CN107670470B - 一种新型填料吸收塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种新型填料吸收塔。一种新型填料吸收塔，其特征在于：包括壳体和安装在壳体中的两层自压紧填料层，所述两层自压紧填料层之间安装有液体再分布器；所述液体再分布器的底部与填料吸收塔壳体之间通过至少两根导流支撑件连接支撑，所述导流支撑件包括竖直的塔壁结合面和水平的底盘结合面，塔壁结合面和底盘结合面之间通过导流支撑杆连接，所述导流连接杆由若干个凸环圆盘和凹环圆盘交替连接而成，每个所述的凹环圆盘的中心偏离凸环圆盘的中心2‑3cm，所述导流支撑杆与填料吸收塔壳体内壁的夹角为45°‑60°。该发明吸收效果好，且成本低廉。

Description

一种新型填料吸收塔

技术领域

本发明涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种新型填料吸收塔。

背景技术

填料塔是以塔内的填料作为气液两相件接触构件的传质设备，填料塔的塔身是一直立式圆筒，一般情况下，填料吸收塔内部的结构一般从上至下依次为填料压板——填料层——填料支撑板——液体再分布器——填料压板——填料层——填料支撑板。为了节省填料塔制造成本，可以考虑在不影响其功能的情况下省去填料压板和填料支撑板。

发明内容

本发明要解决上述问题，提供一种新型填料吸收塔，该填料吸收塔中不需要用到传统的填料压板和填料支撑，但依旧具有良好的气液吸收功能，并且成本低廉。

本发明解决问题的技术方案是，提供一种新型填料吸收塔，其特征在于：包括壳体和安装在壳体中的两层自压紧填料层，所述两层自压紧填料层之间安装有液体再分布器；所述液体再分布器的底部与填料吸收塔壳体之间通过至少两根导流支撑件连接支撑，所述导流支撑件包括竖直的塔壁结合面和水平的底盘结合面，塔壁结合面和底盘结合面之间通过导流支撑杆连接，所述导流连接杆由若干个凸环圆盘和凹环圆盘交替连接而成，每个所述的凹环圆盘的中心偏离凸环圆盘的中心2-3cm，所述导流支撑杆与填料吸收塔壳体内壁的夹角为45°-60°。

优选地，所述自压紧填料层由两个相同的填料层组合在一起，所述填料层包括填料套以及填充在填料套中的填料，所述填料套包括插入部和锁紧部，所述插入部为圆台形；所述锁紧部为内部凹陷的圆柱形，锁紧部的顶面半径大于插入部的底面半径，且顶面与插入部的底面连接；锁紧部的底面中心向内凹陷形成倒圆台形的凹槽；所述凹槽的高度等于所述插入部的高度，所述凹槽的槽口半径等于所述插入部的底面半径；所述插入部的侧面、凹槽的侧面和顶面、锁紧部顶面和底面上均开设有小孔，小孔的孔径小于填料的外径。

优选地，所述凹槽的锥度为α，所述插入部的锥度为β，1°≤α≤30°，1°≤β≤20°，0≤α－β≤10°。

优选地，所述液体再分布器包括液体收集组件和液体再分布组件，所述液体收集组件为塔式，包括至少两层均开设有滤孔的收集盘，上层收集盘的半径小于下层收集盘，上层收集盘的数量大于下层收集盘；每个所述的上层收集盘和下层收集盘之间至少通过两根分流支撑杆连接，所述的两根分流支撑杆的一端相互连接在上层收集盘盘底并形成60°-90°角，每根分流支撑杆与上层收集盘之间的夹角为45°-60°，所述分流支撑杆上套接有分流套，所述分流套侧面具有螺旋状纹路或者梳齿状纹路；所述液体再分布组件包括集液盘，所述集液盘和下层收集盘之间通过若干支撑柱连接，所述支撑柱的两端分别穿过下层收集盘和集液盘，支撑柱侧面开设有溢流通孔；在两根相邻的支撑柱之间安装有液体再分布结构。

优选地，所述液体再分布结构包括若干第一降液管和若干第二降液管，所述第一降液管上端伸入下层收集盘的滤孔中，下端穿过集液盘；所述第二降液管上端低于第一降液管上端，下端穿过集液盘，且第二降液管管壁与支撑柱柱壁连接；所述第一降液管和第二降液管的底面平齐。

优选地，所述上层的自压紧填料层的凹槽顶面与液体再分布器的上层收集盘接合。

优选地，所述壳体顶部开设有出气口，底部开设有出液口，侧面上部开设有进液口，侧面下部开设有进气口。

优选地，所述壳体中还安装有捕沫器，所述捕沫器安装在进液口上方。

优选地，所述进液口后连接有多嘴喷枪。

本发明的有益效果：

1. 无需填料压板和填料支撑板，成本低廉；

2. 特殊设计的填料层和液体再分布器，气液结合效果好。

附图说明

图1为一种新型填料吸收塔的结构示意图；

图中，100-壳体，111-出气口，112-出液口，113-进液口，114-进气口，115-捕沫器，116-多嘴喷枪，200-自压紧填料层，210-插入部，220-锁紧部，221-凹槽，300-液体再分布器，310-液体收集组件，311-上层收集盘，312-下层收集盘，313-分流支撑杆，320-液体再分布组件，321-集液盘，322-支撑柱，323-液体再分布结构，323a-第一降液管，323b-第二降液管，400-导流支撑件，410-塔壁结合面，420-底盘结合面，430-导流支撑杆，431-凸环圆盘，432-凹环圆盘。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，一种新型填料吸收塔，包括壳体100和安装在壳体100中的两层自压紧填料层200，两层自压紧填料层200之间安装有具有支撑作用的液体再分布器300。

