CN108261796A - 用于精馏塔的集液器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于精馏塔的集液器，包括塔体，所述塔体的内部固定设置有空心的圆形基板，所述圆形基板上固定设置有环形套，所述圆形基板与所述塔体之间设置有集液槽，所述环形套的顶端设置有若干弯管，所述环形套的侧部设置有接管a，所述接管a的一端与所述集液槽相连通，所述圆形基板的底部设置有液体分布器，所述接管a的另一端与所述液体分布器的输入端相连通。本发明可以迅速将集液槽内的液体输送到液体分布器进行分布，解决了传统存在的“从填料表面下落的液体会有向精馏塔壁面聚拢的趋势，产生壁流，而且填料层高度越高，壁流越严重，大大降低填料上液体的回流量，进而降低精馏塔的纯度”的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于精馏塔的集液器，属于精馏塔设计技术领域。
背景技术
精馏塔有板式塔和填料塔两种类型，填料塔由于生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点在化工行业得到广泛的应用，填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备，液体从塔顶或塔的中部送入，经液体分布器均匀分布后喷淋到填料上，沿填料表面流下，与从塔底上升的高温气体进行密切的逆向接触；而从填料表面下落的液体会有向精馏塔壁面聚拢的趋势，产生壁流，而且填料层高度越高，壁流越严重，大大降低填料上液体的回流量，进而降低了精馏塔的纯度。
现有技术中，通过在塔内安装集液器将壁流收集起来，并将收集的液体输送到分布器进行重新分配；专利号：2012205681833，名称：精馏塔集液器及具有该集液器的精馏塔，该精馏塔集液器包括内环壁、外环壁和底板围成的集液槽，但是该集液器的集液槽中部是空心的，内环壁和外环壁上均开有通孔，下落的液体直接经通孔落到下方填料上，对于大型精馏塔而言起不到将液体重新分布的作用；专利号为2012205684348以及专利号为201420700261X的专利和上面提到的专利类似，只适用于小型精馏塔。此外，在精馏塔内部，一般而言从塔底送入的高温气体的温度由塔的中心向四周递减，越接近壁面，温度越低，壁面处传热效果差。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术存在的缺陷，解决上述技术问题，提出一种用于精馏塔的集液器，该集液器能够将精馏塔上方落下来的液体重新收集，并将从塔底送来的气体均匀分布。
本发明采用如下技术方案：用于精馏塔的集液器，其特征在于，包括塔体，所述塔体的内部固定设置有空心的圆形基板，所述圆形基板上固定设置有环形套，所述圆形基板与所述塔体之间设置有集液槽，所述环形套的顶端设置有若干弯管，所述环形套的侧部设置有接管a，所述接管a的一端与所述集液槽相连通，所述圆形基板的底部设置有液体分布器，所述接管a的另一端与所述液体分布器的输入端相连通。
作为一种较佳的实施例，圆形基板的外圆端与塔体固定连接，用于收集壁流；圆形基板的内圆端与环形套的底端固定连接。
作为一种较佳的实施例，环形套的侧面开设有倾斜设置的倾斜通孔，接管a固定配合设置于倾斜通孔中，用来将集液槽内的液体快速输送到液体分布器中进行再分布。
作为一种较佳的实施例，环形套的顶端设置有椭圆密封面，用来使精馏塔上方下落的液体快速落到集液槽中。
作为一种较佳的实施例，椭圆密封面上均匀分布设置若干螺纹孔，弯管螺纹配合安装在螺纹孔中。
作为一种较佳的实施例，螺纹孔的尺寸从椭圆密封面的中心向四周逐渐增大。
作为一种较佳的实施例，若干弯管在环形套上采用顺时针和逆时针交替排布。
作为一种较佳的实施例，弯管上的进液端的轴线与弯管上的出液端的轴线呈一定夹角，用来减少液体在弯管中的停留时间。
作为一种较佳的实施例，弯管的出液端的端面以及圆周面上均匀分布设置有若干喷射通孔，用来使喷出的气体更加细腻，气体分布的密度更加的均匀。
作为一种较佳的实施例，接管a与液体分布器之间还连接设置有法兰a、法兰b、接管b，接管a依次连接法兰a、法兰b、接管b，接管b与液体分布器的输入端相连通。
本发明所达到的有益效果：第一，本发明的圆形基板和塔体焊为一体，能够将壁流全部收集，接管采用倾斜安装的方式，可以迅速将集液槽内的液体输送到液体分布器进行分布；第二，本发明的环形套上的椭圆密封面的螺纹孔尺寸由中心向四周增大，减少了加工螺纹孔的工作量，精馏塔壁面处的气体能够得到快速的补充；第三，弯管采用顺时针和逆时针交替排布的方式，使各弯管之间的间隙小，实现了将精馏塔上方落下来的液体重新收集，并将从塔底送来的气体均匀分布，解决了传统存在的“从填料表面下落的液体会有向精馏塔壁面聚拢的趋势，产生壁流，而且填料层高度越高，壁流越严重，大大降低填料上液体的回流量，进而降低精馏塔的纯度”的技术问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的俯视图的结构示意图。
图3是本发明的环形套的俯视图的结构示意图。
图4是本发明的环形套的剖视图的结构示意图。
图5是本发明的弯管的结构示意图。
