CN104492114B - 填料式塔板 - Google Patents

Abstract

填料式塔板，包括塔板本体，其特征是所述塔板本体包括上下平行的两层，所述两层的塔板本体相对侧设置有若干个阀片，阀片一端与塔板本体固定连接，另一端悬空，所述两层的塔板本体中间设置有填料，所述阀片的中间向着填料拱起，所述填料倾斜设置在两层的塔板本体之间，所述填料包括若干个纵向截面呈锯齿形状的折流板，相邻的折流板平行布置，两层的塔板本体四周设置有纵向的固定圈。本发明气体和液体只能通过阀片进入到填料中，液体和气体在填料中充分接触，传质高效、均匀，固定圈与塔板本体为可拆卸连接，方便更换填料。

Description

填料式塔板

技术领域

本发明涉及填料式塔板，它是一种安装在化工塔设备中的塔板，属于化工设备领域。

背景技术

塔设备是石油和化工领域常用的一种气液、液液接触传质设备，主要包括板式塔板和填料式塔板。高效填料塔板效果高，并且生产能力大，但是由于造价高，而且不适合于高压和易结焦的场合。相对于填料塔，普通板式塔由于其造价低廉，在常压和高压工况中国得到广泛的应用。

但是在大液量吸收、精馏等工况中由于液气比非常大，例如水水洗脱碳的液气摩尔比高达100以上。对于此类工况，普通的板式塔往往也能发挥优势：塔板上的受液区往往占据了很大塔截面积，造成塔的处理能力低。如采用填料塔，为了能通过大液量，塔径会设计得很大，气体以极低的气速通过填料层，传质小效率低，用水量大，能耗高。

固定浮阀塔板具有生产能力大，塔板效率高，加工及维护成本低等优点，在石油化工领域有着广泛的应用。目前，工业上的固定浮阀塔板主要为圆形固定浮阀和条形固定浮阀两种，这两种固定浮阀主要有以下特征：直接在塔板平面上冲出圆形和条形突起，将其边缘开口作为气相通道，阀片前后各有一条阀腿与塔板相连接，来支撑阀片，阀腿与塔板平面的夹角约为90度。对于圆阀，气体出口为一圆弧，从出口前半部喷出的气体对板上液流有一定的推动作用，而从出口后半部喷出的液体对板上液流有阻止作用，前后两种作用相互削弱。对于条形固定浮阀，气体喷出方向与液流方向垂直，不但没有推液作用，而且，相邻的两个阀片喷出的气体方向相对，造成严重的对喷现象，容易引起返混和雾沫夹带，削弱塔板的传质功能，降低塔板效率。舌形塔板上设有倾斜的舌孔，使喷出气流的方向接近水平，因而雾沫夹带大为减少，同时气流对液流有推进作用，因此气液流通过能力均较高，气体通量大，液面落差小，无返混现象，能够降低塔板压降。舌形塔板具有塔板效率高，板上液层较薄，塔板压力降小的优点。但是舌形塔板对负荷波动的适应能力差，操作弹性小，严重的气相夹带现象可能导致板效率下降，同时由于塔板上液层太薄，液体停留时间短，气液接触不充分，板效率显著降低。

塔板和填料复合主要有溢流式塔板复合填料和穿流式塔板复合填料，由于穿流式塔板结构简单、易于填料复合，是最为理想的塔板填料复合形式。但现有穿流塔板复合填料，由于规整填料的液泛使复合塔板的弹性和负荷能力受到限制。

