中抽出。为了能够输送温度控制介质,在此分别利用至少一个接口通过塔壁——塔板接纳在该塔壁中——导引收集器和分配器。该收集器和分配器也可以集成在塔壁中。在此,管例如流体密封地被通过一板导引并且通入塔壁上的接口中。由此得到更好的可进入性并且与之相联系地也得到从外部维修管的可能性。
用于进行温度控制的管道在一个示例中可以在塔板上的整个流动路径上延伸;然而另选地,也可以为每条流动路径分配用于进行温度控制的单独的管道。然而为了获得尽可能简单的构造,优选的是这样构造管道,使得每条管道沿整个流动路径取向。由此,分别有一用于输入温度控制介质的接口和一用于排出温度控制介质的接口便足够了。如果在每条流动路径上都设有单独的管道,则也为每条流动路径分别设置用于温度控制介质的接口。此外也可以在塔板上的整个流动路径上往复导引管道,因此管道的入口和出口并排定位。这种管道导引方式实现对温度控制介质的更低需要。
为了能够在塔板上均匀地导引液体,优选的是每个入口包括入口堰。于是,液体经该入口堰流入相应的流动路径。入口堰优选具有在从15至250mm的范围内、特别是在从25至150mm的范围内的高度。优选地,入口堰在其上侧配设有结构化的边棱。该结构化的边棱例如可以构造为之字形、波浪形或锯齿状。此外也可能的是,在堰中设置窗口用于输入液体。该窗口在此可以替换或附加于结构化的边棱而设置。边棱的结构化和窗口实现了液体在入口堰的整个宽度上的均匀分配。
之字形、波浪形或锯齿状的高度或者是窗口的大小在此与待分配液体的量有关。优选地,之字形构造的各个之字、波浪形构造的各个波浪或者是各个雉堞的高度为5至50mm,优选为10至25mm。
相对于通过入口堰分配液体另选地或额外地,也可以设置液体分配器,该液体分配器布置在塔板上方并具有流出口,液体经该流出口均匀地分布在流动路径上。为此需要在至少两条流动路径上方这样布置液体分配器,使得所有流动路径都经由液体分配器被提供液体流。液体分配器的底侧和进而是流出口的底侧到塔板的距离在布置在塔板上的传热元件的最上方的点上方优选地在从1至50cm的距离范围内,更优选地在从5至30cm,且特别优选地在从10至15cm的距离范围内。为了能够使得液体分配器适应于例如由于塔中的不同液体负载引起的改变的要求,可以例如通过螺杆以可调节的方式安装液体分配器。如果设有这种液体分配器,则其优选地定位在包含于塔板上的液体、所谓的泡沫层的上方。
液体分配器例如这样构造,即所述液体分配器包括配设有流出口的壳体,其中,在该壳体中布置溢流容器,待分配的液体被输送到该溢流容器。液体随后从溢流容器流到壳体中并且从那里经由流出口分配到位于下方的塔板上。
这种液体分配器例如在EP-A2008/054855中有记载。这种沿部分负载方向带来改进的开始工作能力和更大的负载区域的液体分配器在与根据本发明的塔板相结合使用的情况下使得部分负载能力额外扩展。
本发明还涉及一种包括至少一个根据本发明设计的塔板的传质塔。优选地,传质塔中的每个塔板如前述地那样设计。特别优选地,传质塔这样构造,即具有两个出口和一个入口的塔板和具有两个入口和一个出口的塔板分别交替地彼此相叠地布置,其中,上方塔板的出口分别形成下面的塔板的入口。
塔板的每个出口都包括一个具有至少一个出口通道的出口区域,液体经该出口通道被引导到位于下方的塔板的入口中。该出口通道在此终止于由入口堰界定的入口或者终止于液体分配器。在出口区域中的出口通道在此可以任意地布置。因此例如可以设置两个出口通道,它们位于出口区域的对置的侧面上。另选地,也可以在出口区域的一侧上并排设置两个或更多的出口通道。也可以在出口区域中仅设置一个出口通道。也可以为每条流动路径设置一个出口通道,其中所有出口通道随后都通入位于下方的塔板的一个共同的入口中。在塔板具有一个出口的情况下优选的是,各流动路径的液体在被排出到下一个塔板之前在出口区域中混合。该混合也可以通过仅设置一个共同的出口通道来实现。为了辅助该混合,还可以在出口区域中或在出口通道中设置静态的混合元件。
根据本发明设计的、具有根据本发明的塔板的塔优选地用于制备硝酸。在此,塔用作吸收塔,其中在运行期间在吸收塔中产生的吸收热通过布置在塔板上的传热元件——所述传热元件在这种情况下设计为冷却元件——排出。
为了制备硝酸,首先将氨与空气在铂网上以催化方式燃烧以形成一氧化碳和水。该反应在氧过量的情况下进行以实现完全转化。一氧化氮通过过量的氧被均匀地进一步氧化成二氧化氮。
二氧化氮被作为气体流输送到吸收塔。在顶部把水作为液体输送到吸收塔。在塔中二氧化氮被水吸收,产生硝酸和一氧化氮。
在吸收塔中进行多个气相的和液相的反应。出现的反应热和吸收热都通过传热元件被排出到塔板上。通过热量的排出,各个反应的平衡适当地变化。此外,必须使得吸收塔顶部的NOX损耗最小化。达到从塔中提取的产物的规格很大程度上取决于塔的设计。通过使用具有根据本发明的塔板的吸收塔,在制备硝酸时大大减少了液体的洒落并且实现工作区域向下方的扩展,由此改进了部分负载能力。
例如可以通过外部的馈送添加装置将液体添加到塔中或者通过内部的液体流实现添加,例如通过出口通道或环形通道等实现添加。在此,液体经入口管到达溢流容器中,例如从塔的外部和/或经由位于上方的塔板的出口通道,或者例如经来自环形通道的管。
