CN110418673A - 用于传质塔的基座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于传质塔(1)的塔盘(10)，其配置为允许液相与气相之间的接触。塔盘(10)包括：塔盘入口(131、132)，经由塔盘入口(131、132)向塔盘(10)供应液相；塔盘出口(141、142)，液相经由塔盘出口(141、142)从塔盘(10)流出；第一引导装置(11)，其用于引导液相，其中，第一引导装置(11)形成第一流动路径(21、22)，液相沿着第一流动路径(21、22)从塔盘入口(131、132)流到塔盘出口(141、142)；入口(15、151、152)，其用于温度控制流体；出口(16、161、162)，其用于温度控制流体；和第二引导装置(12)，其用于引导温度控制流体与液相进行热交换，其中，第二引导装置(12)形成第二流动路径(31、32)，第二流动路径(31、32)与第一流动路径重叠并且从入口(15、151、152)通向出口(16、161、162)，并且温度控制流体在与液相的流动方向相反的方向上沿着第二流动路径(31、32)流动。

Description

用于传质塔的基座

技术领域

本文涉及一种用于传质塔(诸如吸收塔、精馏塔、汽提塔或蒸馏塔)的塔盘的实施例。此外，本文涉及包括多个这种塔盘的传质塔的实施例。

背景技术

已经看到，传质塔(诸如吸收塔、精馏塔、汽提塔或蒸馏塔)在化学工厂建设中发现了数十年。

例如，材料的分离在传质塔中通过液相与气相的密集接触而出现。这里，液相可以从顶部向下穿行通过传质塔，而气相可以沿相反方向从底部向上传送通过传质塔。

为了确保液相和气相之间的接触，可以在传质塔中设置多个叠置的塔盘，每个塔盘能够配置为使得液体在塔盘上穿行。

此外，可以在这样的塔盘中设置传质元件，诸如气体通道开口，向上流动的气体通过其上升通过液体。

叠置的塔盘可以通过流入轴或流出轴彼此连接。这样的轴可以将液相导向到下一个塔盘上，并且例如用作将脱气液体从一个塔盘引导到下方的塔盘的导管。这种轴也被称为术语“降液管道”。

在此背景下，文献WO 2013/072353 A1公开了一种用于传质塔的塔盘，其具有分布在塔盘上的气体通道开口以及用于使流到塔盘上的液体流偏转的至少一个引导板，其中，能够经由至少一个入口为塔盘供应液体，并且塔盘具有至少一个入口、将流入液体划分为两个流的至少一个分离堰并且具有用于液体的至少两个出口或者至少两个入口和至少一个出口，其中，每个流沿着流动路径流到出口。

作为另外的现有技术，可以提及DE 15 20 056 A和CH 463 465 A。

本发明的目的是提供一种用于传质塔的塔盘，与先前已知的塔盘相比，本发明的塔盘在制造方面和/或在传质中的热力学行为方面提供了改进的性能。

发明内容

为了实现上述目的，提出了根据独立权利要求1或独立权利要求2所述的用于传质塔的塔盘。塔盘分别配置为允许液相和气相之间的接触。

在一个实施例中，用于传质塔的塔盘包括：塔盘入口，经由该塔盘入口向塔盘供应液相；塔盘出口，液相经由该塔盘出口从塔盘流出；用于引导液相的第一引导装置，其中，第一引导装置形成第一流动路径，液相沿着该第一流动路径从塔盘入口流到塔盘出口；用于温度控制流体的入口；用于温度控制流体的出口；以及第二引导装置，其用于引导温度控制流体以与液相进行热交换，其中，第二引导装置形成第二流动路径，第二流动路径与第一流动路径重叠并且从入口通向出口，并且温度控制流体在与液相的流动方向相反的方向上沿着第二流动路径流动。

例如，第二流动路径因此完全地或几乎完全地沿着第一流动路径延伸，使得温度控制流体在液相与温度控制流体之间发生热交换的位置处在与液相的流动方向相反的方向上流动。为此，将用于温度控制流体的入口安装在塔盘出口附近和将用于温度控制流体的出口安装在塔盘入口附近可以是有利的。例如，流动的液相因此在其从塔盘入口到塔盘出口的整个路径上“看到”朝向其流动的温度控制流体。液相和温度控制流体之间的改进的能量交换可以以这种方式发生。