发明人经过检索发现专利号200510094252.6公开了菱形固定浮阀。但是由于两个阀腿的存在，对喷和返混现象不能完全解决。在石油化工、石油炼制、化工、轻工、环保、医药及原子能等工业部门，塔板和填料广泛应用于蒸馏、吸收、萃取、吸收、洗涤、冷却等化工单元过程。填料具有分离效率高、压降小、处理能力大等优点，但成本较大，操作弹性小，对配套塔内件要求高；塔板操作弹性大、抗堵塞、成本低、分离效率相对较大，但压降将较大，处理能力较低。塔板按有无降液管可分为溢流式塔板和穿流式塔板，相比之下，现有穿流式塔板结构简单，塔内空间利用率高，成本低，处理能力大，但汽液接触时间短，传质效率低，操作弹性小。理想的塔内件应同时具有低压降、高效率、大操作弹性、抗堵塞、低成本、大处理能力和塔内空间利用率高的特性。将塔板和填料复合是实现理想塔内件的有效途径之一。纤维束填料是一种新近开发的气液相均为连续相的高表面积挂网式柔性填料，液泛气速高达8m/s以上，传质效率高，压降仅为普通规整填料的1/2-1/3。

发明人经过检索还发现专利201310401260.5，专利名称为垂直吹膜塔板，它包括一水平塔板和若干个帽罩；水平塔板上设有若干个板孔，板孔之间设有间距；孔板的数量与所述帽罩的数量相等；帽罩包括两端开口的垂直筒、顶盖和底托，顶盖和所述底托分别设置于所述垂直筒的上开口端和下开口端处，且顶盖和所底托与所述垂直筒之间均设有间隙；垂直筒固定于所述板孔内，且垂直筒与所述水平塔板之间设有间隙；垂直筒的横截面的形状和底座的形状均与所述板孔的形状相同，且顶盖在水平面上的投影可遮罩所述垂直筒。本发明可以使气体以水平吹破液膜的形式通过塔板，相比传统塔板不需要克服液层静压力，所以塔板压降小。但是本发明需要逐个安装帽罩，安装工程浩大，每个帽罩均需垂直安装，安装的要求高，塔内帽罩的定期检修成本高。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了填料式塔板，具体的技术方案如下：填料式塔板，包括塔板本体，其特征是所述塔板本体包括上下平行的两层，所述两层的塔板本体相对侧设置有若干个阀片，阀片一端与塔板本体固定连接，另一端悬空，所述两层的塔板本体中间设置有填料，所述阀片的中间向着填料拱起，所述填料倾斜设置在两层的塔板本体之间，所述填料内埋填有若干个纵向截面呈锯齿形状的折流板，相邻的折流板平行布置。

所有的折流板之间通过若干根穿过折流板的绳子连接，位于相邻的两个折流板之间的绳子上穿有间隔管，所述间隔管为硬质材质制作而成。

所述折流板为硬质材质制作而成，所有折流板规格一致。

所述阀片位于相邻的折流板之间的缝隙中。

所述两层的塔板本体四周设置有纵向的固定圈，固定圈的两端分别于塔板本体连接。

所述塔板本体的四周设置有卡扣孔，固定圈的两端分别设置有与固定圈平行的向着两端外侧延伸的卡扣块，所述卡扣块可拆卸地卡扣在卡扣孔中。

本发明的工作原理和有益效果是：

本发明作为一个整体结构安装固定在气液传质塔内，塔板本体水平设置在气液传质塔内，塔板本体的四周与气液传质塔的内壁固定，塔板本体与气液传质塔互为垂直。

本发明的塔板根据气液传质塔的高度在塔内设置若干层，每层塔板之间设置预留适当的距离。

使用过程中，气体介质从气液传质塔的底部进入塔内，从气液传质塔的顶部排出，液体介质从气液传质塔的顶部进入塔内，从气液传质塔的底部排出。气体介质和液体介质在气液传质塔中接触，发生传质过程。

气体介质从气液传质塔的底部进入到塔体内，气体首先达到塔板本体的下表面，气体只能通过阀片进入到填料中，塔板本体对气体有一定的阻碍作用，降低气体的流速，气体进入填料中，气体只能顺着折流板的弯折轨道上升，延长了气体在填料中的时间，当液体从气液传质塔的顶部喷淋到塔体内，液体滴落到塔板本体，液体也只能通过阀片进入到填料中，液体只能顺着折流板的弯折轨道下降，液体和气体在填料中充分接触，传质高效、均匀。

本发明，固定圈与塔板本体为可拆卸连接，当填料内部发生堵塞等问题，或者填料使用一段时候后，发生老化，可以将固定圈与塔板本体拆除开来，更换填料，使得塔板本体和固定圈等能够实现多次使用，提高原料的利用率，避免一次性使用产品，提高产品的使用价值。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

