CN112533682A - 用于传质塔的包括固定阀和可动阀的多程接触托盘和涉及该多程接触托盘的方法 - Google Patents
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Abstract
在传质塔中使用的多程接触托盘具有混合的固定阀与可动阀,其中,相应阀的数量被选择为能够在蒸气以不足以将可动阀维持在打开位置的体积流率上升时对通过板部段的蒸气的体积流率进行平衡。
Description
相关申请
本申请要求于2018年8月6日提交的美国临时专利申请第62/714960号的优先权,该美国申请以引用的方式并入本文。
发明背景
本发明总体上涉及发生质量传递(传质)和热量交换的塔(柱),并且更具体地涉及用于这种塔中以促进在塔内流动的流体流之间的相互作用的多程接触托盘以及使用这种多程接触托盘的方法。
传质塔构造成接触至少两个流体流,以便提供特定组分和/或温度的产物流。如本文所用,术语“传质塔”表示包括质量和/或热量传递是主要目的的塔。一些传质塔(诸如在多组分蒸馏和吸收应用中使用的那些)使气相流与液相流接触,而其他的(例如萃取塔)可以设计成促进不同密度的两个液相之间的接触。通常,传质塔构造成使上升的蒸气或液体流与下降的液体流接触,通常沿着或高于传质结构的表面,这些传质结构放置在塔的内部区域中,以促进两个流体相之间的紧密接触。这些传质结构可以为各种类型的接触托盘、规整填料、散堆填料或格栅填料的形式,它们提高两相之间的传质和传热的速率和/或程度。
用于传质塔的接触托盘通常水平地延伸基本上穿过塔的整个水平横截面,并且通过焊接于圆形塔壁或壳体的内表面的环而围绕其周边支承。多个接触托盘以竖直地间隔开的关系定位。接触托盘可以仅位于塔的一部分中以执行以塔发生的多步骤工艺的一部分。替代地,接触托盘可以基本上填充塔内的整个开口区域。
如上所述的类型的接触托盘包括一个或多个下降管,该下降管定位在托盘板中的开口处,以便为液体从一个托盘下降至相邻的下托盘提供通道。在单程接触托盘中,每个接触托盘具有定位在托盘板的一端处的单个下降管,并且相邻的接触托盘定向成使得它们的下降管定位在托盘板的相反端处。在这种单程布置中,液体随后从托盘板的一端处的接收区域流到托盘板的相反端处的下降管,然后通过下降管下降到下方接触托盘的托盘板,在该位置处,液体沿相反方向流动。
在多程接触托盘中,在一些或所有托盘板上设置多于一个下降管,并且液体被分成多个流,以在每个托盘板的部段或流动通道上沿相反方向流动。例如,在双程布置中,每对接触托盘中的上方接触托盘具有中心下降管,而下方接触托盘具有定位在托盘板的两端处的下降管。上方接触托盘的托盘板上的液体从托盘板的相对接收端流动到中心下降管,然后被输送至下方托盘板的中心接收区域,在该中心接收区域处,液体被分成沿相反方向流动到端部下降管的两个流。
当液体在进入下降管之前流过托盘板或板部段时,液体与穿过设置在托盘板的多个选定部分中的蒸气开口的上升的蒸气相互作用。托盘板的包含蒸气开口的那些区域通常被称为“活动”区域,因为在托盘的那些区域上方发生蒸气和液体的混合和起泡。
托盘板中的蒸气开口可以是简单的筛孔、或者它们可以形成为固定阀或可动阀的一部分。传统的阀具有阀盖,该阀盖通过腿部或其他支承结构支承在托盘板中的开口上。在固定阀中,阀盖被固定以防止竖直运动。在可动阀中,阀盖能够响应于通过开口上升的蒸气或流体的压力变化而上下移动。为了允许阀盖的竖直运动,腿部延伸穿过托盘板中的狭槽、蒸气开口或其他开口,并且包括下部,该下部弯曲以接触托盘板的下侧,从而限制阀盖的竖直运动的范围。
典型地,托盘上的所有阀是固定阀或可动阀,尽管已经建议将一些固定阀放置在具有可动阀的接触托盘上,其中固定阀被定位或取向成有助于液体在托盘上期望地流动。