自压紧填料层200由两个相同的填料层组合在一起，该填料层包括填料套以及填充在填料套中的填料，填料套包括插入部210和锁紧部220，插入部210为圆台形；锁紧部220为内部凹陷的圆柱形，锁紧部220的顶面半径大于插入部210的底面半径，且顶面与插入部210的底面连接；锁紧部220的底面中心向内凹陷形成倒圆台形的凹槽221；凹槽221的高度等于插入部210的高度，凹槽221的槽口半径等于所述插入部210的底面半径，凹槽221的锥度为α，所述插入部210的锥度为β，1°≤α≤30°，1°≤β≤20°，0≤α－β≤10°；插入部210的侧面、凹槽221的侧面和顶面、锁紧部220顶面和底面上均开设有小孔，小孔的孔径小于填料的外径。上层的自压紧填料层200的凹槽221的顶面与液体再分布器300连接。

当两个该填料层组合在一起的时候，将下面填料层的插入部210插入到上面填料层的凹槽221中。由于插入部210的侧面倾斜，插入时，插入部210会得到适当的收束，从而方便地插入到凹槽221中。当插入完成后，收束的插入部210释放，此时，由于凹槽221的锥度大于或等于插入部210的锥度，插入部210展开后会与凹槽221的侧面过盈结合，从而将两个填料层无需外力紧密接合起来，同时，位于填料套中的填料受到来自斜侧面的力，得到“箍紧”的压紧效果。又由于凹槽221的高度等于插入部210的高度，凹槽221的槽口半径等于所述插入部210的底面半径，组合后，上面填料层的锁紧部220底面与下面填料层锁紧部220顶面结合，上面填料层凹槽221的顶面与下面填料层插入部210的顶面结合，由于上面填料层的重力作用，填料套中的填料受到来自顶面和底面的挤压力，得到垂直方向的压紧效果，省去了传统的填料压板和填料支撑板，降低了成本。

液体再分布器300为塔式，包括液体收集组件310和液体再分布组件320，液体收集组件310包括至少两层均开设有滤孔的收集盘；上层收集盘311的半径小于下层收集盘312，上层收集盘311的数量大于下层收集盘312，每个的上层收集盘311和下层收集盘312之间至少通过两组分流支撑件连接，每组分流支撑件包括两根分流支撑杆313，的两根分流支撑杆313的一端相互连接在上层收集盘311盘底并形成60°-90°角，每根分流支撑杆313与上层收集盘311之间的夹角为45°-60°，分流支撑杆313上套接有分流套，分流套侧面具有螺旋状纹路或者梳齿状纹路；液体再分布组件320包括集液盘321，集液盘321和下层收集盘312之间通过若干支撑柱322连接，支撑柱322的两端分别穿过下层收集盘312和集液盘321，支撑柱322侧面开设有溢流通孔；在两根相邻的支撑柱322之间安装有液体再分布结构323。

液体再分布结构323包括若干第一降液管323a和若干第二降液管323b，第一降液管323a上端伸入下层收集盘312的滤孔中，下端穿过集液盘321；第二降液管323b上端低于第一降液管323a上端，下端穿过集液盘321，且第二降液管323b管壁与支撑柱322柱壁连接；第一降液管323a和第二降液管323b的底面平齐。

原料液体经过上层的自压紧填料层200后，从凹槽221顶面流出的液体一部分落到上层收集盘311上再通过滤孔落下，另一部分经过分流支撑杆313落到下层收集盘312上；从凹槽221侧面和锁紧部220底面流出的液体经过分流支撑杆313落到下层收集盘312上；从而得到第一次不同程度的粗略的再分布。落到下层收集盘312后通过其滤孔流下，进入液体再分布结构323中，有的直接流入第一降液管323a；有的落到集液盘321上，积累到一定高度后从第二降液管323b顶端流入；有的通过支撑柱322的溢流通孔从支撑柱322外流向液体再分布结构323内，部分直接流入第二降液管323b，部分落到集液盘321上，积累到一定高度后从第二降液管323b顶端流入。最后液体从第一降液管323a和第二降液管323b底端均匀流出，得到细致的再分布，提高了气液吸收效果。

液体再分布器300的底部与填料吸收塔壳体100之间通过至少两根导流支撑件400连接支撑，导流支撑件400包括竖直的塔壁结合面410和水平的底盘结合面420，塔壁结合面410和底盘结合面420之间通过导流支撑杆430连接，导流连接杆430由若干个凸环圆盘431和凹环圆盘432交替连接而成，每个的凹环圆盘432的中心偏离凸环圆盘431的中心2-3cm，导流支撑杆430与填料吸收塔壳体100内壁的夹角为45°-60°。

