CN104785072A - 具有液体分流器的用于气/液交换塔的分布器塔盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旨在用于气体和液体之间交换热量和/或物质的塔的分布器塔盘(2)。塔盘包括气体传输元件(4)、液体传输元件(6)和用于在优选方向上分布液体的分布元件(5)。本发明还涉及一种热量和/或物质交换塔，以及塔的用途。

Description

具有液体分流器的用于气/液交换塔的分布器塔盘
技术领域
本发明涉及气/液接触塔的球体，以及更具体涉及气体处理、CO2捕集或蒸馏单元。
背景技术
气体处理单元和/或使用胺洗工艺的CO2捕集单元和/或蒸馏单元包含用于在气体和液体之间交换物质和/或热量的塔，例如其可以是液体或气态流体吸收和再生塔。这些塔在逆流或并流气/液流动条件下操作。
这些气体处理和/或CO2捕集和/或蒸馏和/或脱水单元中所使用的塔通常基于在塔内循环的气体和流体之间交换物质和/或热量的原理运转。图1示出了配有分布器塔盘的气体处理塔顶(1)的特定情形。按照惯例，这种气体处理塔(1)包含由接触器，尤其是填料填充的几个分段(3)，并且分布器塔盘(2)设置在每个分段之上(3)。气/液接触器(3)使气体(G)与液体(L)接触，从而产生交换。
例如，吸收/再生或蒸馏塔所使用的标准分布器(2)通常包括配有通道(4)或允许气体通过的套管的收集器/分布器塔盘(参见图2)。液体通过置于塔盘(2)下部的孔(5)中的通道进行液体分布以及气体通过套管(4)进行分布。每个套管(4)允许气体通过，根据逆流或并流的操作模式，从塔下部到塔(1)上部，或者从上部到下部。套管(4)延伸超过塔盘(2)一侧并且它们与其垂直。每个套管(4)包括几个外壁，例如平行六面体形或圆柱形，其界定出塔盘(2)两侧均开口的内部体积。为了防止液体流入套管(4)，塔盘上方的气体出口或入口的开口(根据逆流或并流的模式)优选被盖子(又表示为斜角)盖住。分布器塔盘的目标是将液体(L)均匀地分布在气/液接触器(3)上。
为了优化气体和液体之间的交换，已经设计出多种分布器塔盘。这些分布器/收集器塔盘主要分为两大家族：
-具有通道的分布器/收集器系统，如专利申请GB-1,169,878A，US-4,808,350A，US-4,472,325A，US-4427605A，US-4,839,108A，FR-2,203,659中所述。对于具有通道的这类体系，液体经由塔盘上提供的孔或者经由配有孔或狭槽的液体传输通道进行分布(参见图2的实例)，以及气体通过气体传输通道或套管进行分布。通过塔盘上提供的孔或者借助液体传输通道进行液体分布。众所周知，通过塔盘上提供的孔分布液体无法获得高的液体流动速率适应性。使用通道分布液体提供了良好的适应性但在没有大量孔或通道的情况下在接触器上无法获得均匀的液体分布，因而产生复杂且笨重的塔盘(大量液体传输通道)。
-拥有专用供料分布(上游收集系统或中间供料)的分布器套管的系统，如专利申请US-4,909,967，US-4,816191，US-4,981,265，DE-2,752,391，WO-8,802,647，FR-2,569,129中所述，或者具有用于传输气体的套管的分布器/收集器系统，如专利申请US-4,689,183，US-5,132,055，US-5,132,055，US-4,432,913中所述。这些分布器类型在大多数情况下拥有设置在气体传输套管上的液体分布系统。
此外，已经开发出用于接触塔上液体分布的装有分流器的分布塔盘(例如参见专利申请US-2010-019,061，US-2009-0,134,063，US-5,403,561，CN-100,364,652)。然而，它们大多数被设计用于在并流条件下操作的塔，其中分流器的目的是以液滴形式分散液体。目前，在用于逆流工艺的液体分布器中，形成可能被气体所携带的液滴对于工艺效率造成损害，需要避免这一情形。在逆流工艺的分流器出口的液体流动必须是密集的射流。而且，这些分流器的目的是提供在所有方向上流体的均匀分布。