具有可动阀的接触托盘通常比固定阀托盘制造起来更昂贵,但是它们在一些应用中提供优于固定阀托盘的优点,因为它们允许塔在较宽范围的蒸气流率上更有效地操作。特别地,在液体通过阀孔口的渗透成为问题之前,具有可动阀的接触托盘的塔可以调低至较低的蒸气流率。这种增加的“调低”是由于当蒸气速率降低到低于特定值时一些阀部分或完全地关闭,这导致更多的蒸气流被重新引导至更完全地打开的剩余阀,从而保持足够的蒸气流通过所有打开的阀以阻止液体穿过阀的渗透。随着蒸气流率继续降低,更多的可动阀将部分或完全地关闭,并且更多的蒸气流同样被重新引导至更完全地打开的阀以阻止渗透。
在调低期间在多程接触托盘中使用可动阀所伴随的一个问题是,在调低期间难以维持通过不同托盘板部段的蒸气流或托盘下降管相对侧上的流动通道的期望平衡。由于在调低期间阀关闭时通过板部段的压降通常独立于蒸气流率,因此,当一个或多个板部段相比较其他板部段有更多的阀开始关闭时,蒸气流中的不平衡会发生。
一种减少这些蒸气流不平衡的方法涉及使用不同重量的成组的阀盖。最重的阀组在特定的调低流率期间将完全地关闭,而剩余的较轻的阀组将保持完全地打开,以维持期望的蒸气流分配到各个托盘板部段。在进一步降低蒸气流率期间,比已经关闭的重阀轻的下一组阀将完全地关闭,而任何剩余的仍然较轻的阀组保持完全地打开。以这种方式,在较大范围的调低流率期间,压降保持对蒸气流率敏感,从而促进托盘板部段或流动通道的液压平衡。尽管如此,由于在压降独立于蒸气流率的调低期间仍然存在一些蒸气流率范围,所以可能发生性能低效的情况。其结果是,仍然需要在调低期间进一步改进多程托盘性能。
发明内容
在一个方面,本发明涉及一种在传质塔中使用的多程接触托盘。该多程接触托盘包括:托盘板,上述托盘板具有用于接收液体流的上表面;托盘板中的下降管入口,上述下降管入口将托盘板分成位于下降管入口的相对侧上的板部段;下降管,上述下降管从托盘板中的下降管入口向下延伸,用于在液体流过板部段并通过下降管入口进入下降管之后向下引导液体;以及多个固定阀和多个可动阀,上述多个固定阀和多个可动阀分布在每个板部段上。固定阀和可动阀中的每一个包括阀盖和敞开帘区域,上述阀盖通过支承结构定位在一个板部段中的阀开口上方,上述阀开口允许蒸气上升通过板部段并且在液体流过板部段时与液体相互作用,蒸气通过上述敞开帘区域在阀盖与板部段之间离开。可动阀的阀盖响应于蒸气上升通过板部段时蒸气的体积流率的变化而能打开位置与关闭位置之间移动。相对于每个板部段中的多个可动阀的阀开口的总面积中的较小者,选择多个固定阀的阀开口的总面积或竖直帘区域的总面积中的较小者,以在蒸气以不足以将可动阀维持在打开位置的体积流率上升通过阀开口时对通过板部段的蒸气的体积流率进行平衡。
在另一方面,本发明涉及一种多程接触托盘,该多程接触托盘包括:托盘板,上述托盘板具有用于接收液体流的上表面以及位于托盘板中的弦形开口,该弦形开口将托盘板分成位于弦形开口的相对侧上的多个板部段;下降管,上述下降管从托盘板中的弦形开口向下延伸,用于在液体流过板部段并通过弦形开口进入下降管之后向下引导液体;以及多个固定阀和多个可动阀,上述多个固定阀和多个可动阀分布在每个板部段上。固定阀和可动阀中的每一个包括通过支承结构定位在一个板部段中的阀开口上方的阀盖,上述阀开口允许蒸气上升通过板部段并且在液体流过板部段时与液体相互作用。可动阀的阀盖响应于蒸气上升通过板部段时的体积流率的变化而能在打开位置与关闭位置之间移动。相对于多个可动阀的总数,多个固定阀的总数被选择为能够在蒸气以不足以将可动阀维持在打开位置的体积流率上升通过阀开口时对通过板部段的蒸气的体积流率进行平衡。
