CN111760546A - 一种气液分布支撑平衡装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气液分布支撑平衡装置，属于炼油、化工、制药以及环保等领域的填料塔领域，气液分布支撑平衡装置设置于填料塔塔体内部，包括气液传质装置，所述气液传质装置的边缘与所述填料塔塔体内壁无缝连接；还包括气体通过板，所述气体通过板位于所述气液传质装置的上方，用于将气液传质分离后的气体通向所述填料塔塔体外部；还包括液体分布装置，所述液体分布装置为所述气体通过板与所述气液传质装置之间的部分。本发明公开的一种气液分布支撑平衡装置，通过在设计的气液分布支撑平衡装置内实现吸收液与混合气体，提高混合气与吸收液之间的接触时间，从而提升混合气体的吸收量，保证气液传质效果。

Description

一种气液分布支撑平衡装置
技术领域
本发明涉及炼油、化工、制药以及环保等领域的填料塔，尤其涉及用于这些填料塔中的一种气液分布支撑平衡装置。
背景技术
填料塔是塔设备的一种，塔内填充适当高度的填料，以增加液体与气体之间的接触面积，例如应用于气体吸收时，液体由填料塔的上部进入，沿着填料表面下降，而混合气体由填料塔下部通过孔隙向上流动，与液体在填料中充分接触、相互作用，从而实现液体对混合气体中的某一种或多种气体的吸收。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种气液分布支撑平衡装置，通过在设计的气液分布支撑平衡装置内实现吸收液与混合气体，提高混合气与吸收液之间的接触时间，从而提升混合气体的吸收量，保证气液传质效果。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种气液分布支撑平衡装置，所述气液分布支撑平衡装置设置于填料塔塔体内部，所述气液分布支撑平衡装置其特征在于，包括气液传质装置，所述气液传质装置设置于所述填料塔塔体内部，所述气液传质装置的边缘与所述填料塔塔体内壁无缝连接；还包括气体通过板，所述气体通过板位于所述气液传质装置的上方，用于将气液传质分离后的气体通向所述填料塔塔体外部；还包括液体分布装置，所述液体分布装置为所述气体通过板与所述气液传质装置之间的部分，所述液体分布装置用于将吸收液由所述液体分布装置向上喷出，喷出的吸收液再由自身重力影响下落向所述填料塔塔体底部并汇集后排出。
优选地，所述液体分布装置包括进液管；所述进液管的数量为两个，两个所述进液管分别设置于所述填料塔塔体的左右两侧，所述进液管用于运输吸收液至所述填料塔塔体内；所述液体分布装置还包括液体收集管道，所述液体收集管道的两端分别连接于两个所述进液管的出液端，所述液体收集管道用于接收所述进液管所运输的吸收液；所述液体分布装置还包括液体雾化器，所述液体雾化器的数量至少为一个，多个所述液体雾化器并排设置于所述液体收集管道正上表面，所述液体收集管道内的吸收液经过所述液体雾化器雾化后向上喷出。
优选地，所述液体分布装置还包括定时模块，所述定时模块的数量与所述液体雾化器的数量相当，所述定时模块用于设定时间，控制所述液体雾化器喷雾的时间间隔；所述液体分布装置还包括管道隔层，所述管道隔层由包覆于所述液体收集管道的外围表皮与所述液体收集管道之间的空隙，用于防止雾化后的吸收液影响所述定时模块正常使用。
优选地，所述进液管包括进液口，所述进液口为倒斗形，当外部吸收液进入到所述进液管时起到导流作用。
优选地，所述气液传质装置包括气液传质填料，吸收液液体与被吸收的混合气体在所述气液传质填料表面进行气液传质，并由位于所述气液传质填料上表面的填料压板以及位于所述气液传质填料下表面的填料支撑板进行固定，所述填料压板与所述填料支撑板均固定于所述填料塔塔体的内壁。
优选地，所述气体通过板、所述填料压板以及所述填料支撑板表面均设置有大量可供吸收液雾化液滴以及混合气通过的孔洞。
优选地，所述气液分布支撑平衡装置还包括进气管，所述进气管的上管壁位于所述填料支撑板下方5cm-10cm，所述进气管用于将混合气体导入所述填料塔塔体内进行气液传质分离；所述气液分布支撑平衡装置还包括出液管，所述出液管的下管壁与填料塔塔底位于同一水平，保证吸收液可以完全从所述填料塔塔体内排出。
优选地，所述气液分布支撑平衡装置还包括塔顶，所述塔顶为弧形，用于对所述填料塔塔体的上端进行封闭；所述气液分布支撑平衡装置还包括出气管，所述出气管设置于所述塔顶中央，用于将所述填料塔塔体内的气体导出所述填料塔塔体；所述气液分布支撑平衡装置还包括塔座，所述塔座位于填料塔塔底，用于增加所述填料塔塔体与地表的接触面积，防止所述填料塔塔体向下塌陷。
本发明的有益效果为：
1、将吸收液由原本的从上至下直接灌入的方式更改为通过液体分布装置向上喷出的方式，这样可以保证吸收液在向上喷出的后的速度降低，使得混合气体与吸收液在气液分布支撑平衡装置中有足够的时间实现混合气体与吸收液的分布、平衡，从而提高吸收液吸收气体的量，保证混合气体的吸收效果；
2、将吸收液从液体收集管道中喷出时采用雾化器进行操作，雾化器可以使吸收液雾化喷出，使吸收液变成小液滴与混合气体在气液分布支撑平衡装置内进行混合，增大了混合气体与吸收液之间的接触面积，从而提高吸收液吸收气体的效率，保证混合气体的吸收效果；
3、雾化器的喷雾通过定时模块进行控制，从而控制雾化器喷雾的时间间隔，使吸收液分段喷出，合理规划吸收液喷出的量，避免大量的吸收液被白白浪费。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中提供的一种气液分布支撑平衡装置的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式中提供的一种气液分布支撑平衡装置中液体分布装置的结构示意图；
图3是本发明具体实施方式中提供的一种气液分布支撑平衡装置中液体分布装置的侧视图。
图中：
1、填料塔塔体；11、塔顶；111、出气管；112、进气管；12、塔座；2、液体分布装置；21、进液管；211、进液口；22、液体收集管道；23、管道隔层；24、液体雾化器；25、定时模块；26、出液管；3、气体通过板；4、气液传质填料；41、填料压板；42、填料支撑板。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-图3所示，本实施例中提供的一种气液分布支撑平衡装置设置于填料塔塔体1内部，气液分布支撑平衡装置包括气液传质装置，气液传质装置设置于填料塔塔体1内部，气液传质装置的边缘与填料塔塔体1内壁无缝连接，气体通过板3，气体通过板3位于气液传质装置的上方，用于将气液传质分离后的气体通向填料塔塔体1外部，气液分布支撑平衡装置还包括液体分布装置2，液体分布装置2为气体通过板3与气液传质装置之间的部分，液体分布装置2用于将吸收液由液体分布装置2向上喷出，喷出的吸收液再由自身重力影响下落向填料塔塔体1底部并汇集后排出，现有技术中，吸收液是由填料塔塔顶直接向下流向填料塔塔底，由此经过气液传质装置时的速度过快，吸收液在气液传质装置的停留时间较短，因此会造成由填料塔下方通入的混合气体无法完全地被吸收，因此需要气液分布支撑平衡装置对吸收液与混合气重新分布、平衡，而在本申请中，吸收液经过液体分布装置2向上喷出后，此时吸收液向上运动的速度逐渐降低至零，而后下降，在这一过程中吸收液的运动速度是不断降低的，这样就保证了吸收液与混合气在气液分布支撑平衡装置是具有足够的时间进行重新分布与平衡的，而且喷出的吸收液在最高点下降至气液传质装置的距离变小，从而进入气液传质装置的速度降低，使吸收液在气液传质装置中停留的时间更长，从而增加了气液传质的时间，保证了混合气体与吸收液之间的吸收时间，即保证了混合气体被吸收的量，因此从吸收液向上喷出和下降至气液传质装置这两方面保证了气液传质的效果，对比于现有技术来说，一方面在仅使用一层填料的情况下保证了混合气体的吸收效果，另一方面在实现相同的吸收效果的情况下，本申请中所使用的填料层数更少，降低了填料塔的高度，方便填料塔后续的检测、维修。
为了增加气液分布平衡时混合气与吸收液之间的接触面积，进一步地，液体分布装置2包括进液管21，进液管21的数量为两个，两个进液管21分别设置于填料塔塔体1的左右两侧，进液管21用于运输吸收液至填料塔塔体1内，液体分布装置2还包括液体收集管道22，液体收集管道22的两端分别连接于两个进液管21的出液端，液体收集管道22用于接收进液管21所运输的吸收液，液体分布装置2还包括液体雾化器24，液体雾化器24的数量至少为一个，多个液体雾化器24并排设置于液体收集管道22正上表面，液体收集管道22内的吸收液经过液体雾化器24雾化后向上喷出，将吸收液从液体收集管道22中喷出时采用液体雾化器24进行操作，液体雾化器24可以使吸收液雾化喷出，使吸收液变成小液滴与混合气体在气液分布支撑平衡装置内进行充分混合，增大了混合气体与吸收液之间的接触面积，从而提高吸收液吸收气体的效率，保证混合气体的吸收效果。
为了控制液体雾化器24的喷雾间隔，进一步地，液体分布装置2还包括定时模块25，定时模块25的数量与液体雾化器24的数量相当，定时模块25用于设定时间，控制液体雾化器24喷雾的时间间隔，液体分布装置2还包括管道隔层23，管道隔层23由包覆于液体收集管道22的外围表皮与液体收集管道22之间的空隙，用于防止雾化后的吸收液影响定时模块25正常使用，液体雾化器24的喷雾通过定时模块25进行控制，从而控制液体雾化器24喷雾的时间间隔，使吸收液分段喷出，合理规划吸收液喷出的量，避免大量的吸收液被白白浪费。
为了方便吸收液进入进液管21，进一步地，进液管21包括进液口211，进液口211为倒斗形，当外部吸收液进入到进液管21时起到导流作用。
为了实现吸收液与混合气之间的交换，进一步地，气液传质装置包括气液传质填料4，吸收液液体与被吸收的混合气体在气液传质填料4表面进行气液传质，并由位于气液传质填料4上表面的填料压板41以及位于气液传质填料4下表面的填料支撑板42进行固定，填料压板41与填料支撑板42均固定于填料塔塔体1的内壁，气液传质装置是实现气液混合的主要场所，吸收液与混合气在气液传质填料4的表面进行交换，吸收液吸收混合气中的一种或几种气体，吸收了气体的混合液会沿着气液传质填料4下降，而未被吸收或无法吸收的气体会从气液传质装置上方排出，完成气液传质交换的过程。
为保证混合气与吸收液的流动，进一步地，气体通过板3、填料压板41以及填料支撑板42表面均设置有大量可供吸收液雾化液滴以及混合气通过的孔洞，混合气由下至上依次通过填料支撑板42、填料压板41与气体通过板3上的孔洞排出填料塔外，吸收液由上至下依次通过填料压板41以及填料支撑板42上的孔洞排出填料塔外。
为了实现填料塔的进气与出液，进一步地，填料塔侧边设置有进气管112，进气管112的上管壁位于填料支撑板42下方5cm-10cm，进气管112用于将混合气体导入填料塔塔体1内进行气液传质分离，填料塔另一侧边设置出液管26，出液管26的下管壁与填料塔塔底位于同一水平，保证吸收液可以完全从填料塔塔体1内排出。
为了实现填料塔的排气，进一步地，填料塔还包括塔顶11，塔顶11为弧形，用于对填料塔塔体1的上端进行封闭，填料塔还包括出气管111，出气管111设置于塔顶11中央，用于将填料塔塔体1内的气体导出所述填料塔塔体1，填料塔还包括塔座12，塔座12位于填料塔塔底，用于增加填料塔塔体1与地表的接触面积，防止填料塔塔体1向下塌陷。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种气液分布支撑平衡装置，所述气液分布支撑平衡装置用于填料塔气液传质分离过程中对气体、液体的再分布，所述气液分布支撑平衡装置设置于填料塔塔体(1)内部，所述气液分布支撑平衡装置其特征在于，包括：
气液传质装置，所述气液传质装置设置于所述填料塔塔体(1)内部，所述气液传质装置的边缘与所述填料塔塔体(1)内壁无缝连接；
气体通过板(3)，所述气体通过板(3)位于所述气液传质装置的上方，用于将气液传质分离后的气体通向所述填料塔塔体(1)外部；
液体分布装置(2)，所述液体分布装置(2)为所述气体通过板(3)与所述气液传质装置之间的部分，所述液体分布装置(2)用于将吸收液由所述液体分布装置(2)向上喷出，喷出的吸收液再由自身重力影响下落向所述填料塔塔体(1)底部并汇集后排出。
2.根据权利要求1所述的一种气液分布支撑平衡装置，其特征在于，所述液体分布装置(2)包括：
进液管(21)；所述进液管(21)的数量为两个，两个所述进液管(21)分别设置于所述填料塔塔体(1)的左右两侧，所述进液管(21)用于运输吸收液至所述填料塔塔体(1)内；
液体收集管道(22)，所述液体收集管道(22)的两端分别连接于两个所述进液管(21)的出液端，所述液体收集管道(22)用于接收所述进液管(21)所运输的吸收液；
液体雾化器(24)，所述液体雾化器(24)的数量至少为一个，多个所述液体雾化器(24)并排设置于所述液体收集管道(22)正上表面，所述液体收集管道(22)内的吸收液经过所述液体雾化器(24)雾化后向上喷出。
3.根据权利要求2所述的一种气液分布支撑平衡装置，其特征在于，所述液体分布装置(2)还包括：
定时模块(25)，所述定时模块(25)的数量与所述液体雾化器(24)的数量相当，所述定时模块(25)用于设定时间，控制所述液体雾化器(24)喷雾的时间间隔；
管道隔层(23)，所述管道隔层(23)由包覆于所述液体收集管道(22)的外围表皮与所述液体收集管道(22)之间的空隙，用于防止雾化后的吸收液影响所述定时模块(25)正常使用。
4.根据权利要求2所述的一种气液分布支撑平衡装置，其特征在于，所述进液管(21)包括：
进液口(211)，所述进液口(211)为倒斗形，当外部吸收液进入到所述进液管(21)时起到导流作用。
5.根据权利要求1所述的一种气液分布支撑平衡装置，其特征在于，所述气液传质装置包括：
气液传质填料(4)，吸收液液体与被吸收的混合气体在所述气液传质填料(4)表面进行气液传质，并由位于所述气液传质填料(4)上表面的填料压板(41)以及位于所述气液传质填料(4)下表面的填料支撑板(42)进行固定，所述填料压板(41)与所述填料支撑板(42)均固定于所述填料塔塔体(1)的内壁。
6.根据权利要求5所述的一种气液分布支撑平衡装置，其特征在于：
所述气体通过板(3)、所述填料压板(41)以及所述填料支撑板(42)表面均设置有大量可供吸收液雾化液滴以及混合气通过的孔洞。
7.根据权利要求5所述的一种气液分布支撑平衡装置，其特征在于，还包括：
进气管(112)，所述进气管(112)的上管壁位于所述填料支撑板(42)下方5cm-10cm，所述进气管(112)用于将混合气体导入所述填料塔塔体(1)内进行气液传质分离；
出液管(26)，所述出液管(26)的下管壁与填料塔塔底位于同一水平，保证吸收液可以完全从所述填料塔塔体(1)内排出。
8.根据权利要求1所述的一种气液分布支撑平衡装置，其特征在于，还包括：
塔顶(11)，所述塔顶(11)为弧形，用于对所述填料塔塔体(1)的上端进行封闭；
出气管(111)，所述出气管(111)设置于所述塔顶(11)中央，用于将所述填料塔塔体(1)内的气体导出所述填料塔塔体(1)；
塔座(12)，所述塔座(12)位于填料塔塔底，用于增加所述填料塔塔体(1)与地表的接触面积，防止所述填料塔塔体(1)向下塌陷。
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