为了防止气体经通道的旁流,需要气密地密封出口通道或者是环形通道的管。为此溢流容器安装在壳体中。在溢流容器中,出口通道通到液面下方。出口通道在此通到液体中优选地在10至200mm、更优选地在20至100mm且特别优选地在30至50mm的位置。溢流容器中的液面由溢流容器的高度确定。由此确保了,出口通道或者是从环形通道引出的管与液面无关地在壳体中被密封。溢流容器到壳体的垂直距离应该为10至250mm,优选为20至150mm,更优选为10至100mm。溢流容器在上边棱优选具有一列高度为2至20mm、优选为10至15mm的溢流之字形结构,以便实现液体在壳体中的均匀的分配。
利用液体分配器,液体应优选地在液体排出管的最远点处尽可能均匀地通过传热元件分配到传热介质的输入管或排出管。在曲折地沿流动路径延伸的传热元件中,液体的输送优选地通过传热元件在中间进行。
通过使用液体浸入的方法有效地防止了气体经出口通道作为旁流上升。确保了所有气体在塔板中都通过气体通过口流动。液体浸入这样来实现,即至少一个出口通道在液面下方终止于位于下方的塔板的入口中。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中进行详细说明。
附图中:
图1示出根据本发明设计的具有两条流动路径的塔板的三维视图,
图2示出根据本发明设计的具有两条流动路径的塔板的俯视图,
图3示出液体分配器的示意性侧视图,
图4示出图3的液体分配器的示意性俯视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明设计的具有两条流动路径的塔板的三维视图。
根据本发明设计的塔板1具有带有入口区域3的入口,通过它来为塔板1添加液体。为此,液体从入口区域3流到塔板1上。入口区域3在此优选地由入口堰界定。根据本发明,液体通过分隔堰5分隔到第一流动路径7和第二流动路径9中。在这里示出的实施方式中,第一流动路径7和第二流动路径9关于分隔堰5轴对称地设计。
在这里示出的实施方式中,每个流动路径7、9都具有两个折流板,用于使得液体转向,从而使液体经过曲折的路径。在流动路径7、9的终点设有出口通道12。液体经过出口通道12从塔板向下流到位于下方的塔板上或者流到集槽中,随后可以从集槽中取出液体。如果在塔板下面还有另一塔板,则出口通道12同时也是位于下方的塔板的入口。
根据本发明,在塔板上还设有传热元件13,所述传热元件在这里示出的实施方式中构造为管道。传热元件13用于将塔板上进行的传质过程中所产生的热量排出或者输送传质过程所需的热量。当在制备硝酸的过程中使用具有根据本发明的塔板1的传质塔时,吸收热被释放且随后可通过传热元件13排出。为了获得足够大的传热面积,多个作为传热元件13的管道平行地经由形成在塔板1上的流动路径7、9从分配器15流向收集器17,其中,温度控制介质通过该分配器被供给到管道。在收集器17中,温度控制介质从所有管路汇聚到一起并且随后被从塔板抽出。
除了这里示出的实施方式——其中布置有一层并排定位的管道——之外,也可以将多于一层的管道相叠地布置。在此,管道可以相叠地分别对齐地或者彼此错开地布置。所使用的管道的层数在此取决于管的直径和运行时塔板上的液面高度。在此应这样选择管道的层数,使得所有管道在运行时始终被液体所覆盖。
图2示出根据本发明设计的具有两条流动路径的塔板的俯视图。
经由入口区域3向塔板1输送液体,而经由两个出口通道3a、3b从位于上方的塔板为该入口区域添加液体。液体经入口堰19流到塔板1上。入口堰19在其上边棱上具有结构化的边棱,由此实现液体在入口堰19的整个宽度上的均匀分配。边棱例如可以构造为之字形、波浪形或锯齿状。另选地也可以在入口堰19中设置窗口,通过该窗口来分配液体。
除了在此示出的变体——该变体具有两个终止于入口区域3中且布置在入口区域3的两个相对侧面上的、位于上方的塔板的出口通道3a、3b——之外,也可以在入口区域3中平行于入口堰19布置一个或多个出口通道或者沿塔壁定位出口通道。为了避免气体经出口通道3a、3b上升,所述出口通道优选地终止于入口区域3中的液面下方。相应地,出口通道12也终止于位于下方的塔板的入口的液面下方,以防止气体穿过。
在溢出入口堰19之后,液体被分配到两条流动路径7、9上。液体的流动在此以箭头显示,并且从入口3经入口堰19沿第一流动路径7或第二流动路径9流向分别对应的出口通道12。
如果在塔中在塔板1下方设有另一塔板,则特别优选的是,该另一塔板在这里所示的塔板具有出口通道12的位置上分别包括一入口。液体随后经相应的入口流到第一流动路径7或第二流动路径9中,并且反向于图2所示方向沿流动路径7、9流动。随后在一出口中收集液体,该出口位于如图2所示的实施例中入口所处的位置上。位于这里所示的塔板上方的塔板也具有相应的构造。
在图1和2所示的实施例中,在入口区域3中额外设有在运行时被封闭的上升通过口()20。
除了图1和2所示的具有两条对称的流动路径的实施方式之外,另选地也可以设置两条以上的流动路径或者将流动路径构造为不对称的。然而有利的是,与流动路径的数量和构造无关地,将各流动路径分别设计为基本上一样长。
代替如图2所示使液体经入口堰19流入,也可以通过液体分配器来分配液体。这种液体分配器示意性地在图3中以侧视图示出且在图4中以俯视图示出。
液体分配器21包括壳体23,在该壳体的下侧上设有流出口25,该流出口在此示意性地通过箭头显示。流出口例如可以成排地布置在壳体23的底部上。在此可以将流出口25例如构造为具有圆形横截面的多个孔的形式或者也可以构造为狭槽。为了实现对液体的均匀分配,流出口25均匀地分布在壳体23的底部上。
通过出口通道12向溢流容器29输送要通过液体分配器21分配的液体。如果液体分配器21位于塔中最上方的塔板之上,那么优选地通过浸入管从液体分配器输送液体。