在另一方面,本发明涉及一种当多程托盘定位在传质塔内时、在低蒸气流率期间对通过多程接触托盘的托盘板的板部段的蒸气流进行平衡的方法。该方法包括如下步骤:为托盘板提供位于弦形开口的相对侧上的多个板部段,下降管从上述弦形开口向下延伸;提供分布在每个板部段上的多个可动阀和多个固定阀,上述固定阀和上述可动阀中的每一个包括通过支承结构定位在一个板部段中的阀开口上方的阀盖,上述阀开口允许蒸气上升通过上述板部段并且在蒸气流通板部段时与液体相互作用,上述可动阀的阀盖响应于当蒸气上升通过板部段时的体积流率的变化而能在打开位置与关闭位置之间移动;以及相对于多个可动阀的总数,将多个固定阀的总数选择为能够在蒸气以不足以将可动阀维持在打开位置的体积流率上升通过阀开口时对板部段之间的蒸气的体积流率进行平衡。
附图说明
在形成说明书的一部分的附图中,其中相同的附图标记用于表示各个视图中的相同部件:
图1是传质塔的以示出本发明的多程接触托盘的一个实施方式的局部立体图,其中塔的一部分壳体被剖开;
图2是图1所示塔中的多程接触托盘的局部立体图,并且以比图1中所用的比例放大的比例示出;
图3是图1和图2的一个多程接触托盘的局部立体图,并且以进一步放大的比例示出了多程接触托盘的固定阀和可动阀,其中可动阀处于打开位置;
图4是沿图3的线段4-4沿箭头方向以竖直剖面剖切的多程接触托盘中的一个的局部侧视图,并且以进一步放大的比例示出,其中可动阀处于打开位置;
图5是图4所示的多程接触托盘的侧视图,其中可动阀处于关闭位置;以及
图6是塔中的多程接触托盘的另一实施方式的局部立体图,并且示出了与图2所示的固定阀和可动阀不同的布置。
具体实施方式
现在更详细地转到附图,首先转到图1,适用于传质和/或热交换处理的传质塔总体上由附图标记10表示。传质塔10包括直立的外部的壳体12,该壳体可以是圆筒形构造,但是包括多边形的其他构造也是可以的,并且处于本发明的范围内。壳体12可以具有任何合适的直径和高度,并且可以由一种或多种刚性材料构成,上述刚性材料期望地对于在传质塔10的操作期间存在的流体和条件是惰性的或者以其他方式与上述流体和条件兼容。
传质塔10可以是用于处理流体流(通常为液体流或蒸气流)以获得分馏产品或以其他方式引起流体流之间的传质或热交换的类型。例如,传质塔10可以在其中发生原油常压、润滑油真空、原油真空、流体或热裂化分馏、焦化器或减粘裂化炉分馏、焦炭洗涤、反应器废气洗涤、气体骤冷、食用油脱臭、污染控制洗涤或其他处理。
传质塔10的壳体12限定了敞开的内部区域14,在该内部区域中,流体流之间发生期望的传质或热交换。在一个实施方式中,流体流可以包括一个或多个上升的蒸气流和一个或多个下降的液体流。在其他实施方式中,流体流可以基本上包括上升或下降的液体流或上升或下降的蒸气流的任何组合。
一个或多个流体流可以通过任何数量的馈送管线(诸如位于沿着传质塔10高度的适当位置处的下馈送管线16和上馈送管线18)被引入传质塔10。在一个实施方式中,蒸气流可以在传质塔10内产生,而不是通过馈送管线16、18被引入传质塔10。一个或多个流体流可以通过任何数量的引出管线(例如下引出管线20和上引出管线22)被引出传质塔10。在一个实施方式中,液体可以通过上馈送管线18引入,下降通过传质塔10,并通过下引出管线20引出,而蒸气可以通过下馈送管线16引入,上升通过传质塔10,并通过上引出管线22引出。
诸如回流管线、再沸器、冷凝器、气角、液体分配器等通常存在的其他传质塔组件在附图中未示出,因为它们本质上是常规的,并且认为这些组件的图示对于理解本发明不是必需的。
多个多程接触托盘24位于传质塔10的敞开的内部区域14内,以便于在敞开的内部区域14内流动的流体的相互作用。多程接触托盘24基本上水平地延伸跨过传质塔10的整个横截面,并且以彼此竖直地间隔开的关系布置。每个多程接触托盘24的具体设计可以在保持在本发明的范围内的同时,进行变化。
在图1至图6所示的实施方式中,多程接触托盘24构造成形成双程流体流布置,其中液体流被分成在每个多程接触托盘24的托盘板26的上表面上沿相反方向流动的两个流。尽管本文将相对于以该双程流体流布置来设置的多程接触托盘24描述本发明,但是本发明包括构造成三程、四程、五程、六程和其他多程流动布置的多程接触托盘24。