附图标记列表：1—塔板本体，2—阀片，3—填料，4—折流板，5—绳子，6—间隔管，7—固定圈，8—卡扣孔，9—卡扣块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

图1是本发明的结构示意图，由图可见，本填料3式塔板，包括塔板本体1，所述塔板本体1包括上下平行的两层，所述两层的塔板本体1相对侧设置有若干个阀片2，阀片2一端与塔板本体1固定连接，另一端悬空，所述两层的塔板本体1中间设置有填料3，所述阀片2的中间向着填料3拱起，所述填料3倾斜设置在两层的塔板本体1之间，所述填料3包括若干个纵向截面呈锯齿形状的折流板4，相邻的折流板4平行布置。本发明，两层平行的塔板本体1中间夹着填料3，使得液体或气体要在气液传质塔中正常上升流动或下降流动过程中，总会在填料3中相遇，并在填料3内停留较长的时间，使得气体和液体能够充分接触传质，提高传质效果。把折流板4设计成锯齿形状，延长液体和气体穿过填料3所需要经过的路径，进而延长气体和液体的接触时间。阀片2与塔板本体1之间的空隙上气体和液体进出塔板本体1的通口，能有效防止气体或液体进出塔板本体1的速度过快，减缓气体和液体的流速。

所有的折流板4之间通过若干根穿过折流板4的绳子5连接，位于相邻的两个折流板4之间的绳子5上穿有间隔管6，所述间隔管6为硬质材质制作而成。绳子5将折流板4穿连起来，使得若干个折流板4形成一个整体，间隔管6阻挡相邻的折流板4紧贴在一起，使得相邻的折流板4之间有适当的间隙，让气体和液体在能通过该间隙穿过填料3。

所述折流板4为硬质材质制作而成，所有折流板4规格一致。硬质材质能够防止折流板4变形，相同规格的折流板4能确保气体和液体经过本发明的任何位置的传质效果是一样的，起到均匀传质的效果。

所述阀片2位于相邻的折流板4之间的缝隙中。使得气体或液体经过阀片2后能直接进入折流板4之间的缝隙中。

所述两层的塔板本体1四周设置有纵向的固定圈7，固定圈7的两端分别于塔板本体1连接；塔板本体1的四周设置有卡扣孔8，固定圈7的两端分别设置有与固定圈7平行的向着两端外侧延伸的卡扣块9，所述卡扣块9可拆卸地卡扣在卡扣孔8中。固定圈7将填料3封在两层塔板本体1之间，可拆卸的连接方便，便于拆除固定圈7来更换填料3。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.填料式塔板，包括塔板本体，其特征是所述塔板本体包括上下平行的两层，所述两层的塔板本体相对侧设置有若干个阀片，阀片一端与塔板本体固定连接，另一端悬空，所述两层的塔板本体中间设置有填料，所述阀片的中间向着填料拱起，所述填料倾斜设置在两层的塔板本体之间，所述填料包括若干个纵向截面呈锯齿形状的折流板，相邻的折流板平行布置。

2.根据权利要求1所述的填料式塔板，其特征是所有的折流板之间通过若干根穿过折流板的绳子连接，位于相邻的两个折流板之间的绳子上穿有间隔管，所述间隔管为硬质材质制作而成。

3.根据权利要求2所述的填料式塔板，其特征是所述折流板为硬质材质制作而成，所有折流板规格一致。

4.根据权利要求3所述的填料式塔板，其特征是所述阀片位于相邻的折流板之间的缝隙中。

5.根据权利要求4所述的填料式塔板，其特征是所述两层的塔板本体四周设置有纵向的固定圈，固定圈的两端分别与塔板本体连接。

6.根据权利要求5所述的填料式塔板，其特征是所述塔板本体的四周设置有卡扣孔，固定圈的两端分别设置有与固定圈平行的向着两端外侧延伸的卡扣块，所述卡扣块可拆卸地卡扣在卡扣孔中。