出口通道12浸入溢流容器29中,因此出口通道12中的出口被布置在溢流容器29中液面31下方。由此在塔中实现相对于气体的密封,因此不会有气体流入出口通道12中。
液体随后从溢流容器29流入壳体23,在该壳体中液体流过溢流容器29的侧壁。液体随后从壳体23经流出口25流到塔板1上。
为了使得液体均匀地分配到各个流动路径上,液体分配器21优选居中地位于分隔堰5的上方。
在图3所示的实施例中,为了对液体进行温度控制,在塔板1上设有两层传热元件13,所述传热元件分别构造为管道形式并且对齐地相叠地布置在各个层上。传热元件13完全被存在于塔板1上的液体所覆盖。塔板1上液体的液面用附图标记33表示。
根据本发明,在塔板1上的液面33的上方布置液体分配器21。液体因此使气体在其与塔板上液体接触之前首先从液体分配器21穿过流出口25。液体分配器中液体的流动在图3和4中分别示意性地用箭头显示。
为了将液体分配在塔板上,流出口25优选地布置成1至30排,更优选地布置成2至20排,并且特别优选地布置成3至7排。在此,每排都具有10至50个、优选20至40个孔。各排优选地平行于壳体23的外边棱布置。在此,液体分配器21优选地这样取向,使得流出口25的排优选地与传热元件13的管的纵向方向成30°至90°的角度。这种布置结构实现了在所有平行地管13上液体沿流动方向的尽可能均匀的分配。
流出口的直径优选地在1至30mm的范围内,更优选地在5至20mm的范围内,特别优选地在7至12mm的范围内。
为了确保特别均匀的液体分配,有利的是壳体23在下侧具有不超过2mm的挠度,并且具有每1m长度小于1mm的液面落差/液面梯度不均匀性。该挠度例如可以容易地在选择合适材料的情况下或通过结构性措施如加强肋来获得。
附图标记列表:
1 塔板
3 入口
3a、3b 出口通道
5 分隔堰
7 第一流动路径
9 第二流动路径
11 折流板
12 出口通道
13 传热元件
15 分配器
17 收集器
19 入口堰
20 上升通过口
21 液体分配器
23 壳体
25 流出口
29 溢流容器
31 液面
33 塔板1上的液面
Claims (15)
1.一种用于传质塔的塔板,该塔板具有分布在塔板(1)上的气体通过口,并且具有至少一个用于流到塔板上的液体的流动转向的折流板(11),其中,能通过至少一个入口(3)来为所述塔板(1)添加液体,其特征在于,所述塔板具有至少一个入口(3)、至少一个将流入的液体分隔成两股流的分隔堰(5)和至少两个出口(12)或者具有至少两个入口(3)和至少一个用于液体的出口(12),其中,每股流沿一条流动路径(7;9)流向一出口(12)。
2.根据权利要求1所述的塔板,其特征在于,所述流动路径(7;9)构造成使得每条流动路径(7;9)的长度基本上相同。
3.根据权利要求1或2所述的塔板,其特征在于,为了流动转向而在所述塔板(1)上布置折流板(11),使得通过该折流板(11)形成曲折的流动路径(7;9)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的塔板,其特征在于,在所述塔板(1)上通过所述分隔堰(5)形成彼此对称的两条流动路径(7;9)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的塔板,其特征在于,所述气体通过口是筛孔、泡罩、孔道、固定阀或可动阀。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的塔板,其特征在于,在所述塔板(1)上分别沿所述流动路径(7;9)布置有传热元件(13)。
7.根据权利要求6所述的塔板,其特征在于,所述传热元件(13)是供温度控制介质流过的管道。
8.根据权利要求7所述的塔板,其特征在于,所述管道平行于所述流动路径(7;9)延伸。
9.根据权利要求7或8所述的塔板,其特征在于,在每条流动路径(7;9)上分别有4至20个彼此平行布置的管道形成一层,并且1至4层相叠地布置。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的塔板,其特征在于,所述入口(3)包括入口堰(19),液体经该入口堰流入相应的流动路径(7;9)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的塔板,其特征在于,所述入口(3)包括液体分配器(21),该液体分配器布置在塔板(1)上方并具有流出口(25),液体经该流出口均匀地分配到所述流动路径(7;9)上。
12.根据权利要求11所述的塔板,其特征在于,所述液体分配器(21)包括配设有所述流出口(25)的壳体(23),在该壳体(23)中布置有溢流容器(29),待分配的液体被输送到该溢流容器。
13.一种用于使气相与液相强接触的传质塔,其中,液相通过传质塔顶部的液体分配器添加,而气相通过传质塔底部的气体分配器添加,气相在传质塔顶部提取,而液相在传质塔底部提取,其特征在于,所述传质塔包括至少一个根据权利要求1至12中任一项所述的塔板。
14.根据权利要求13所述的传质塔,其特征在于,包括至少两个根据权利要求1至12中任一项所述的塔板,其中,始终交替地分别有一个塔板具有一个入口和两个出口,而一个直接位于其下方或其上方的塔板具有两个入口和一个出口,其中,一个塔板的至少一个出口形成位于其下方的塔板的入口。