在一个实施例中，用于传质塔的塔盘实现逆流原理，其中“塔盘侧”液相和由第二引导装置引导的温度控制流体(例如“管侧”温度控制流体)在整个或几乎整个塔盘上以相反方向(“逆流”)流动。

热交换可以通过温度控制流体摄取液相的热量或通过温度控制流体释放热量而出现。因此，在第一种情况下发生液相的冷却，在第二种情况下发生液相的加热。采用哪种情况取决于各自的工艺要求。

在另一实施例中，用于传质塔的塔盘包括：塔盘入口，经由该塔盘入口向塔盘供应液相；塔盘出口，液相经由该塔盘出口从塔盘流出；用于引导液相的第一引导装置，其中，该第一引导装置形成第一流动路径，液相沿着该第一流动路径从该塔盘入口流到该塔盘出口，并且：该塔盘入口包括第一进口，该第一进口例如布置在塔盘的周缘处；该塔盘出口包括第一离开口，该第一离开口例如布置在塔盘的中心；并且该第一引导装置包括螺旋引导堰装置，该螺旋引导堰装置以螺旋方式形成第一进口与第一离开口之间的第一流动路径。

具有螺旋第一流动路径的上述实施例可以例如在整个塔盘上实现液相中的气相的均化。例如，引导堰装置接收经由塔盘入口流入的液相，并沿着螺旋第一流动路径将其引导至塔盘出口，液相经由该塔盘出口离开塔盘并被传送至位于传质塔下方的塔盘或从传质塔排出。塔盘可以例如具有由外壁界定的圆形区域。螺旋引导堰装置例如像外壁一样大致垂直于塔盘例如在竖直方向上延伸，并且因此可以例如与外壁一起形成沿着用于液相的螺旋第一流动路径的流体通路。

下面将呈现塔盘的另外的实施例的其他说明性和可选特征。如果这些特征没有被明确地描述为对彼此的替代，则这些特征可以彼此组合产生另外的实施例。这里，也使用术语“液体”代替术语“液相”，这两个术语具有相同的含义。类似的情况适用于术语“气相”和“气体”。

具体地，可以指出，两个上述实施例可以彼此组合。因此，在塔盘的一个实施例中，实现了逆流原理，同时提供了螺旋第一流动路径。

在实现逆流原理的实施例中，塔盘入口因此包括例如可以布置在塔盘周缘处的第一进口。此外，塔盘出口可以包括第一离开口，该第一离开口可以布置在塔盘的中心，并且第一引导装置可以包括螺旋引导堰装置，该螺旋引导堰装置以螺旋方式形成第一流动路径。例如，引导堰装置接收经由塔盘入口流入的液相，并沿着螺旋第一流动路径将其引导至塔盘出口，液相经由该塔盘出口离开塔盘并被传送至位于传质塔下方的塔盘或从传质塔排出。塔盘可以例如具有由外壁界定的圆形区域。螺旋引导堰装置例如像外壁一样大致垂直于塔盘例如在竖直方向上延伸，并且因此可以例如与外壁一起形成沿着用于液相的螺旋第一流动路径的流体通路。

此外，在进一步的发展中，可能的是，塔盘入口包括第二进口，该第二进口可以布置在塔盘的中心；并且该塔盘出口还包括第二离开口，该第二离开口可以布置在该塔盘的周缘处；并且螺旋引导堰装置形成第一流动路径，该第一流动路径具有在第一进口与第一离开口之间的螺旋第一输送路径以及在第二进口与第二离开口之间的与第一输送路径相反地穿行的螺旋第二输送路径。第一输送路径将液相从第一进口传送到第一离开口，并且第二输送路径将液相从第二进口传送到第二离开口。在该进一步的发展中，塔盘入口包括例如至少两个进口，其中一个进口布置在塔盘的中心，并且另一个进口布置在塔盘周周缘处。在该进一步的发展中，塔盘出口还包括例如至少两个离开口，其中一个离开口布置在塔盘的中心，并且另一个离开口布置在塔盘周缘处。如果塔盘是圆形的，则布置在塔盘周缘处的塔盘入口的第一进口可以相对于布置在塔盘周缘处的第二离开口偏移180°。螺旋引导堰装置可以配置用于以螺旋方式将第一输送路径从塔盘周缘引导到塔盘的中心，并且以螺旋方式将第二输送路径从塔盘的中心引导到塔盘周缘。

