CN104784960B - 流线型立体喷射塔板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流线型立体喷射传质塔板，该塔板包括壳体、水平塔板和降液管，水平塔板上开有按规律排列的矩形升气孔；其特征在于所述升气孔对应位置的水平塔板上按有流线型帽罩，所述的流线型帽罩由流线型导流板、喷射板和侧挡板组成，在帽罩的导流板和水平塔板之间留有底隙，在喷射板上开有喷射孔和液体收集槽；所述的导流板由曲面构成，能引导流体流动减少流体的漩涡和与壁面的碰撞，所述的喷射板与水平塔板有一定的夹角，倾斜方向与水平塔板上流体流动方向相同。

Description

流线型立体喷射塔板

技术领域

本发明涉及一种流线型立体喷射塔板的塔板结构，属工业设备技术领域。

背景技术

塔器普遍应用于化工、石油、制药等工业生产领域的精馏、吸收等单元操作，塔内塔板分为填料塔和板式塔，板式塔是最早应用于工业化的塔板，包括帽罩、筛孔、浮法等多种结构，板式塔与填料塔相比，具有操作弹性大、操作稳定可靠、塔板易清洗等优点，因此目前仍广泛应用；塔板塔主要由塔体和塔板构成，塔板根据作业的要求在塔体内设置为若干层，塔板中间存在开孔区。传质过程中，液体沿着塔板面横向流过，然后由降液管流至下层塔板。气体从塔板的开孔区由下向上穿过塔板，与塔板上面的液体进行传质和传热。上升的气体是以鼓泡的形式与塔板上流过的液体进行接触的。对塔板的要求一般有一下几个方面：传质效率高，生产能力大，操作稳定、弹性大，流体阻力小，耐腐蚀不易阻塞等。

立体喷射型塔板是近年发展较快的一种塔板，其传质作用空间是立体的，操作工况为气液并流喷射型，结构特点是在塔板上开孔(如圆孔、方孔、矩形孔)，孔上布置相应形状的帽罩。操作时，气体从板孔进人帽罩，在塔板板孔处形成低压区，塔板上的液体在板上液层静压强作用和罩内外压差的作用下流人罩内，经提升、破碎、喷射分离等过程，完成气液接触传质，此过程中液体为分散相而气体为连续相，随着对节能减排的要求提高，节能成了立体塔板的发展趋势。

发明内容

本发明提供了一种用于石油化工生产中气液传质作业的塔板，本发明要解决的问题是增加液体物料流动的推动力减小液面厚度差，同时减小塔板的压力降和减少漏液，增加塔板的传质效率，同时减小液体的反混对传质效率的影响和对能源的浪费。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

在塔板上开有矩形升气孔，在升气孔上方装有帽罩，帽罩的迎液面的流线型导流板与塔板之间有底隙，液体通过底隙进入帽罩，气体通过升气孔进入帽罩，实现气体与液体的接触。本发明通过采用流线型导流板结构减少了液体与壁面的碰撞和气体漩涡产生的能量损失，为提高传质效率和减小塔板压降提供了基础；帽罩单向喷射板，减小了塔板的反混，增加了流体流动的推动力，有助于提高塔板效率；同时开孔方向向下倾斜有利于气液分离就，有助于减少液沫夹带；在喷射板的下部开有液体收集槽，用以收集帽罩内壁的液体，有助于减少帽罩内部的液体反混。

升气孔的宽度为20mm～150mm，长度为60mm～450mm。帽罩与塔板之间的空隙为5～50mm。喷射板的垂直高度为20mm～600mm，与水平面的夹角为45°～90°液体收集槽的宽度为1.5mm～15mm。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.气液混合物可以在流线型导流板的引导下由喷射孔喷射出，减少了气液混合物与帽罩避免的撞击和气液混合物在帽罩内涡旋流动，减小了气液混合物的流动阻力，有助于减少塔板的板压降和提高塔板的处理能力，从而有助于提高板的效率和提高操作上限；