15.根据权利要求1至9中任一项所述的塔板和根据权利要求13或14所述的传质塔用于制备硝酸的应用。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201161559157P | 2011-11-14 | 2011-11-14 | |
US61/559,157 | 2011-11-14 | ||
EP11188931.7 | 2011-11-14 | ||
EP11188931 | 2011-11-14 | ||
PCT/EP2012/072587 WO2013072353A1 (de) | 2011-11-14 | 2012-11-14 | Boden für eine stoffaustauschkolonne |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103945913A true CN103945913A (zh) | 2014-07-23 |
CN103945913B CN103945913B (zh) | 2016-11-02 |
Family
ID=48429003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280055997.XA Active CN103945913B (zh) | 2011-11-14 | 2012-11-14 | 用于传质塔的塔板 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9427678B2 (zh) |
EP (1) | EP2780093B1 (zh) |
KR (1) | KR102074002B1 (zh) |
CN (1) | CN103945913B (zh) |
CA (1) | CA2855714C (zh) |
WO (1) | WO2013072353A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108601989A (zh) * | 2015-10-30 | 2018-09-28 | 普莱克斯技术有限公司 | 用于传质塔的多程、平行流下导管塔盘 |
CN109414626A (zh) * | 2016-05-12 | 2019-03-01 | 林德股份公司 | 液体收集装置、传质塔和制造这类液体收集装置的方法 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103432764B (zh) * | 2013-08-05 | 2015-05-13 | 北京泽华化学工程有限公司 | 多降液管塔盘和具有其的板式塔 |
US10272355B2 (en) * | 2014-01-06 | 2019-04-30 | Still Technologies, Llc | Distillation column having removable tray assembly |
RU2602863C9 (ru) * | 2015-07-10 | 2017-03-22 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Массообменная колонна с перекрестным током жидкой и газовой фаз |
DE102015122209A1 (de) * | 2015-12-18 | 2017-02-16 | Basf Se | Kolonne zur thermischen Behandlung von fluiden Gemischen |
CN109069946B (zh) | 2016-04-28 | 2021-05-11 | 株式会社Ihi | 分离装置 |
CN106111047B (zh) * | 2016-06-29 | 2018-07-24 | 昆明理工大学 | 一种能够有效提高单相或多相体系混合强度和传质速率的传质盘 |
WO2018130941A1 (en) * | 2017-01-11 | 2018-07-19 | Koch-Glitsch, Lp | Contact tray having baffle wall for concentrating low liquid flow and method involving same |
DE102017106177A1 (de) | 2017-03-22 | 2018-09-27 | Thyssenkrupp Ag | Boden für eine Stoffaustauschkolonne |
DE102017106175A1 (de) | 2017-03-22 | 2018-09-27 | Thyssenkrupp Ag | Boden für eine Stoffaustauschkolonne |
US10427113B2 (en) | 2017-07-18 | 2019-10-01 | Cnh Industrial Canada, Ltd. | Horizontal product distribution system using static baffles in a distributor |