壳体100顶部开设有出气口111，底部开设有出液口112，侧面上部开设有进液口113，进液口113后连接有多嘴喷枪116，侧面下部开设有进气口114。当该填料吸收塔用于进行液体吸收气体的工艺操作时，原料气体从进气口114进入，原料液体从进液口113进入，以进行逆流吸收。吸收完成后得到的气体从出气口111排出，液体从出液口112排出。

壳体100中还安装有捕沫器115，捕沫器115安装在进液口113上方，用于除去泡沫。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种新型填料吸收塔，其特征在于：包括壳体（100）和安装在壳体（100）中的两层自压紧填料层（200），所述两层自压紧填料层（200）之间安装有液体再分布器（300）；所述液体再分布器（300）的底部与填料吸收塔壳体（100）之间通过至少两根导流支撑件（400）连接支撑，所述导流支撑件（400）包括竖直的塔壁结合面（410）和水平的底盘结合面（420），塔壁结合面（410）和底盘结合面（420）之间通过导流支撑杆（430）连接，所述导流支撑杆（430）由若干个凸环圆盘（431）和凹环圆盘（432）交替连接而成，每个所述的凹环圆盘（432）的中心偏离凸环圆盘（431）的中心2-3cm，所述导流支撑杆（430）与填料吸收塔壳体（100）内壁的夹角为45°-60°；所述自压紧填料层（200）由两个相同的填料层组合在一起，所述填料层包括填料套以及填充在填料套中的填料，所述填料套包括插入部（210）和锁紧部（220），所述插入部（210）为圆台形；所述锁紧部（220）为内部凹陷的圆柱形，锁紧部（220）的顶面半径大于插入部（210）的底面半径，且顶面与插入部（210）的底面连接；锁紧部（220）的底面中心向内凹陷形成倒圆台形的凹槽（221）；所述凹槽（221）的高度等于所述插入部（210）的高度，所述凹槽（221）的槽口半径等于所述插入部（210）的底面半径；所述插入部（210）的侧面、凹槽（221）的侧面和顶面、锁紧部（220）顶面和底面上均开设有小孔，小孔的孔径小于填料的外径。

2.根据权利要求1所述的一种新型填料吸收塔，其特征在于：所述凹槽（221）的锥度为α，所述插入部（210）的锥度为β，1°≤α≤30°，1°≤β≤20°，0≤α－β≤10°。

3.根据权利要求1所述的一种新型填料吸收塔，其特征在于：所述液体再分布器（300）包括液体收集组件（310）和液体再分布组件（320），所述液体收集组件（310）为塔式，包括至少两层均开设有滤孔的收集盘，上层收集盘（311）的半径小于下层收集盘（312），上层收集盘（311）的数量大于下层收集盘（312）；每个所述的上层收集盘（311）和下层收集盘（312）之间至少通过两根分流支撑杆（313）连接，所述的两根分流支撑杆（313）的一端相互连接在上层收集盘（311）盘底并形成60°-90°角，每根分流支撑杆（313）与上层收集盘（311）之间的夹角为45°-60°，所述分流支撑杆（313）上套接有分流套，所述分流套侧面具有螺旋状纹路或者梳齿状纹路；所述液体再分布组件（320）包括集液盘（321），所述集液盘（321）和下层收集盘（312）之间通过若干支撑柱（322）连接，所述支撑柱（322）的两端分别穿过下层收集盘（312）和集液盘（321），支撑柱（322）侧面开设有溢流通孔；在两根相邻的支撑柱（322）之间安装有液体再分布结构（323）。

4.根据权利要求3所述的一种新型填料吸收塔，其特征在于：所述液体再分布结构（323）包括若干第一降液管（323a）和若干第二降液管（323b），所述第一降液管（323a）上端伸入下层收集盘（312）的滤孔中，下端穿过集液盘（321）；所述第二降液管（323b）上端低于第一降液管（323a）上端，下端穿过集液盘（321），且第二降液管（323b）管壁与支撑柱（322）柱壁连接；所述第一降液管（323a）和第二降液管（323b）的底面平齐。

5.根据权利要求3所述的一种新型填料吸收塔，其特征在于：所述上层的自压紧填料层（200）的凹槽（221）顶面与液体再分布器（300）的上层收集盘（311）接合。

6.根据权利要求1所述的一种新型填料吸收塔，其特征在于：所述壳体（100）顶部开设有出气口（111），底部开设有出液口（112），侧面上部开设有进液口（113），侧面下部开设有进气口（114）。

7.根据权利要求6所述的一种新型填料吸收塔，其特征在于：所述壳体（100）中还安装有捕沫器（115），所述捕沫器（115）安装在进液口（113）上方。

8.根据权利要求6所述一种新型填料吸收塔，其特征在于：所述进液口（113）后连接有多嘴喷枪（116）。