为了实现双程流体流,成对的多程接触托盘24中的一个具有两个向下延伸的侧部下降管28,上述侧部下降管定位在托盘板26的相反两端处,该托盘板可以由相互连接的单独的托盘板形成。侧部下降管28接收从相关的多程接触托盘24的托盘板26上的中心接收区域沿相反方向流动的分开的液体流,并且将分开的液体流向下输送到成对的多程接触托盘24中的下方多程接触托盘的托盘板26的相反两端的接收区域。在该托盘板26上接收的分开的液体流随后沿相反方向穿过托盘板26流向向下延伸的中心下降管30,在该中心下降管处,上述液体流重新结合并输送到下一个下方多程接触托盘24的托盘板26上的中心接收区域。该流动模式在多程接触托盘24中的每个相继的接触托盘上重复。
侧部下降管28示出为具有弦形下降管壁32,中心下降管30示出为具有一对这样的弦形下降管壁32。弦形下降管壁32以弦形的形式从壳体12的相对侧延伸穿过传质塔10的敞开的内部区域14。每个下降管壁32的向上延伸部、或附连于下降管壁32的单独的板形成出口堰34,上述出口堰使液体在溢出出口堰34并进入侧部下降管28和中心下降管30之前在托盘板26上积聚到预选高度。入口堰(未示出)可以设置在托盘板26上的液体接收区域附近,以使从侧部下降管28和中心下降管30排出的液体在溢出入口堰之前在下降管出口的水平面上方的液体接收区域上积聚到预选高度,从而密封防止蒸气进入下降管中。每个下降管壁32的下部在下方托盘板26的上方间隔开、或者包含流动开口(未示出)以允许流体离开侧部下降管28和中心下降管30,并且在进入侧部下降管28和中心下降管30中的另一个之前沿着托盘板26的上表面流动。虽然下降管壁32被示出为是平面的且竖直延伸的,但是诸如阶梯状的、倾斜的和/或多弦形的壁的其他类型的下降管壁、或其他构造也在本发明的范围内。
中心下降管30位于托盘板24中的中心的弦形开口36处,该弦形开口将托盘板24分成两个板部段38或具有大致相等表面积的流动通道。在使用偏心下降管时的其他多程布置中,馈送到偏心下降管中的板部段或流动通道可以具有不同的表面积。中心下降管30用于在液体流过板部段38并通过弦形开口36进入中心下降管30之后,将液体向下引导至多程接触托盘24的下方的一个多程接触托盘的托盘板26。
更具体地转到图2,多个固定阀40和多个可动阀42分布在每个多程接触托盘24的托盘板26上,以允许蒸气或其他流体上升通过托盘板26并与流过托盘板26的上表面的液体相互作用。包括这些固定阀40或可动阀42的托盘板26的区域通常被称为多程接触托盘24的有效区域。固定阀40和可动阀42以预选布置设置在有效区域上。固定阀40与可动阀42以至少在一定程度上取决于固定阀50与可动阀52的相对数量的方式互相混合。在图1至图5所示的实施方式中,固定阀40和可动阀42以平行的排布置,并且固定阀40和可动阀42在每排中互相混合。平行的排被布置成使得相邻排中的固定阀40和可动阀42交错以形成三角形间距。在另一布置的示例中,相邻排中的固定阀40和可动阀42对准以形成正方形间距。在图6所示的实施方式中,每排包括仅固定阀40或仅可动阀42,并且固定阀40的排的数量大于可动阀42的排的数量,使得固定阀40比可动阀42多。
位于侧部下降管28或中心下降管30下方的每个多程接触托盘24上的托盘板26的区域包括入口面板44。入口面板44通常是无孔的或者具有被遮蔽的流动通道,该流动通道阻止或防止从侧部下降管28或中心下降管30排出的下降流体穿过入口面板44。