WO2022197605A1 (en) * | 2021-03-15 | 2022-09-22 | Exxonmobil Upstream Researh Co. | Absorbent regeneration processes and units that use diabatically heated stripping plates |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3168600A (en) * | 1960-02-03 | 1965-02-02 | Saint Gobain | Plate column |
US3434701A (en) * | 1966-08-15 | 1969-03-25 | Phillips Petroleum Co | Vapor-liquid contacting apparatus |
US4065528A (en) * | 1976-05-07 | 1977-12-27 | Ivan Petrovich Slobodyanik | Column apparatus for gas-liquid heat and mass exchange processes |
US5518668A (en) * | 1994-02-18 | 1996-05-21 | Biotrol, Inc. | Air stripper arrangement |
CN1905927A (zh) * | 2003-12-22 | 2007-01-31 | 国际壳牌研究有限公司 | 气-液接触塔盘 |
WO2008132096A1 (de) * | 2007-04-27 | 2008-11-06 | Basf Se | Kolonne mit querstromböden und flüssigkeitsverteiler |
CN101554538A (zh) * | 2008-04-11 | 2009-10-14 | 苏舍化学技术有限公司 | 多降液管塔盘 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2737377A (en) * | 1951-10-24 | 1956-03-06 | Koch Eng Co Inc | Gas-liquid contact apparatus |
US4265736A (en) * | 1978-11-14 | 1981-05-05 | Thayer Victor R | Process and apparatus for reducing the energy required to separate liquids by distillation |
DE102007036180A1 (de) | 2007-08-02 | 2009-02-05 | Linde Ag | Austauschböden für Stoffaustauschkolonnen im Off-Shore Einsatz |
-
2012
- 2012-11-14 EP EP12784023.9A patent/EP2780093B1/de active Active
- 2012-11-14 CA CA2855714A patent/CA2855714C/en active Active
- 2012-11-14 KR KR1020147016078A patent/KR102074002B1/ko active IP Right Grant
- 2012-11-14 US US14/356,257 patent/US9427678B2/en active Active
- 2012-11-14 WO PCT/EP2012/072587 patent/WO2013072353A1/de active Application Filing
- 2012-11-14 CN CN201280055997.XA patent/CN103945913B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3168600A (en) * | 1960-02-03 | 1965-02-02 | Saint Gobain | Plate column |
US3434701A (en) * | 1966-08-15 | 1969-03-25 | Phillips Petroleum Co | Vapor-liquid contacting apparatus |
US4065528A (en) * | 1976-05-07 | 1977-12-27 | Ivan Petrovich Slobodyanik | Column apparatus for gas-liquid heat and mass exchange processes |
US5518668A (en) * | 1994-02-18 | 1996-05-21 | Biotrol, Inc. | Air stripper arrangement |
CN1905927A (zh) * | 2003-12-22 | 2007-01-31 | 国际壳牌研究有限公司 | 气-液接触塔盘 |
WO2008132096A1 (de) * | 2007-04-27 | 2008-11-06 | Basf Se | Kolonne mit querstromböden und flüssigkeitsverteiler |