取决于填料技术，液体在填料中的流动是不同的。在散堆的填料上，液体在填料床中的分散(扩散)是各向同性的。另一方面，在规整的填料上，塔板很大程度上限制了液体分散沿着平行于塔板的方向取向(然而，由于在塔板上存在小的开口，通常是孔，可发生垂直于塔板的一定的二级分散)。一旦移向下一个填料分段，其塔板通常位于90°，随后发生沿着垂直于塔板方向的分散，但对于第一分段(上部分段)不能保证如此。对于常规的分布器塔盘，由于液体分布不是取向的，在第一规整的填料分段上的未利用表面积估计为70％。
为了克服这些问题，本发明涉及一种旨在用于气体和液体之间交换热量和/或物质的塔的分布器塔盘。塔盘包含气体传输元件、液体传输通道和用于在优选方向上分布液体的分布元件。因此，本发明能够提供良好的液体分布质量并且使用取向的分布元件在至少第一规整的填料分段上改善气/液交换效率。
发明内容
本发明涉及一种旨在用于气体和液体之间交换热量和/或物质的塔的分布器塔盘，包含使所述气体通过所述塔盘的元件和使所述液体通过所述塔盘的至少一个通道。所述塔盘进一步包含用于在优选方向上分布来自所述通道的所述液体延伸超过所述塔盘下部的液体分布元件。
根据本发明，所述液体分布元件以至少一种射流的形式分布所述液体。
有利地，所述塔盘设置在规整填料之上，所述液体分布元件沿着实质上垂直于所述规整填料上层塔板的方向取向，处于水平面内。
有利地，所述液体分布元件通过螺钉连接、焊接、粘接或插入所述通道而固定在所述通道上。
优选地，所述气体传输元件包括延伸超过所述塔盘上部的套管。
根据本发明的一个实施方式，所述液体分布元件包含配有至少一个液体传输元件的管路，所述管路实质上平行于所述塔盘。
根据一个变形方式，所述液体传输元件是设置在所述管路(5)上的孔(7，11)或管子。
有利地，所述管路包含沿所述管路轴向排列的多个孔或管子。
有利地，所述孔具有狭槽形状。
优选地，所述管路包含用于将来自所述通道的射流朝着所述液体传输元件分散的分散板。
根据本发明的一个方面，所述液体传输元件位于所述液体分布元件的上部，具有用于将所述液体传输元件出口处的液体向下送出的分流器。
根据一个实施方式，所述液体分布元件由几个通道所共有。
此外，本发明涉及一种旨在用于气体和液体之间交换热量和/或物质的塔，其中两种流体通过规整的填料方式接触。所述塔包含至少一种根据本发明的分布塔盘，用于将所述流体分布到所述规整填料上。
优选地，所述液体分布元件沿着实质上垂直于所述规整的填料上层塔板的方向取向，处于水平面内。
此外，本发明涉及一种如前所述的塔的用途，用于气体处理、CO2捕集、蒸馏或空气转变方法。
附图说明
通过阅读随后作为非限制性实例给出的实施方式的说明，根据本发明的方法的其它特征和优势将会显而易见，参考下列附图，其中：
-图1，已作描述，示出了配有分布器塔盘的气体处理或CO2捕集塔顶的特定情形，
-图2，已作描述，示出了根据现有技术的一个分布器塔盘，
-图3示出了规整的填料的一个实例，
-图4示出了根据本发明的一个分布器塔盘的实例，
-图5示出了根据本发明的一个分布器塔盘的通道，
-图6形象地示出了根据本发明的分布器塔盘的液体分布元件，
-图7示出了根据本发明的分布器塔盘的液体分布元件的第一实施方式，
-图8示出了根据本发明的分布器塔盘的液体分布元件的第二实施方式，
-图9示出了根据本发明的分布器塔盘的液体分布元件的第三实施方式，
-图10示出了根据本发明的分布器塔盘的液体分布元件的第四实施方式，
-图11示出了根据本发明的分布器塔盘的液体分布元件的第五实施方式，
-图12a和12b示出了根据本发明的分布器塔盘的液体分布元件的第六实施方式。
具体实施方式
本发明涉及一种旨在用于气体和液体之间交换热量和/或物质的塔的分布器塔盘，按照常规包含使气体通过塔盘的至少一种元件，例如套管，使液体通过塔盘的至少一个通道，以及至少液体分布元件。分布器塔盘能够在其上表面上形成液体保护水位。套管和通道延伸超过塔盘的上部(朝着塔顶取向)，然而，液体分布元件延伸超过塔盘的下部(朝着塔底取向)。根据本发明，液体分布元件在优选方向上分布来自塔盘下面的通道的液体。优选的取向根据塔盘应用(蒸馏、气体处理，等等)和/或类型以及塔中所使用的接触器(例如规整的填料)的取向而确定。根据本发明的分布器塔盘适合用于热量和/或物质交换塔中的逆流流动，气体通过套管向上流动而液体通过通道和分布元件向下流动。然而，它还适用于并流流动。