现在更具体地转到图3至图5,每个固定阀30包括由支承结构48定位在板部段38中的阀开口50上方的阀盖46。阀开口50允许蒸气上升通过板部段38,并且在该蒸气进入图1和图2所示的侧部下降管28或中心下降管30之前流过板部段38时与液体相互作用。阀盖46定位成与阀开口50成覆盖关系,以遮蔽阀开口50,免防流体通过阀开口50的有害的向下渗透。在一个实施方式中,支承结构48包括腿部52,上述腿部将阀盖46在托盘板26的上表面的上方间隔开预定距离并固定阀盖46以防运动。用于每个固定阀30的腿部52的数量可以变化。在一个实施方式中,使用两个腿部,而在其他实施方式中,使用两个以上腿部。在下游的腿部52中可以设置通气孔54,以允许上升的蒸气沿横穿托盘板24的主体流动的方向穿过该腿部52。在一个变型中,固定阀30通过向上冲压板部段38的一部分而形成,并且支承结构包括将阀盖46连接到板部段38的两个倾斜部。在另一个变型中,固定阀30形成为从托盘板26向上冲压的定向百叶窗板,并且支承结构48包括将阀盖46连接到板部段38的倾斜部。在一些实施方式中,每个固定阀40形成在蒸气上升通过板部段38中的相关阀开口50之后用于蒸气的反向引导的流动开口。
每个可动阀42同样包括由支承结构58定位在板部段38中的阀开口60上方的阀盖56,上述阀开口60允许蒸气上升通过板部段38以与板部段38上的液体相互作用。阀盖56定位成与阀开口60成覆盖关系,以遮蔽阀开口60免受液体渗透。支承结构58通常包括两个或多个腿部62,上述腿部在上述腿部的上端处附连到阀盖56。腿部62以如下方式向下延伸通过板部段38,即,允许阀盖56响应于作用于阀盖56的下侧的蒸气压力的变化而在如图4所示的打开位置与如图5所示的关闭位置之间上下浮动。例如,腿部62可以分别具有在板部段38下方延伸的下部,并且包括用于接触抵靠板部段38的下侧的至少一个止动件64,以限制腿部62的竖直运动。腿部62可以延伸通过板部段38中的狭槽、通过阀开口60、或通过阀开口56的延伸部。固定阀40和可动阀42可以具有与图中所示的不同构造,并且保持在本发明的范围内。
通过固定阀40和可动阀42中的每一个的蒸气流受到其各自的阀开口50、60的开口面积或蒸气在阀盖46、56与板部段38之间离开所通过的敞开帘区域中较小的一个的限制。根据本发明,当蒸气的体积流率不足以将可动阀42维持在打开位置时,在蒸气流的调低期间,维持通过每个板部段38的蒸气流或流动通道的期望平衡。通过在调低期间相对于每个板部段38或流动通道中的可动阀42适当地选择固定阀40的总的敞开的蒸气流动面积来实现蒸气流的这种平衡。
在一个实施方式中,相对于每个板部段38中的多个可动阀42的阀开口60的总面积中的较小者,选择多个固定阀40的竖直帘的总面积或阀开口50的总面积中的较小者,以在蒸气以不足以将可动阀42维持在打开位置的体积流率上升通过阀开口60时对通过板部段的蒸气的体积流率进行平衡。作为一个示例,多个固定阀40的阀开口50的总面积可以处于每个板部段38中的多个固定阀40的阀开口50和多个可动阀42的阀开口60的总面积之和的60%与95%之间。作为另一个示例,多个固定阀40的阀开口50的总面积可以处于每个板部段38中的多个固定阀40的阀开口50和多个可动阀42的阀开口60的总面积的70%与90%之间。
在另一个实施方式中,相对于多个可动阀42的总数,多个固定阀40的总数被选择为能够在蒸气以不足以将可动阀42维持在打开位置的体积流率上升通过阀开口60时对通过板部段38的蒸气的体积流率进行平衡。作为一个示例,其中,多个固定阀40的总数处于每个板部段38中的多个固定阀40的总数和多个可动阀42的总数之和的60%与95%之间。作为另一个示例,多个固定阀40的总数处于每个板部段38中的固定阀40的总数和可动阀42的总数之和的70%与90%之间。
通过在多程接触托盘24的板部段38上增加比固定阀40数量少的可动阀42,在使用通常更昂贵的可动阀42的多程接触托盘24的成本仅有轻微增加的情况下,就可以实现在调低期间减少渗透的性能优点。在使用包括具有72%的FLEXIPROTM固定阀和38%的A型可动阀(两种类型的阀均可从科氏-格利奇有限合伙公司(Koch-Glitsch LP)获得,并且对应于图中所示的固定阀40和可动阀42)的板部段的空气/水系统进行的测试中,与仅具有FLEXIPROTM固定阀的板部段相比,具有混合阀的板部段比仅具有固定阀的板部段在观察到10%的渗透之前可以被运行到显著更低的蒸气速率。这种性能改进可以在不会对板部段38的容量或压降产生任何实质影响的情况下获得,并且重要的是,没有观察到压降独立于蒸气流率的任何蒸气流动区域。因此,该测试表明,在调低期间,当蒸气以不足以将可动阀42维持在其打开位置的体积流率上升通过阀开口60时,通过多程接触托盘24中的板部段38的蒸气流可以被平衡。
从上文可见的是,本发明是极其适于获得上文所阐述的所有目标和目的以及其结构中所固有的其他优点。
应当理解,某些特征和子组合是有用的,并且可以在不参考其他特征和子组合的情况下使用。这是本发明的范围所预期的并且都在本发明的范围内。
由于在不偏离本发明范围的前提下,本发明可具有很多可能实施方式,因而应理解的是,在附图中阐述或示出的所有事项应理解成说明性的而没有限制的意思。
Claims (20)
1.一种在传质塔中使用的多程接触托盘,所述多程接触托盘包括:
托盘板,所述托盘板具有用于接收液体流的上表面;
托盘板中的下降管入口,所述下降管入口将所述托盘板分成位于所述下降管入口的相对侧上的多个板部段;
下降管,所述下降管从所述托盘板中的所述下降管入口向下延伸,用于在液体流过所述板部段并通过所述下降管入口进入所述下降管之后向下引导液体;以及
分布在每个所述板部段上的多个固定阀和多个可动阀,所述固定阀和所述可动阀中的每一个包括阀盖和敞开帘区域,所述阀盖通过支承结构定位在一个所述板部段中的阀开口上方,所述阀开口允许蒸气上升通过所述板部段并且在所述液体流过所述板部段时与所述液体相互作用,所述蒸气通过所述敞开帘区域在所述阀盖与所述板部段之间离开,所述可动阀的所述阀盖响应于所述蒸气在上升通过所述板部段时的体积流率的变化而能在打开位置与关闭位置之间移动,
其中,相对于每个所述板部段中的多个所述可动阀的所述阀开口的总面积中的较小者,选择多个所述固定阀的竖直帘区域的总面积或所述阀开口的总面积中的较小者,以在所述蒸气以不足以将所述可动阀维持在所述打开位置的体积流率上升通过所述阀开口时对通过所述板部段的所述蒸气的所述体积流率进行平衡。
2.如权利要求1所述的多程接触托盘,其中,在每个所述板部段中,多个所述固定阀的所述阀开口的总面积处于多个所述固定阀和多个所述可动阀的所述阀开口的总面积之和的60%与95%之间。
3.如权利要求1所述的多程接触托盘,其中,在每个所述板部段中,多个所述固定阀的所述阀开口的总面积处于多个所述固定阀和多个所述可动阀的所述阀开口的总面积之和的70%与90%之间。
4.如权利要求1所述的多程接触托盘,其中,所述板部段具有大致相等的表面积,并且在每个所述板部段中,多个所述固定阀的所述阀开口的总面积与所述可动阀的所述阀开口的总面积的比率是相同的。
5.如权利要求1所述的多程接触托盘,其中,所述板部段具有大致不相等的表面积,并且在每个所述板部段中,多个所述固定阀的所述阀开口的总面积与所述可动阀的所述阀开口的总面积的比率是不相同的。
6.如权利要求1所述的多程接触托盘,其中,在一些或所有的所述固定阀中,存在在所述蒸气上升通过所述阀开口并由所述阀盖重新引导之后用于所述蒸气的反向引导的流动开口。
7.如权利要求1所述的多程接触托盘,其中,所述可动阀的所述阀盖由延伸穿过所述板部段中的狭槽的腿部支承。
8.如权利要求1所述的多程接触托盘,其中,所述固定阀和所述可动阀互相混合成排。
9.一种在传质塔中使用的多程接触托盘,所述多程接触托盘包括:
托盘板,所述托盘板具有用于接收液体流的上表面;
托盘板中的弦形开口,所述弦形开口将所述托盘板分成位于所述弦形开口的相对侧上的板部段;
下降管,所述下降管从所述托盘板中的所述弦形开口向下延伸,用于在液体流过所述板部段并通过所述弦形开口进入所述下降管之后向下引导所述液体;以及
分布在每个所述板部段上的多个固定阀和多个可动阀,所述固定阀和所述可动阀中的每一个包括通过支承结构定位在一个所述板部段中的阀开口上方的阀盖,所述阀开口允许蒸气上升通过所述板部段并且在所述液体流过所述板部段时与所述液体相互作用,所述可动阀的所述阀盖响应于所述蒸气在上升通过所述板部段时的体积流率的变化而能在打开位置与关闭位置之间移动,
其中,相对于多个所述可动阀的总数,多个所述固定阀的总数被选择为在所述蒸气以不足以将所述可动阀维持在所述打开位置的体积流率上升通过所述阀开口时对通过所述板部段的所述蒸气的所述体积流率进行平衡。
10.如权利要求9所述的多程接触托盘,其中,在每个所述板部段中,多个所述固定阀的总数处于多个所述固定阀的总数与多个所述可动阀的总数之和的60%与95%之间。
11.如权利要求9所述的多程接触托盘,其中,在每个所述板部段中,多个所述固定阀的总数处于的多个所述固定阀的总数与多个所述可动阀的总数之和的70%与90%之间。
12.如权利要求9所述的多程接触托盘,其中,所述板部段具有大致相等的表面积,并且在每个所述板部段中,多个所述固定阀的所述阀开口的总面积与所述可动阀的所述阀开口的总面积的比率是相同的。
13.如权利要求9所述的多程接触托盘,其中,所述板部段具有大致不相等的表面积,并且在每个所述板部段中,多个所述固定阀的所述阀开口的总面积与所述可动阀的所述阀开口的总面积的比率是不相同的。
14.如权利要求9所述的多程接触托盘,其中,在一些或所有的所述固定阀中,存在在所述蒸气上升通过所述阀开口并由所述阀盖重新引导之后用于所述蒸气的反向引导的流动开口。
15.如权利要求9所述的多程接触托盘,其中,所述可动阀的所述阀盖由延伸穿过所述板部段中的狭槽的腿部支承。
16.如权利要求9所述的多程接触托盘,其中,所述固定阀和所述可动阀互相混合成排。
17.一种当多程托盘定位在传质塔内时、在低蒸气流率期间对通过所述多程托盘的托盘板的蒸气流进行平衡的方法,所述方法包括以下步骤:
为所述托盘板提供位于弦形开口的相对侧上的板部段,下降管从所述弦形开口向下延伸;
提供分布在每个所述板部段上的多个可动阀和多个固定阀,所述固定阀和所述可动阀中的每一个包括定位在一个所述板部段中的阀开口上方的阀盖,所述阀开口允许蒸气上升通过所述板部段并且在所述蒸气流过所述板部段时与液体相互作用,所述可动阀的所述阀盖响应于当所述蒸气上升通过所述板部段时的体积流率的变化而能在打开位置与关闭位置之间移动;以及
相对于多个所述可动阀的总数来选择多个所述固定阀的总数,以在所述蒸气以不足以将所述可动阀维持在所述打开位置的体积流率上升通过所述阀开口时对所述板部段之间的所述蒸气的所述体积流率进行平衡。
18.如权利要求17所述的方法,其中,相对于多个所述可动阀的总数来选择多个所述固定阀的总数的步骤包括:在每个所述板部段中,将多个所述固定阀的所述阀开口的总面积选择为多个所述固定阀和多个所述可动阀的所述阀开口的总面积之和的60%与95%之间。
19.如权利要求17所述的方法,其中,相对于多个所述可动阀的总数来选择多个所述固定阀的总数的步骤包括:在每个所述板部段中,将多个所述固定阀的所述阀开口的总面积选择为多个所述固定阀和多个所述可动阀的所述阀开口的总面积之和的70%与90%之间。
20.如权利要求17所述的方法,包括提供分布在每个所述板部段上的多个固定阀和多个可动阀的步骤,所述步骤包括将所述固定阀和所述可动阀互相混合成排。
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