此外，螺旋引导堰装置可以配置为分离第一输送路径与第二输送路径的分离堰。因此，两个输送路径可以通过螺旋引导堰装置单独地被导向。例如，分离堰总是高于两个输送路径中的液体表面。

第一输送路径可以从第一进口通向第一离开口，并且在该过程中在第一转动方向(例如顺时针方向)上转动至少360°。例如，第一输送路径在顺时针方向上完成630°的转动，即，约1³/₄转。

类似地，第二输送路径可以从第二进口通向第二离开口，并且在该过程中在与第一转动方向相反的转动方向上转动至少360°。例如，第二输送路径在逆时针方向上完成630°的转动，即，约1³/₄转。

然而，不言而喻，总度数(例如螺旋的数量)可以是可变的。在其他实施例中，例如，仅有一个螺旋(转动360°)、或两个螺旋(转动720°)、或三个螺旋(转动1080°)、或允许转动在360°至360°的整数倍的范围内的总度数的螺旋布置。这可以适用于第一输送路径和第二输送路径两者。

第一输送路径和第二输送路径可以具有相等的长度。这可以例如通过塔盘入口的进口和塔盘出口的离开口的适当定位和通过引导堰装置的适当配置来确保。

在另一实施例中，第二引导装置还赋予第二流动路径螺旋形状。以这种方式，温度控制流体可以以螺旋方式沿着塔盘传送。这里，用于温度控制流体的入口和用于温度控制流体的出口都设置在塔盘的周缘也是有利的。例如，用于温度控制流体的入口定位在塔盘出口的第二离开口附近，并且用于温度控制流体的出口定位在塔盘入口的第一进口附近。

此外，用于引导温度控制流体的第二引导装置可以具有布置在塔盘中心的偏转装置，其中，第二引导装置形成第二流动路径，该第二流动路径具有螺旋第一子路径和与第一子路径相反地穿行的螺旋第二子路径。例如，这可以通过从入口通向偏转装置并进行至少360°的转动的第一子路径和从偏转装置通向出口并在相反方向上进行至少360°的转动的第二子路径来实现。这里，第二子路径可以与第一输送路径完全重叠，并且第一子路径可以与第二输送路径完全重叠。

一些实施例还提供用于塔盘上的液相的第一引导装置的螺旋装置(例如通路)以及用于温度控制流体的第二引导装置的螺旋装置；由于这两个螺旋装置，可以实现逆流原理，根据该逆流原理，温度控制流体在与塔盘上的液相的流动方向相反的方向上流动，这可以确保改进的能量交换。

此外，螺旋引导堰装置可以配置为使得液相的两个输送路径的分离例如导致液相在引导堰装置的分隔壁处在相反方向上流动。这允许工艺的均化，例如液体中的气体在塔盘的整个区域上的均化吸收。

温度控制流体可以是气体、蒸气或液体。例如，设置流体驱动设备，例如泵，其允许气体或蒸气或液体沿着第二流动路径在与流体相的流动方向相反的方向上流动。

第二引导装置可以包括例如以所谓的盘管的形式的管道，管道沿着整个第二路线的弯曲半径能够大于规定的最小值。最小值可以选择为使得不超过材料特定的限制。具体地，管道的螺旋布置可以允许相对大的弯曲半径。

在一个实施例中，弯曲半径的最小值被选择为大于材料特定的临界最小弯曲半径。如上所述，该相对较大的弯曲半径可以由螺旋路线确定。相比之下，为了实现曲折路线，例如从上述文献WO 2013/072353 A1中已知的，需要小的弯曲半径以便在紧凑空间中实现180°转弯。大的弯曲半径对管道的材料的机械性能的要求明显较低，使得管道的材料可以在其他性能方面(例如在耐腐蚀性方面)优化，而不必着眼于非常小的弯曲半径来进行选择。

如上所述，用于传送温度控制流体的管道可以沿着整个第一流动路径或至少几乎沿着整个第一流动路径例如以液相与管道的外壁直接接触的方式延伸。换句话说，管道可以平行于液相的流动路径延伸。这里，多个管道可以彼此相邻地布置，例如最多十个管道或甚至更多个管道，并且这些管道也可以设置在多个层中，例如在两个、三个或更多个叠置的层中。

塔盘可以例如配置为筛塔盘、浮阀塔盘、泡罩塔盘或通道塔盘。液相与气相之间的接触可以例如通过多个传质元件来确保，其中，传质元件能够具有设置在塔盘中的气体通道开口(例如，筛孔)、固定阀、可移动阀、泡罩或通道。

这里还提出了一种传质塔，其包括多个叠置的塔盘，每个塔盘根据上述实施例之一来配置。传质塔可以是吸收塔、精馏塔、汽提塔或蒸馏塔。

例如，传质塔是用于制备硝酸的吸收塔。

通过研究下面的详细描述并参见附图，本领域技术人员将清楚另外的特征和优点。

附图说明

图中所示的部件不一定按比例绘制；相反，重点在于描述本发明的原理。此外，附图中相同的附图标记表示相应的部件。

图中示出：

图1示意性地并且通过示例的方式示出了根据一个或多个实施例的用于传质塔的塔盘的截面的水平剖视图；

图2示意性地并且通过示例的方式示出了根据一个或多个实施例的用于传质塔的塔盘的截面的竖直剖视图；和

图3和图4分别示意性地并且通过示例的方式示出了根据一个或多个实施例的传质塔的截面的竖直剖视图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考附图，附图形成描述的一部分，并且在附图中，通过呈现具体实施例来示出在实践中可以实现本发明的方式。

在此背景下，可使用与所描述的附图的定向有关的方向指示术语，诸如“在顶部”、“在底部”、“在外部”、“在内部”等。由于实施例的部分可以以许多不同的定向定位，因此方向指示术语可以用于说明的目的，而决不构成限制。可以指出，可以采用其他实施例，并且可以在不超出本发明的保护范围的情况下进行结构或逻辑上的改变。因此，以下详细描述不应被解释为限制性的，并且本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

现在将详细参考各种实施例和图中所示的一个或多个示例。每个示例将以解释性方式呈现，并且不指示对本发明的限制。例如，作为实施例的一部分示出或描述的特征可以适用于或结合其他实施例，以便创建另一实施例。本发明旨在涵盖这样的修改和变化。使用不应被解释为限制所附权利要求书的保护范围的特定语言来描述这些示例。附图不是真实比例的表示，并且仅用于图示的目的。为了帮助理解，除非另有指示，否则在各个附图中用相同的附图标记表示相同的元件。

图1示意性地并且通过示例的方式示出了根据一个或多个实施例的用于传质塔的塔盘10的截面的XY平面中的水平剖视图，并且图2示意性地并且通过示例的方式示出了沿着线A在XZ平面中的竖直剖视图。下面将参考这两个附图。

用于传质塔的塔盘10(参见图3和图4中的附图标记)包括塔盘入口131、132和塔盘出口141、142，经由塔盘入口131、132向塔盘10供应液相，液相经由塔盘出口141、142从塔盘10流出。塔盘10可以具有圆形形状并且还可以由塔盘周缘101界定并且具有塔盘中心102。

塔盘入口包括例如布置在塔盘周缘101处的第一进口131和布置在塔盘中心102的第二进口132。经由这两个进口，塔盘10可以例如从位于其上方的塔盘或从用于传质塔的液相的主进口接收液相。

相应地，塔盘出口可以例如具有设置在塔盘中心102的第一离开口141和设置在塔盘周缘101处的第二离开口142。液体经由这两个离开口141和142从塔盘10流出，例如流到传质塔中位于其下方的塔盘，或者流到传质塔的主离开口。另外，可以在塔盘中心102设置检修孔143，检修孔143例如可以由检查员用于检查塔盘10或传质塔。

塔盘10可以配置为允许液相与气相之间的接触。

此外，设置有用于引导液相的第一引导装置11，第一引导装置11形成第一流动路径21、22，液相沿着第一流动路径21、22从塔盘入口131、132流到塔盘出口141、142。在沿着第一流动路径21、22流动期间，可以发生液相与气相之间的接触。液相和气相之间的接触能够例如通过可以分布在塔盘10上的传质元件(诸如气体通道开口)(未示出)来确保。

如图1中示意性地并且通过示例的方式示出的，第一引导装置包括螺旋引导堰装置11，螺旋引导堰装置11以螺旋方式形成第一流动路径21、22，即，具有螺旋第一输送路径21和与第一输送路径21相反地穿行的螺旋第二输送路径22。

这里，螺旋引导堰装置11可以配置为将第一输送路径21与第二输送路径22分离的分离堰。例如，配置为分离堰的螺旋引导堰装置11垂直于塔盘10延伸，总是高于两个输送路径21和22中的液体表面。第一输送路径21从第一进口131通向第一离开口141，即从塔盘周缘101通向塔盘中心102，并且在该过程中，在第一转动方向上进行至少360°转动，例如在顺时针方向上进行大约630°转动。以类似的方式，第二输送路径22从第二进口132通向第二离开口142，即从塔盘中心102通向塔盘周缘101，并且在该过程中，在与第一转动方向相反的转动方向上进行至少360°转动，例如在逆时针方向上进行大约630°转动。

例如，螺旋引导堰装置11包括第一螺旋分离堰112和螺旋第二分离堰113，第一螺旋分离堰112以螺旋方式从第一进口131通向塔盘中心102，螺旋第二分离堰113相对于第一分离堰112偏移布置并且从第二离开口142通向塔盘中心102。液相以逆流方式在第一分离堰112和第二分离堰113处流动。这允许工艺的均化，例如液体在该区域上的均化吸收。

在塔盘中心102中，还可以设置出口堰1411以及入口堰1321，以便确保第一输送路径21和第二输送路径22中的特定液位。同样地，可以在第一进口131附近的塔盘周缘101处设置另一入口堰(这里未示出)，并且可以在第二离开口142附近设置另一出口堰(这里未示出)。

为了实现液相的这种螺旋流动，有利的是，如图1所示，塔盘入口的第一进口131以及塔盘出口的第二离开口142布置成在塔盘周缘101处偏移大约180°。

第一输送路径21和第二输送路径22可以具有相等的长度，这允许均化的处理，例如液相中的气体的均化吸收。

用于引导液相的第一引导装置11还可以包括外壁，该外壁例如具有圆柱形形状并且在塔盘周缘101处垂直于塔盘10延伸。外壁可以与引导堰装置11一起在径向方向上部分地形成和界定输送路径21和22的两个最外区段，如图1所示。

与图1的示意性描绘不同，可以指出，分离堰112和113不必终止于第一进口131或第二离开口142处，而是可以继续其各自的螺旋路线，直到其到达比如塔盘周缘101。结果，然后，在第一分离堰112的从第一进口131通向塔盘周缘101的区段(未示出)与塔盘周缘101之间在径向方向上将形成没有液相流动的死区。类似的情况类似地适用于第二分离堰113；在那里，在第二分离堰113的从第二离开口142通向塔盘周缘101的区段(未示出)与塔盘周缘101之间在径向方向上形成没有液相流动的另一死区。这两个死区将出现在图1中，其中未示出管道122。在另一实施例中，分离堰112和113终止于第一进口131或第二离开口142处，并且塔盘10的外壁在径向方向上界定两个输送路径21和22的最外区段，如图1所示。

为了引入或去除热量，温度控制流体可以沿着第一流动路径21、22例如在一个或多个管道内传送，以便实现与液相的热交换。

为此，塔盘10包括用于温度控制流体的入口15、151、152以及用于温度控制流体的出口16、161、162。此外，设置第二引导装置12，其形成与第一流动路径21、22重叠并且从入口15、151、152通向出口16、161、162的第二流动路径31、32，温度控制流体沿着第二流动路径31、32在与液相的流动方向相反的方向上流动，如在图1中通过方向指示箭头所示的。

温度控制流体可以是气体、蒸气或液体。例如，设置流体驱动设备(未示出)，例如泵，其允许气体或蒸气或液体沿着第二流动路径在与流体相的流动方向相反的方向上流动。

第二引导装置12可以包括管道122，温度控制流体通过管道122传送，下面将更多地描述管道122。

第二引导装置12也可以以螺旋方式形成第二流动路径31、32，即对应于第一流动路径21、22。为此，有利的是，用于温度控制流体的入口15、151、152以及用于温度控制流体的出口16、161、162都布置在塔盘10的周缘101处。第二引导装置有利地还包括布置在塔盘10的中心102的偏转装置121。以这种方式，第二引导装置12可以形成具有螺旋第一子路径31和在与第一子路径31相反的方向上穿行的螺旋第二子路径32的第二流动路径。例如，第一子路径31从入口15、151、152通向偏转装置121并进行至少360°的转动，而第二子路径32从偏转装置121通向出口16、161、162并在相反方向上进行至少360°的转动。用于温度控制流体的第二子路径32可以以与用于液相的第一流动路径21相对应的方式在逆时针方向上进行大约630°的转动，并且用于温度控制流体的第一子路径31可以以与用于液相的第二流动路径22相对应的方式在顺时针方向上进行大约630°的转动。

管道122沿着整个第二路线31、32的弯曲半径例如总是大于规定的最小值。在一个实施例中，弯曲半径的最小值被选择为大于材料特定的临界最小弯曲半径。如上所述，该相对较大的弯曲半径可以由螺旋路线确定。另一方面，为了实现例如从上述文献WO 2013/072353 A1已知的曲折路线，需要小的弯曲半径以便在紧凑空间中实现180°转弯。大的弯曲半径对管道122的材料的机械性能的要求显著较低，使得管道122的材料可以在其他性能方面(例如在耐腐蚀性方面)进行优化，而不必着眼于非常小的弯曲半径来进行选择。

第一子路径31与第二子路径32之间的过渡可以借助于塔盘中心102的偏转装置121来实现。为此，偏转装置121例如具有进口接口1211和离开口接口1212，形成第一子路径31的管道122通往进口接口1211中，形成第二子路径32的管道122从离开口接口1212离开。

第二子路径32可以与第一输送路径21完全地或至少几乎完全地重叠，并且第一子路径31可以与第二输送路径22完全地或至少几乎完全地重叠。

例如，沿着路径21和22流动的液相因此在其从塔盘入口131或132到塔盘出口141或142的整个路径上“看到”朝向其流动的温度控制流体。以这种方式，液相与温度控制流体之间可以发生改进的能量交换(即，热交换)。

热交换可以通过将热量从液相传递到温度控制流体或者通过将热量从温度控制流体传递到液相来发生。因此，在第一种情况下发生液相的冷却，并且在第二种情况下发生液相的加热。采用哪种情况取决于工艺要求。

如上所述，用于传送温度控制流体的管道122可以沿着整个第一流动路径21、22或至少几乎沿着整个第一流动路径21、22例如以液相与管道122的外壁直接接触的方式延伸。换句话说，管道道可以平行于液相的流动路径延伸。这里，多个管道122可以彼此相邻地布置，例如七个管道122，并且管道122也可以设置在多个层中，例如三个叠置的层中，如图2所示。

由于两个输送路径21和22在各自的最外区段中的宽度可以是锥形的(这首先是由于塔盘周缘101处的圆形外壁，其次是由于螺旋引导堰装置11)，因此用于温度控制流体的入口以及用于温度控制流体的出口分布在塔盘周缘101处是有利的。例如，在塔盘出口的第二离开口142附近设置有主入口15以及分别与其偏移45°和90°的两个副入口151和152，三个内管道122可以从主入口15离开，两个另外的外管道122可以分别从副入口151和152离开。相应的情况适用于第二子路径32的端部，其中，首先可以设置彼此偏移45°的两个副出口161和162，两个外管道122可以分别通往副出口161和162中，并且还可以在塔盘入口的第一进口131附近设置再偏移45°的主出口16，四个另外的内管道122通往主出口16中。根据所设置的管道122的层数，以上在从入口15、151、152离开或通往出口16、161、162中的管道的数量方面的数字必须相应地倍增。在对应于图2的示例中，在设置三层的情况下，例如九个内管道122从主入口15离开，并且六个外管道分别从副入口151和152离开，并且相应数量的管道122通往出口16、161、162中。

在一个实施例中，入口15、151和152可以经由一个或多个收集导管(未示出)连接，并且同样适用于出口16、161和162。参见图2，例如，有可能使2×3个管道122在入口152处引出。然后，收集导管从入口152通向入口151，另外的2×3个管道122在入口151处离开。从那里，收集导管再次通向主入口15，并且第一3×3个管道122从那里引出。

图3和图4各自示意性地并且通过示例的方式示出了根据一个或多个实施例的传质塔1的截面的竖直剖视图。

传质塔1包括多个叠置的塔盘10或10’，塔盘10或10’分别可以根据上述实施例之一来配置。传质塔1可以是吸收塔、精馏塔、汽提塔或蒸馏塔。

例如，传质塔1是用于制备硝酸的吸收塔。

液相经由例如主进口171进料到传质塔1中，并且经由主进口172排出。气相可以经由中心气体进口181进料到传质塔1中并且经由中心气体离开口182排出。因此，液相在传质塔1中在竖直方向Z上传送，而气相与竖直方向Z相反地传送，如上所述。为了确保液相与气相之间的接触，塔盘10和10’中的每一个可以包括所述传质元件，例如气体通道开口。

如上所述，塔盘10或10’在传质塔1中布置成一个在另一个之上。这在原理上意味着相应的上部塔盘10或10’的塔盘出口(参见图1中的附图标记131和132)将连接到位于下方的塔盘10或10’的塔盘入口(参见图1中的附图标记141和142)。该任务可以例如通过上述一个或多个降液管道(这里未示出)来进行，这在原理上是本领域技术人员已知的。

在图4所示的变型中，塔盘10和10’分别相对于彼此转动180°，使得各个塔盘之间的降液管道的设计可以基本上相同。

在图3所示的变型中，所有塔盘10基本上以相同的方式配置，但这可能意味着各个塔盘10之间的降液管道的配置必须交替地改变。

在另一变型中，仅传质塔1的每隔一个塔盘10实现上述逆流原理。以这种方式，可以避免交替地改变降液管道的需要。

然而，指出存在所述元件或特征的术语“包括”、“具有”、“包含”和此处使用的类似开放性术语不排除附加元件或特征。考虑到上述变型和使用的范围，可以指出，本发明不受上述描述的限制，并且也不受附图的限制。相反，本发明仅受所附权利要求及其法律等同物的限制。

Claims (13)

1.一种用于传质塔(1)的塔盘(10)，其中，所述塔盘(10)配置为允许液相与气相之间的接触，并且所述塔盘(10)包括：

-塔盘入口(131、132)，经由所述塔盘入口(131、132)向所述塔盘(10)供应所述液相；

-塔盘出口(141、142)，所述液相经由所述塔盘出口(141、142)从所述塔盘(10)穿出；

-第一引导装置(11)，其用于引导所述液相，其中，所述第一引导装置(11)形成第一流动路径(21、22)，所述液相沿着所述第一流动路径(21、22)从所述塔盘入口(131、132)流到所述塔盘出口(141、142)，

-入口(15、151、152)，其用于温度控制流体；

-出口(16、161、162)，其用于温度控制流体；和

-第二引导装置(12)，其用于引导所述温度控制流体与所述液相进行热交换，其中，所述第二引导装置(12)形成第二流动路径(31、32)，所述第二流动路径(31、32)与所述第一流动路径重叠并且从所述入口(15、151、152)通向所述出口(16、161、162)，并且所述温度控制流体在与所述液相的流动方向相反的方向上沿着所述第二流动路径(31、32)流动，其中，

-所述塔盘入口包括第一进口(131)；

-所述塔盘出口包括第一离开口(141)；并且

-所述第一引导装置包括螺旋引导堰装置(11)，所述螺旋引导堰装置(11)以螺旋方式在所述第一进口(131)与所述第一离开口(141)之间形成所述第一流动路径(21)。

2.一种用于传质塔(1)的塔盘(10)，其中，所述塔盘(10)配置为允许液相与气相之间的接触，并且所述塔盘(10)包括：

-塔盘入口(131、132)，经由所述塔盘入口(131、132)向所述塔盘(10)供应所述液相；

-塔盘出口(141、142)，所述液相经由所述塔盘出口(141、142)从所述塔盘(10)流出；

-第一引导装置(11)，其用于引导所述液相，其中，所述第一引导装置(11)形成第一流动路径(21、22)，所述液相沿着所述第一流动路径(21、22)从所述塔盘入口(131、132)流到所述塔盘出口(141、142)，

其中：

-所述塔盘入口包括第一进口(131)；

-所述塔盘出口包括第一离开口(141)；并且

-所述第一引导装置包括螺旋引导堰装置(11)，所述螺旋引导堰装置(11)以螺旋方式在所述第一进口(131)与所述第一离开口(141)之间形成所述第一流动路径(21)，并且还包括第二引导装置(12)，所述第二引导装置(12)用于引导所述温度控制流体与所述液相进行热交换，其中，所述第二引导装置(12)形成第二流动路径(31、32)，所述第二流动路径(31、32)与所述第一流动路径重叠并且从所述入口(15、151、152)通向所述出口(16、161、162)，并且所述温度控制流体在与所述液相的流动方向相反的方向上沿着所述第二流动路径(31、32)流动。

3.根据前述权利要求1和2中任一项所述的塔盘(10)，其中，

-所述塔盘入口还包括第二进口(132)；

-所述塔盘出口还包括第二离开口(142)；并且

-所述螺旋引导堰装置(11)形成所述第一流动路径(21、22)，所述第一流动路径(21，22)具有在所述第一进口(131)与所述第一离开口(141)之间的螺旋第一输送路径(21)以及在所述第二进口(132)与所述第二离开口(142)之间与所述第一输送路径(21)相反地穿行的螺旋第二输送路径(22)。

4.根据权利要求3所述的塔盘(10)，其中，所述螺旋引导堰装置(11)配置为将所述第一输送路径(21)与所述第二输送路径(22)分离的分离堰。

5.根据权利要求3或4所述的塔盘(10)，其中，所述第一输送路径(21)从所述第一进口(131)通向所述第一离开口(141)并且在第一转动方向上进行至少360°的转动。

6.根据权利要求5所述的塔盘(10)，其中，所述第二输送路径(22)从所述第二进口(132)通向所述第二离开口(142)并且在与所述第一转动方向相反的转动方向上进行至少360°的转动。

7.根据前述权利要求3至6中任一项所述的塔盘(10)，其中，所述第一输送路径(21)和所述第二输送路径(22)具有相等的长度。

8.根据权利要求1或2所述的塔盘(10)，其中，所述第二引导装置(12)以螺旋方式形成所述第二流动路径(31、32)。

9.根据权利要求1、2或8所述的塔盘(10)，其中，用于所述温度控制流体的所述入口(15、151、152)和用于所述温度控制流体的所述出口(16、161、162)两者均设置在所述塔盘(10)的周缘(101)处。

10.根据权利要求8和权利要求9所述的塔盘(10)，其中，所述第二引导装置(12)包括布置在所述塔盘(10)的中心(102)的偏转装置(121)，并且所述第二引导装置(12)形成所述第二流动路径(31、32)，所述第二流动路径(31、32)具有螺旋第一子路径(31)及与所述第一子路径(31)相反地穿行的第二螺旋子路径(32)。

11.根据权利要求10所述的塔盘(10)，其中，所述第一子路径(31)从所述入口(15、151、152)通向所述偏转装置(121)并且进行至少360°转动，并且所述第二子路径(32)从所述偏转装置(121)通向所述出口(16、161、162)并且在相反方向上进行至少360°的转动。

12.根据权利要求6和权利要求11所述的塔盘(10)，其中，所述第二子路径(32)与所述第一输送路径(21)完全重叠，并且所述第一子路径(31)与所述第二输送路径(22)完全重叠。

13.一种传质塔(1)，其包括多个叠置的塔盘(10)，每个塔盘(10)各自如根据前述权利要求中的任一项所述的那样来配置。