图4示出了根据本发明一个实施方式的分布器塔盘。对于该实施方式的实例，分布器塔盘(2)配有使气体通过塔盘的套管(4)，使液体通过塔盘(2)的通道(6)，以及液体分布元件(5)。液体分布元件(5)连接到通道(6)上，并且它们均沿着同一方向取向，从而在优选方向上分布液体。液体通过朝向液体分布元件(5)(也称为分流器)的液体通道上提供的孔进行分布。根据作为实施例示出的实施方式，对于每个通道(6)，存在液体分布元件(5)。
对于以逆流模式操作的塔，旨在用于气体传输的套管能够使气体从塔盘底端到顶端传输。有利地，气体传输套管具有实质上平行六面体形的形状，以提供用于气体通过的宽的开口并且限制压降。此外，当分配器塔盘包含几个用于气体传输的套管时，它们可以彼此平行地设置。气体传输套管优选被盖子(又表示为斜角)盖住，以防液体流入套管。
液体传输元件使液体从塔盘顶部到底端传输。根据本发明，使元件穿过塔盘传输的元件包括一组通道。这些实质上为管状的通道设置在使气体传输的套管之间。有利地，通道的数目大于气体传输套管的数目。用于传输液体的通道间隙可以是三角形或正方形。
图5是可用于根据本发明的分布器塔盘的通道(6)的一个实例。通道(6)的高度H低于气体传输套管的高度(例如，通道(6)的高度可以是600mm而套管的高度可以是700mm)。为了防止液体流入气体传输套管，当液体保护高度大时，通道具有开口(10)。该开口还可使通道内压强得以平衡。此外，通道(6)具有盖子(或斜角)，以防液体直接流入通道(6)。如图所述，通道(6)包含至少一个以及优选两个用于使液体流入通道的径向孔(9)，液体通过塔盘下面的重力进行输送。优选，当通道(6)包含至少两个径向孔(9)时，它们位于不同高度：hR1和hR2。因而，当液体流速低时，塔盘上的液体保护高度(与塔盘水平度有关的高度)低，仅有第一径向孔允许液体通过塔盘流出。当液体流速较高时，液体保护高度升高，并且第一和第二径向孔允许液体通过塔盘流出。由于该特点，分布器塔盘适合于不同的流速，因此灵活多变。通道还可以包含几个孔水平度(大于2)。
液体分布元件能够使通道中容纳的液体分布到接触器，尤其是填料上(图1)。填料(3)可以是图3中所示的规整的填料。在该图和下图中，以非限制性方式形象地示出了填料。规整的填料通常由一组如此取向的塔板构成，以便促进液体和气体之间的交换。规整的填料的一个实例尤其描述于专利申请FR-2,913,353(US-2010/0,213,625)中。根据图3中示出的实例，规整的填料包括至少两个规整的填料分段(T1和T2)。按照常规，以一个在另一个上的方式设置的分段(T1和T2)取向彼此垂直。为了增加上部分段(T1)的未利用表面积，通过液体分布元件进行液体分布取向。液体分布元件因而可以沿着垂直于规整的填料的上部分段(T1)塔板的方向进行取向，处于水平面内。实际上，构成规整的填料的塔板包含，处于水平面内的，基本方向，以及与该方向垂直的液体分布元件(5)。因此，第一分段的所有填料塔板也被利用。
根据本发明的一个实施方式，分布元件具有圆柱形管子的形状，配有与至少一个通道相连接的元件。此外，管子可以以其它形状出现，例如棱形、平行六面体形，等等。管子可以实质上平行于塔盘。管子可以配有液体传输元件，尤其以孔或管子的形式，优选磨成斜角，液体传输元件允许从管子到填料的液体在优选方向上进行分布。有利地，液体传输元件以不形成液滴的液体射流的形式分布液体。管子通过连接手段固定在至少一个通道上，尤其是通过螺钉连接、焊接、粘接或插入通道。尤其可以通过内或外螺纹的手段实现管子连接。
图6示出了设置在规整的填料(3)上的分布器塔盘(2)的一个实例。在图6中，未显示出使气体通过塔盘(2)的元件。根据所示的实施方式，使液体通过的通道(6)延伸到塔盘(2)两侧上。圆柱形管子(5)固定在塔盘(2)底端上的通道(6)的延伸部分上。圆柱形管子(5)平行于塔盘(2)并且垂直于规整的填料(3)的取向，即垂直于处于水平面内的所述规整的填料(3)的上层塔板的方向。构成规整的填料的塔板包含，处于水平面内的，基本方向，管子(5)与该方向垂直。圆柱形的管子包含几个在规整的填料(3)形成液体射流的液体传输元件。液体射流(L)在图6中表示为黑色。因而，液体以优选方向并且以射流形式在填料上分布更均匀，这促进了填料处的气体和液体之间的物质和/或热量交换。
图7-12显示出圆柱形管子形式的分布元件的不同实施方式。对于这些图，相同的元件具有相同的参考符号。对于这些图的描述，仅描述了图6的分布元件带来的变化。
图7显示出根据本发明的分布元件的第一实施方式。根据该实施方式，分布管子(5)的底部包含几个足够小的孔(7)，从而维持水安全水位并且因此均匀地分布液体流。孔(7)可以沿着圆柱形管子(5)的轴向进行排列。有利地，孔(7)实质上是圆形的。管子(5)通过连接元件固定在通道(6)的低延伸部分的外部表面。
图8显示了液体分布元件的第二实施方式。根据该实施方式，其中液体传输元件(7)与图7相同，管子(5)进一步包含设置在圆柱形管子(5)内并且位于液体通道(6)之下的塔板或分流器(8)，从而分散下降液体流惯性并且防止供应的不均匀性。如该图中所示，通道(6)的下部延伸部分磨成斜角。通道延伸部分的形状是非限制性的并且它可以与所有描述的实施方式组合。
图9显示出液体分布元件的第三实施方式。根据该实施方式，在圆柱形管子(5)的下部内提供了作为狭缝(11)的液体传输元件。狭缝(11)可以具有矩形、椭圆形或类似形状。在该图中，显示出分流器(8)，但它是可选的。
图10显示出液体分布元件的第四实施方式。根据该实施方式，通道(6)在塔盘(2)底端不包含低延伸部并且主要的液体出口由与分布器的底部塔板(2)齐平的孔提供，圆柱形管路(5)的管子插入到该孔中，例如通过螺钉。如此处所示，圆柱形管子(5)包含几个孔(7)，例如参考第一实施方式所述。该实施方式可以与第三实施方式组合，孔(7)可以被狭缝(11)所替代。此外，在该图中，显示出分流器(8)，但它是可选的。
图11显示出液体分布元件的第五实施方式。根据该实施方式，圆柱形管子(5)同时固定在延伸到塔盘(2)下面的几个通道(6)上，尤其是恰好从一端到另一端穿过塔。该实施方式显示具有一系列孔(7)和一系列分流器(8)。然而，一系列孔(7)可以被一个或多个狭缝(11)所替代。此外，分流器(8)是可选的。
图12a(正视图)和12b(侧视图)显示出液体分布元件的第六实施方式。根据该实施方式，圆柱形管子(5)配有以狭缝形式在其上部中的开口并且配有用于迫使液体向下同时防止细小液滴形成的分流器(12)。图12b中的箭头示出了液体在圆柱形管子(5)中的流动。
又或，根据未显示的变形实施方式，第一、第二和第四实施方式的孔(7)可以被竖直管子所替代。为了优化液体射流在填料上的取向，管子可以被磨成斜角。
液体分布元件(分流器)可以为新的分布器塔盘而制造，或者，在对现有塔盘改进的情形下，它们还可以安装在现有的分布器中。
本发明因此能够通过取向的分布元件改善至少在第一规整的填料分段上的分布。本发明还能够提高具有狭小空间需求的注入点数量。因此，本发明在两个分布器之间的填料高度上能够获得3％-5％的总利用表面积的潜在增益。因为还改善了第二填料分段上的分布，增益可能甚至更高。
本发明还涉及用于在两种流体之间进行物质和/或热量交换的塔(1)，其中两种流体使用至少一个气/液接触器(3)的方式进行接触，塔(1)包含至少一个用于液体流体的第一入口，至少一个用于气态流体的第二入口，至少一个用于气态流体的第一出口，以及至少一个用于液体流体的第二出口。塔(1)还包含如上所述的分布器塔盘(2)，允许流体分布到接触器(3)上。
在其中分布器位于塔顶的特定情形中，所述分布器可以配有设置在分布器上的分配器，从而打断来自塔的主要输送线的液体射流。分配器还提供了液体到分布器上的良好分布。
有利地，气/液接触器(3)是规整的填料床。在这种情形下，分布元件垂直于规整的填料的上层取向进行取向，从而在优选方向上分布液体，促进填料中的物质和/或热量交换。
优选，气体和液体在逆流条件下流过塔(1)。
根据本发明的塔可以用于气体处理、CO2捕集(例如胺洗)、蒸馏或气体转换方法。此外，本发明可以用于任何溶剂类型。

Claims (15)

1.一种旨在用于气体和液体之间交换热量和/或物质的塔的分布塔盘，包括：使所述气体通过所述塔盘(2)的元件(4)和使所述液体通过所述塔盘(2)的至少一个通道(6)，其特征在于：所述塔盘(2)进一步包括用于在优选方向上分布来自所述通道(6)的所述液体延伸超过所述塔盘下部的液体分布元件(5)。
2.根据权利要求1所述的塔盘，其特征在于，所述液体分布元件(5)以至少一种射流的形式分布所述液体。
3.根据前述权利要求中任一项所述的塔盘，其特征在于，所述塔盘(2)设置在规整填料(3)之上，所述液体分布元件(5)沿着实质上垂直于所述规整填料(3)上层塔板的方向取向，处于水平面内。
4.根据前述权利要求中任一项所述的塔盘，其特征在于，所述液体分布元件(5)通过螺钉连接、焊接、粘接或插入所述通道(6)而固定在所述通道(6)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的塔盘，其特征在于，所述气体传输元件包括延伸超过所述塔盘(2)上部的套管(4)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的塔盘，其特征在于，所述液体分布元件包含配有至少一个液体传输元件(7，11)的管路(5)，所述管线实质上平行于所述塔盘(2)。
7.根据权利要求6所述的塔盘，其特征在于，所述液体传输元件是设置在所述管路(5)上的孔(7，11)或管子。
8.根据权利要求7所述的塔盘，其特征在于，所述管路(5)包含沿所述管路(5)轴向排列的多个孔(7)或管子。
9.根据权利要求7所述的塔盘，其特征在于，所述孔具有狭槽(11)形状。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的塔盘，其特征在于，所述管路(5)包含用于将来自所述通道(6)的射流朝着所述液体传输元件(7，11)分散的分散板(8)。
11.根据权利要求6所述的塔盘，其特征在于，所述液体传输元件位于所述液体分布元件的上部，所述液体分布元件(5)具有用于将所述液体传输元件出口处的液体向下送出的分流器(12)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的塔盘，其特征在于，所述液体分布元件(5)由几个通道(6)所共有。
13.一种旨在用于气体和液体之间交换热量和/或物质的塔，其中两种流体通过规整填料(3)的方式接触，其特征在于：所述塔包含至少一种任一项前述权利要求所述的分布塔盘(2)，用于将所述流体分布到所述规整填料(3)上。
14.根据权利要求13所述的塔盘，其特征在于，所述液体分布元件(5)沿着实质上垂直于所述规整填料(3)上层塔板的方向取向，处于水平面内。
15.一种根据权利要求13或14所述的塔的用途，用于气体处理、CO2捕集、蒸馏或空气转变方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108079749A (zh) * 2016-11-22 2018-05-29 Ifp新能源公司 在供气体通过的通排口内包括分散材料的交换塔分配器托盘
CN108290081A (zh) * 2015-10-30 2018-07-17 Ifp 新能源公司 包括收集器盘和气体混合装置的用于在两种流体之间交换热和/或材料的塔

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3100320B1 (fr) * 2019-09-02 2022-02-18 Air Liquide Dispositif de distribution destiné à une colonne de séparation gaz/liquide

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102105230A (zh) * 2008-07-22 2011-06-22 环球油品公司 用于至少一种流体的喷雾器
CN105451859A (zh) * 2013-06-10 2016-03-30 Ifp新能源公司 用于带次级分配系统的气/液接触塔的分配器塔盘

Family Cites Families (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2061830A (en) * 1935-08-05 1936-11-24 Julian A Campbell Liquid and gas contacting apparatus
US2320822A (en) * 1942-07-11 1943-06-01 Frank J Kerrigan Bubble cap
US3146189A (en) * 1960-12-06 1964-08-25 Shell Oil Co Distributing vapor-liquid feed to beds
NL284535A (zh) * 1962-07-31
US3446489A (en) * 1965-07-08 1969-05-27 Max Leva Liquid distributors and redistributors for contact towers
US3378349A (en) * 1965-09-17 1968-04-16 Air Prod & Chem Apparatus for treating mixed-phase fluid reactants
GB1169878A (en) 1965-12-20 1969-11-05 Norton Co Distributor for Distributing Liquid in a Packed Gas/Liquid Contact Tower
GB1383876A (en) 1972-10-21 1974-02-12 Koppers Gmbh Heinrich Gas and liquid-permeable distributor tray for contact apparatus in the form of a tower
US4126540A (en) * 1973-08-03 1978-11-21 Atlantic Richfield Company Apparatus and process for distributing a mixed phase through solids
US4138327A (en) * 1977-11-04 1979-02-06 Uop Inc. Vapor/liquid distributor for fixed-bed catalytic reaction chambers
DE2752391C2 (de) 1977-11-24 1985-03-21 Julius Montz Gmbh, 4010 Hilden Verteilerboden
US4126539A (en) * 1977-12-05 1978-11-21 Mobil Oil Corporation Method and arrangement of apparatus for hydrogenating hydrocarbons
US4235847A (en) * 1978-06-21 1980-11-25 Uop Inc. Vapor/liquid distributor for fixed-bed catalytic reaction chambers
CH642566A5 (de) 1979-10-25 1984-04-30 Sulzer Ag Trogartige vorrichtung zum sammeln und verteilen der fluessigkeit in einer gegenstromkolonne.
JPS5931310Y2 (ja) * 1981-01-30 1984-09-05 昭和電工株式会社 気液接触装置の気液分散器
US4432913A (en) 1981-08-31 1984-02-21 The Dow Chemical Company Liquid distributing apparatus and method for a liquid-vapor contact column
CH658198A5 (de) * 1983-01-04 1986-10-31 Sulzer Ag Fluessigkeitsverteiler in einer stoff- und waermeaustauschkolonne.
US4472325A (en) 1983-06-13 1984-09-18 The Dow Chemical Company Liquid distributor apparatus for a vapor-liquid contact column
US4707340A (en) * 1983-10-14 1987-11-17 Milligan John D Staged guide plate and vessel assembly
GB8418918D0 (en) 1984-07-25 1984-08-30 Shell Int Research Gas/liquid contact
CH663904A5 (de) 1984-08-17 1988-01-29 Kuehni Ag Fluessigkeitsverteiler fuer eine stoffaustauschkolonne.
US4689183A (en) 1985-12-02 1987-08-25 The Dow Chemical Company Ultra low flow rate liquid redistributor assembly for use in a liquid-vapor contact tower
FR2605251B1 (fr) 1986-10-15 1989-05-19 Rhone Poulenc Ind Distributeur-repartiteur de fluides liquides
US4808350A (en) 1987-08-26 1989-02-28 The Dow Chemical Company Liquid distributor apparatus for high turndown ratios and minimum fouling
US4839108A (en) 1987-12-21 1989-06-13 Mobil Oil Corp. Liquid distribution device and pan
US4816191A (en) 1988-01-19 1989-03-28 Koch Engineering Company, Inc. Distributor for liquid-gas contact column and method of preparation and use
CH674895A5 (zh) 1988-03-22 1990-07-31 Kuehni Ag
US4909967A (en) 1988-11-03 1990-03-20 Glitsch, Inc. Liquid distributor assembly for packed tower
US5051214A (en) * 1989-01-13 1991-09-24 Glitsch, Inc. Double-deck distributor and method of liquid distribution
SU1655543A1 (ru) * 1989-07-14 1991-06-15 Днепропетровский химико-технологический институт им.Ф.Э.Дзержинского Распределительное устройство дл тепломассообменных аппаратов
FR2655877B1 (fr) 1989-12-14 1994-09-16 Air Liquide Distributeur de fluides pour colonne d'echange de chaleur et de matiere, notamment a garnissage, et colonne munie d'un tel distributeur.
US5192465A (en) * 1991-02-05 1993-03-09 Glitsch, Inc. Method of and apparatus for liquid distribution
US5240652A (en) * 1992-10-08 1993-08-31 Praxair Technology, Inc. Liquid distributor for a vapor-liquid contacting column
JPH0747258A (ja) 1993-08-06 1995-02-21 Mitsubishi Corp 物質および／または熱交換塔用の液体分配器
US5403561A (en) 1993-08-27 1995-04-04 Exxon Research & Engineering Co. Mixed phase fixed bed reactor distributor
US5645770A (en) * 1994-07-11 1997-07-08 Koch Engineering Company, Inc. Liquid collector-distributor device, system and method
JPH08150314A (ja) 1994-11-29 1996-06-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 気液接触装置
WO1996028232A1 (fr) 1995-03-15 1996-09-19 Hitachi, Ltd. Dispositif et procede pour la distribution de liquide
KR100298855B1 (ko) * 1996-08-07 2001-11-14 다나카 쇼소 기-액분산장치및기-액접촉장치및폐수처리장치
DE29701830U1 (de) * 1997-02-03 1997-06-05 Raschig AG, 67061 Ludwigshafen Dispersionseinrichtung für einen Flüssigkeitsverteiler
US5935389A (en) * 1997-05-19 1999-08-10 The Boc Group, Inc. Liquid distributor tray
US5919405A (en) * 1997-10-23 1999-07-06 Monsanto Company Fluid distribution system for an absorption tower
EP1016457B1 (en) * 1998-12-28 2003-05-07 Nippon Sanso Corporation Vapour-liquid contactor, cryogenic air separation unit and method of gas separation
US6713158B2 (en) * 1999-06-25 2004-03-30 The Boc Group, Inc. Structured packing
US6722639B2 (en) * 2001-04-10 2004-04-20 Koch-Glitsch, Lp Liquid distributor in mass transfer column and method of installation and use
RU2257933C2 (ru) * 2003-10-29 2005-08-10 ООО "Инженерная фирма "ПНЭк" Распределительно-контактное устройство
CN100364652C (zh) 2004-10-29 2008-01-30 中国石油化工股份有限公司 一种积垢分配器
DK1846150T3 (da) * 2005-01-21 2010-11-29 Morten Mueller Ltd Aps Fordelingsindretning til beholdere med tofaset, samtidig nedstrømning samt fordelingsfremgangsmåde
FR2883200B1 (fr) * 2005-03-17 2007-05-11 Inst Francais Du Petrole Dispositif pour le melange et la repartition d'un gaz et d' un liquide en amont d'un lit granulaire
FR2889973B1 (fr) * 2005-08-26 2007-11-09 Inst Francais Du Petrole Plateau filtrant pour reacteur a lit a co courant descendant de gaz liquide
DE102005045745A1 (de) * 2005-09-23 2007-04-12 Degussa Ag Vorrichtung und Verfahren zur Verteilung zweier nicht miteinander mischbarer Flüssigkeiten
FR2913353B1 (fr) 2007-03-09 2010-05-21 Inst Francais Du Petrole Garnissage structure haute performance pour colonne de mise en contact de fluides et methode de fabrication.
BRPI0703901B1 (pt) 2007-10-10 2016-03-22 Petróleo Brasileiro S A Petrobras dispositivo e processo para distribuição de cargas mistas sobre leitos fixos de catalisador em reatores de fluxo descendente
BRPI0904285B1 (pt) * 2009-10-30 2019-09-10 Petroleo Brasileiro Sa Petrobras dispositivo para resfriamento e distribuição de cargas mistas sobre leitos fixos de catalisador
CA2689266A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-23 Aker Solutions Canada Inc. Improved distributor
JP5794775B2 (ja) * 2010-12-09 2015-10-14 三菱重工業株式会社 気液接触板、気液接触積層ブロック体、気液接触積層構造体及びガス浄化装置
RU2477648C2 (ru) * 2011-06-20 2013-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего Профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) Способ и устройство для полной утилизации дымовых газов
FR2978679B1 (fr) * 2011-08-03 2014-01-17 Total Raffinage Marketing Plateau distributeur d'un gaz et d'un liquide, reacteur equipe d'un tel plateau et utilisation dudit plateau.
FR2980719B1 (fr) * 2011-09-30 2013-09-06 IFP Energies Nouvelles Plateau distributeur pour la distribution d'un melange polyphasique avec cheminees tronquees en peripherie.
US8697015B2 (en) * 2011-12-01 2014-04-15 Chevron U.S.A. Inc. Flow distribution for monolithic reactors
RU2656503C2 (ru) * 2013-12-20 2018-06-05 Статойл Петролеум Ас Система для перераспределения текучих сред
FR3018201B1 (fr) * 2014-03-10 2016-02-26 Ifp Energies Now Contacteur pour colonne d'echange constitue d'un agencement de garnissages structures

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102105230A (zh) * 2008-07-22 2011-06-22 环球油品公司 用于至少一种流体的喷雾器
CN105451859A (zh) * 2013-06-10 2016-03-30 Ifp新能源公司 用于带次级分配系统的气/液接触塔的分配器塔盘

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108290081A (zh) * 2015-10-30 2018-07-17 Ifp 新能源公司 包括收集器盘和气体混合装置的用于在两种流体之间交换热和/或材料的塔
CN108079749A (zh) * 2016-11-22 2018-05-29 Ifp新能源公司 在供气体通过的通排口内包括分散材料的交换塔分配器托盘

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015101689A3 (zh) 2018-07-13
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RU2015101689A (ru) 2016-08-10
EP2896447A1 (fr) 2015-07-22
FR3016533A1 (fr) 2015-07-24
CA2879274A1 (fr) 2015-07-21

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