CN101554538A (zh) * | 2008-04-11 | 2009-10-14 | 苏舍化学技术有限公司 | 多降液管塔盘 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108601989A (zh) * | 2015-10-30 | 2018-09-28 | 普莱克斯技术有限公司 | 用于传质塔的多程、平行流下导管塔盘 |
CN108601989B (zh) * | 2015-10-30 | 2021-03-16 | 普莱克斯技术有限公司 | 用于传质塔的多程、平行流下导管塔盘 |
CN109414626A (zh) * | 2016-05-12 | 2019-03-01 | 林德股份公司 | 液体收集装置、传质塔和制造这类液体收集装置的方法 |
CN109414626B (zh) * | 2016-05-12 | 2022-01-04 | 林德股份公司 | 液体收集装置、传质塔和制造这类液体收集装置的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2780093B1 (de) | 2019-08-28 |
CA2855714C (en) | 2019-05-21 |
WO2013072353A1 (de) | 2013-05-23 |
US9427678B2 (en) | 2016-08-30 |
CN103945913B (zh) | 2016-11-02 |
EP2780093A1 (de) | 2014-09-24 |
US20140284824A1 (en) | 2014-09-25 |
CA2855714A1 (en) | 2013-05-23 |
KR102074002B1 (ko) | 2020-02-05 |
KR20140101369A (ko) | 2014-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103945913A (zh) | 用于传质塔的塔板 | |
CN108136354B (zh) | 用于使载体介质脱氢的反应器装置 | |
RU2674957C2 (ru) | Коллектор для перемешивания жидкости и способ его применения | |
JP4528402B2 (ja) | カラムにおいて液体を回収及び分配するための装置 | |
US9993743B2 (en) | Distributor tray for gas/liquid contact column with secondary distribution system | |
BR112017015741B1 (pt) | Distribuidor de gás para coluna de troca de calor e/ou transferência de massa | |
US20090324464A1 (en) | Liquid Redistribution Device For Multibed Reactors | |
RU2481150C2 (ru) | Парожидкостное распределительное устройство для распределения прямоточного двухфазного потока в аппарате с нисходящим потоком и реактор, снабженный указанным устройством | |
KR20160118154A (ko) | 혼합 및 교환 구역들을 갖는 혼합 및 분배 디바이스 | |
CN105709450A (zh) | 包括起泡装置的热和/或材料交换塔的分配器盘 | |
KR20120017055A (ko) | 기액 접촉 컬럼들을 위한 증기 분배기 | |
CN101291725B (zh) | 用于设备的气液相混合物分配器装置 | |
US7374726B2 (en) | Chemical reactor | |
CN106824007B (zh) | 一种具有传质功能的液体分布器 | |
KR101430272B1 (ko) | 3상 증기 분배기 | |
CN102583257B (zh) | 一种蒽醌法制备双氧水的萃取设备及方法 | |
KR101736128B1 (ko) | 분리 컬럼의 공급물 섹션 | |
US10569246B2 (en) | Compact device for mixing fluids | |
JP2018083194A (ja) | ガスが通過するチムニー内に分散材料を備えている、交換塔の分配トレイ | |
CN104624148A (zh) | 带收集槽式液体分布器 | |
KR20220091587A (ko) | 격자형 프랙탈 분배기 또는 수집기 소자 | |
CN105026005A (zh) | 用于质量转移塔的混合接触托盘 | |
JP2009508684A (ja) | 互い混合不能な2つの液体を分配するための装置及び方法 | |
CN101254354A (zh) | 填料式导向塔板 | |
CN202621143U (zh) | 一种上行式气液分布器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |