CN1065446C - 并流喷射式复合塔 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化学工程中的气液传质设备,具体地讲是一种并流喷射式复合塔。它包括塔体、降液管、塔板、受液盘,其特征是还包括连接在塔板开孔上方的由提液管、填料、填料筐和填料支承板组成的传质单元,填料筐连接在提液管的顶端,填料支承板安装在提液管的下部,提液管与塔板连接处有端槽空隙。本发明结构简单,造价低廉,可实现填料塔的多级并流操作,使分离效率和生产能力提高,经济效益显著。
Description
本发明属化学工程中的气液传质设备,具体地讲是一种并流喷射式复合塔。
气液传质过程中广泛应用的塔设备主要有板式塔和填料塔两大类型,普通的板式塔包括塔体、塔板、降液管和受液盘(CN1075662A),其传质效率和生产能力较底,而高效填料塔效率高并且生产能力较大,但是往往造价高。近年来,有人将塔板和填料组合起来构成复合塔,即在塔板下面悬挂填料,此种复合塔仍属气液逆流性质且用于化工生产中结构复杂,难以推广使用。此外,普通填料塔若采用气液并流操作,生产能力很大,但是最多只能有一块理论板,很难实现多级并流操作。
本发明的目的在于提供一种新型的并流喷射式复合塔,在该塔内可实现填料塔的多级并流操作,结构简单,造价低廉,使分离效率和生产能力大幅度提高。
本发明是在塔板上安装主要包括提液管、填料筐、填料支承板和填料构成的传质单元体,提液管和填料筐可分别充填填料。
本发明的具体实施方案参照附图详细说明如下:
图1是并流喷射式塔示意图。
图2是传质单元体分布示意图;图3是传质单元主视图;图4是传质单元体俯视图;
图5是传质单元体B-向视图;图6是传质单元体A-A截面剖视图。
图7是提液管主视图;图8是提液管C-C截面剖视图;图9是提液管与塔板连接示意图。
图10是填料筐主视图;图11是填料筐俯视图;图12是填料筐左视图;图13是填料筐D向视图;图14是填料筐定向示意图;图15是装有规整填料的填料筐安装示意图。
图16是提液管与填料筐连接管式意图。
如图所示,1是提液管、2是填料、3是填料筐、4是填料、5是填料支承板、6是受液盘、7是塔板、8是降液管。其基本是在板式塔的塔板上,开一个或多个孔,并在孔的上方安装传质单元体。在板式塔中,可以在一层或多层塔板上采用该结构。该结构用于各种不同形式的板式塔。
在每层塔板上可分布一个或多个传质单元体,图中传质单元在塔板上采取三角形排列,还可采取正方形排列以及其他分布式。并且在不同的塔板上,可采取不同的分布方式。
图3种提液管1至于塔板(7)开孔出的上方,下端与塔板7焊接把提液管1固定在塔板7上,提液管1还可采用其他各种支承定位结构固定在塔板7上。提液管1下端槽的高度为5~50mm。填料筐3至于提液管1的上端,并通过焊接相连接。提液管1种装有填料支承板5,用以支承填料。提液管1种可装填料2,填料筐3种可装填料4。填料2和填料4可以是各种型号的散装填料或规整填料。提液管1中可以装满填料,也可以只装一部分甚至不装填料;填料筐3装满填料或只装一部分填料填料筐3的高度应是可以调节的。此外,当填料筐3中装散填料时,可先将散装填料置于丝网或其他结构之中,然后再置于填料筐3中。传质单元体总高度为塔板间距的2/3左右,一般为100~600mm。填料筐3的流通截面应大于或等于提液管1的流通截面;塔板开孔的形状可以是圆形,也可以是其他形状;开孔边缘倒出圆角,或采用其他有利于减小流动阻力的结构;提液管1的流通截面应大于或等于塔板开孔的面积。
提液管1既可以采用图3中所示的圆形管,也可采用图7,图8所示的矩形管,还可以采用其他各种形状的管子,提液管1可采取开槽结构如图3、图7、图8所示,也可采取开孔以及其他各种结构。槽的高度为5~50mm,开槽或开孔可以选定在提液管的不同位置。相应地提液管可以采用不同的与塔板7连接方式,当提液管1结构如图9所示时,提液管可以用焊接(如图9示)或铆接固定在塔板7上,而当开槽或开孔形式如图3,图7时,可采用焊接把提液管1固定在塔板上。此外,提液管1上也可以不采用开槽或开孔,而用支承定位板或其他结构将提液管1固定在塔板上,并保持提液管1的下端与塔板7的间距为5~50mm。还可采取其他结构将提液管固定在塔板上,提液管的材质可采用各种金属材料及非金属材料。
填料支承板5用钢板条制成,焊接在提液管1内。当提液管1内装有部分填料时,采用填料支承板5或其他填料支承结构。填料支承板5或其他填料支承结构还可用其他金属和非金属材料制成,当提液管1中不装填料或其他情况时,也可省去填料支承结构。填料筐3可如图10,图11,图12,图13制成正方体形、长方体、圆筒形等各种几何形状,填料筐3可以用钢板条焊接而成,然后焊接固定在提液管1上。填料筐3还可用金属网制成,或者直接与提液管做成一体,还可以采用其他结构型式,用各种金属和非金属材料制成,填料筐3采用一向或多向封闭的结构,如图10,11,12,13中的正方形填料筐只有上顶面封闭。
图14中所有填料筐,除了下底面及箭头所在的平面不封闭外,其余各面均封闭,此种型式适于填料筐中装有各种散装填料和规整填料的情况。此外,填料筐还可采用其他定向方式,细箭头方向表示气液从该平面流出。在不同塔板上,填料筐可同时采取单向或多向封闭的不同定向方式。图中粗箭头代表塔板上液流方向。
图15中各填料筐除了下底面及箭头所在的平面不封闭之外,其余各面均封闭。图中填料筐内细实线表示填料的波纹片方向,细箭头方向表示气液从该平面流出,粗箭头代表塔板上液流方向。相邻两填料筐的波纹片互相垂直,此外,也可以相邻两填料筐中波纹片相互平行或上述两情况兼而有之。在不同塔板上可同时采取以上各种不同形式。
从图16中看出,在塔板的各个方向上,每个提液管与一个填料筐相结合,如图1,图2,图3所示;或者多个提液管共用一个填料筐,或是整排提液管共用一个填料筐,也可以是上述三种方式在一块塔板上同时存在,并且在不同的塔板上,可以采取以上各种不同的结合方式。采用上述结构时,填料筐同样有多种定向方式。
并流喷射式复合塔的操作过程如下:气体从塔板7下方以一定的气速通过塔板开孔,而塔板7上的液体通过提液管1与塔板7之间的5~50mm的空隙之后被气体夹带,气液并流通过提液管1内的填料2,进行混和传质过程;然后气液并流进入填料筐3中的填料4进行传质过程并完成气液分离,气体向上进入上一层塔板的开孔,液体下降到下一层塔板。在每一层塔板上都进行上述过程,并流喷射式复合塔从而在气液总体逆流情况下,实现多级并流操作。
本发明可根据实际工艺要求安装塔板层数,本发明的工艺参数是,塔板的开孔率5~30%为宜,塔板之间距离可根据实际需要而定,至少100mm,空塔F因子=0.8~3.5[m/s(kg/m3)0.5],阻力20~100mm水柱/板。本发明的效果是明显的,例如下述一组参数:
常压全回流操作
空塔F因子=1.5~3.5m/s(kg/m3)0.5开孔率18%
效率:板间距330mm 板效率75~90%(相当于2~2.8块理论板/米)
阻力:30~70mm水柱/板
采用上述工艺参数对乙醇/水物系进行精馏分离,使用4块实际板可将乙醇从20%提高到76%以上。
本发明与已知技术相比具有突出的实质性特点,可以评述如下:
一、本发明是填料及塔板的复合体,它靠填料实现膜式传质,靠塔板实现多级并流。填料塔效率高,生产能力大,但放大效应较明显,这主要是气液自然流动分布所致。尽管初始气液分布均匀,也会在流动过程中形成沟流,测流及壁流等现象,造成效率及生产能力的下降,使设计失误。且常规填料塔不能实现多级并流操作,而本发明正好克服了上述缺陷,它靠强制流动使气液在填料表面分布均匀,传质主要阻力气膜和液膜极薄且不断更新,同时彻底消除了填料塔固有的缺陷-壁流,因而传质效率可大大提高;而靠强制流动也使生产能力不受自然流动所形成的液泛所限,故生产能力也大为提高。
二、本发明与板式塔(垂直筛板塔)区别是:
首先是传质原理不同,本发明属微分接触型强制膜式传质,主要在填料表面进行传质过程,而垂直筛板塔靠喷射传质;其次是操作性质不同,本发明填料阻力小,而垂直筛板筛孔阻力大,相同条件下,本发明阻力相当于垂直筛板阻力的1/3~1/2。
在垂直筛板中,由于气体喷射并挟带细微液滴通过筛孔,故要求气速较高,否则会造成塔板漏液(垂直筛板在罩孔气速F=7时,漏液5%),而且气体从筛孔中通过,而罩体对喷也易造成雾沫夹带。本发明的塔中,只要气速超过填料的液泛点,到达填料表面的液体即无落下的可能,同时由于上段填料气液分离,故气体雾沫夹带量少,因此本发明操作弹性大,比垂直筛板大一倍左右,此外,本发明由于不需要筛孔,故节省了大量工时与设备,因而可降低成本1/3~1/4。
Claims (4)
1.一种并流喷射式复合塔,它包括塔体、塔板(7)、降液管(8)和受液盘(6),其特征在于它还包括由提液管(1)、填料(2)(4)、填料筐(3)和填料支承板(5)组成的传质单元,该传质单元连接在塔板(7)开孔的上方,盛有填料(4)的填料筐(3)连接在提液管(1)的顶端,用于支承填料(2)的填料支承板(5)安装在提液管(1)的下部,提液管(1)与塔板(7)连接处有端槽空隙。
2.按照权利要求1所说的并流喷射式复合塔,其特征在于所说的塔板开孔率5~30%。
3.按照权利要求1所说的并流喷射式复合塔,其特征在于所说的提液管(1)下端与塔板(7)之间槽的高度为5~50mm。
4.按照权利要求1所说的并流喷射式复合塔,其特征在于所说的填料筐(3)可采用单向或多向封闭的结构。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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- 1996-07-09 CN CN96110153A patent/CN1065446C/zh not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1075662A (zh) * | 1993-02-17 | 1993-09-01 | 中国石油化工总公司 | 多段悬浮反应分离塔 |
CN1103007A (zh) * | 1993-07-19 | 1995-05-31 | 日挥株式会社 | 液-液接触器 |
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