图中标记的含义：1-塔体，2-圆形基板，3-环形套，4-弯管，5-接管a，6-法兰a，7-法兰b，8-接管b，9-集液槽，31-倾斜通孔，32-螺纹孔，33-椭圆密封面，41-喷射通孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明的用于精馏塔的集液器主要由塔体1、圆形基板2、环形套3、弯管4及接管a5、集液槽9、液体分布器构成。塔体1内安装圆形基板2，并通过焊接方式焊为一体；圆形基板2上安装环形套3，通过焊接方式固定；环形套3上安装弯管4和接管a5，环形套3和弯管4之间通过螺纹连接，环形套3和接管a5之间通过焊接连接，整体构成了用于精馏塔的集液器。
圆形基板2是空心钢板，圆形基板2外圆端和塔体1焊在一起，收集壁流，内圆端上方安装环形套3，圆形基板2内圆半径和环形套3内径相同，环形套3和圆形基板2通过焊接固定；环形套3的侧面开设有倾斜通孔31，倾斜通孔31的尺寸略大于接管a5的尺寸，倾斜通孔31内安装接管a5，并通过焊接固定，采用倾斜安装的目的是为了使集液槽9内的液体能快速输送到液体分布器进行再分布；环形套3的一端为椭圆密封面33，采用椭圆密封面33的结构是为了便于精馏塔上方下落的液体能够快速落到集液槽9上，椭圆密封面33上均布有很多螺纹孔32，螺纹孔32尺寸由椭圆密封面33的中心向四周增大，螺纹孔32内安装弯管4。
弯管4分布如图2所示，采用顺时针和逆时针交替排布的方式，减少了加工螺纹孔32的工作量，各弯管4之间的间隙更小，由于精馏塔壁面处的温度最低，从弯管4流出的气体的温度会突然下降，需要足够多的高温气体补充，孔越大，容纳气体的量更多；弯管4无螺纹端的轴线与有螺纹端的轴线呈一定的夹角，主要是为了减少液体在弯管4上的停留时间，弯管4无螺纹端端面以及弯管4底部半个圆柱面上均布有尺寸较小且相同的喷射通孔41，使喷出的气体更加细腻，气体分布的密度更加的均匀；接管a5和接管b8之间采用法兰a6和法兰b7连接，通过螺栓固定，接管b8下方连接液体分布器，将从集液器收集的液体进行再分布。
本发明的工作原理：从精馏塔上方落下的液体、从塔壁面流下的液体或从塔外输入的液体汇入到集液槽9上，经过接管a5和接管b8输送到液体分布器，通过液体分布器对收集的液体进行重新分布；从塔底送上来的高温气体涌入环形套3内，在环形套3内，中心处高温气体由于突然受阻而四周扩散，使得四周气体温度升高，环形套3内气体通过安装在椭圆密封面33上的弯管4进入集液器上方，由于弯管4开有尺寸相同的喷射通孔，使得气体分布得更加均匀。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.用于精馏塔的集液器，其特征在于，包括塔体（1），所述塔体（1）的内部固定设置有空心的圆形基板（2），所述圆形基板（2）上固定设置有环形套（3），所述圆形基板（2）与所述塔体（1）之间设置有集液槽（9），所述环形套（3）的顶端设置有若干弯管（4），所述环形套（3）的侧部设置有接管a（5），所述接管a（5）的一端与所述集液槽（9）相连通，所述圆形基板（2）的底部设置有液体分布器，所述接管a（5）的另一端与所述液体分布器的输入端相连通。
2.根据权利要求1所述的用于精馏塔的集液器，其特征在于，所述圆形基板（2）的外圆端与所述塔体（1）固定连接，用于收集壁流；所述圆形基板（2）的内圆端与所述环形套（3）的底端固定连接。
3.根据权利要求1所述的用于精馏塔的集液器，其特征在于，所述环形套（3）的侧面开设有倾斜设置的倾斜通孔（31），所述接管a（5）固定配合设置于所述倾斜通孔（31）中，用来将所述集液槽（9）内的液体快速输送到所述液体分布器中进行再分布。
4.根据权利要求1所述的用于精馏塔的集液器，其特征在于，所述环形套（3）的顶端设置有椭圆密封面（33），用来使精馏塔上方下落的液体快速落到所述集液槽（9）中。
5.根据权利要求4所述的用于精馏塔的集液器，其特征在于，所述椭圆密封面（33）上均匀分布设置若干螺纹孔（32），所述弯管（4）螺纹配合安装在所述螺纹孔（32）中。
6.根据权利要求5所述的用于精馏塔的集液器，其特征在于，所述螺纹孔（32）的尺寸从所述椭圆密封面（33）的中心向四周逐渐增大。
7.根据权利要求1所述的用于精馏塔的集液器，其特征在于，若干所述弯管（4）在所述环形套（3）上采用顺时针和逆时针交替排布。
8.根据权利要求1所述的用于精馏塔的集液器，其特征在于，所述弯管（4）上的进液端的轴线与所述弯管（4）上的出液端的轴线呈一定夹角，用来减少液体在所述弯管（4）中的停留时间。
9.根据权利要求1所述的用于精馏塔的集液器，其特征在于，所述弯管（4）的出液端的端面以及圆周面上均匀分布设置有若干喷射通孔（41），用来使喷出的气体更加细腻，气体分布的密度更加的均匀。
10.根据权利要求1所述的用于精馏塔的集液器，其特征在于，所述接管a（5）与所述液体分布器之间还连接设置有法兰a（6）、法兰b（7）、接管b（8），所述接管a（5）依次连接所述法兰a（6）、所述法兰b（7）、所述接管b（8），所述接管b（8）与所述液体分布器的输入端相连通。
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