2.喷射孔下方的液体收集槽可以收集壁面上的液体物料并沿液体收集槽流出，以减少塔板的漏液和帽罩内部液体的反混，从而可以降低操作的下限，提高塔的操作弹性；

3.帽罩的喷射板与水平塔板有小于90°夹角，使液体有向下和向前运动的趋势，有助于气体和液体的分离，减小液沫夹带增加传质效率；

4. 帽罩的喷射板与水平塔板有小于90°夹角，是帽罩整体有向下倾斜的趋势，使液体在导流板和侧挡板产生的漏液减少，有利于提高操作弹性；

5.气液混合物的喷射方向与液体流动方向一致，增大了液体流动推动力，减小了液层厚度差，适合在大直径塔中使用。

附图说明

图1位依据本发明所提出的流线型立体喷射塔板的垂直布置结构示意图；

图2为依据本发明型所提出的流线型立体喷射塔板在塔内的排布示意图；

图3 为依据本发明所提出的流线型立体喷射塔板帽罩的结构示意图；

图4为依据本发明所提出的流线型立体喷射塔板在塔板上整体排布的纵断面结构示意图；

其中，1—塔壁，2—降液管，3—塔板，4—升气孔，5—帽罩，6—喷射板，7—导流板，8—喷射孔，9—空隙，10—侧挡板，11—液体收集槽，12—下一层降液管，α—喷射板与水平塔板夹角。

具体实施方式

下面结合附图详细描述依据本发明所提出的流线型立体喷射塔板的具体结构。

流线型立体喷射塔板的结构，如图1、图2所示，在塔壁1内装有降液管2和水平塔板3，塔板3上开有升气孔4，升气孔的上方装有帽罩5，帽罩5与塔板3之间留有空隙9，帽罩两侧有侧挡板10和喷射板6。帽罩的结构如图3所示，帽罩5呈带曲面的立体结构；帽罩5的导流板7呈流线型，帽罩5的侧挡板10与塔板3垂直，帽罩5的前方的喷射板6开有喷射孔8和液体收集槽11，喷射板6与塔板3有一定夹角α，夹角α的大小为45°～90°。

工作时液体有上层水平塔板流下，并通过降液管2流入本层塔板3，并沿本层塔板3向下层降液管12方向流动，上升的气体通过矩形升气孔4进入帽罩5，将从底隙9进入帽罩5的液体提升、拉膜然后一起从喷射孔8喷出，喷出的液体落在本层塔板3上，气体则上升进入上一层塔板；在帽罩内部碰撞到帽罩比的液体沿喷射板6通过液体收集槽11流出到塔板3；从而实现气体与液体的接触以实现传质与传热。

Claims (8)

1.一种流线型立体喷射塔板，是塔内装有水平塔板，在塔板上开有矩形升气孔，升气孔在塔板上成排排列，在升气孔的上方装有帽罩，帽罩与塔板之间有底隙，其特征在于：帽罩的迎流方向为流线型导流板，帽罩的背流方向为与塔板有一定夹角的喷射板，喷射板的开孔方向与液体流动方向相同，在喷射板上开有喷射孔和液体收集槽，帽罩两侧为侧挡板。

2.如权利要求1所述的流线型立体喷射塔板，其特征在于：升气孔的宽度为20mm～150mm，长度为60mm～450mm。

3.如权利要求1所述的流线型立体喷射塔板，其特征在于：帽罩与塔板之间的底隙为5mm～50mm。

4.如权利要求1所述的流线型立体喷射塔板，其特征在于：帽罩的导流板为曲面。

5.如权利要求1所述的流线型立体喷射塔板，其特征在于：帽罩的喷射板与水平塔板之间的夹角为45°～90°。

6.如权利要求1所述的流线型立体喷射塔板，其特征在于：帽罩喷射板上液体收集槽为贯穿喷射板的长条型开孔。

7.如权利要求1或6所述的流线型立体喷射塔板，其特征在于：液体收集槽的宽度为1.5mm～15mm。

8.如权利要求1所述的流线型立体喷射塔板，其特征在于：帽罩的喷射板开孔方向与液体物料的流动方向相同。