CN113713417A - 一种多鼓泡区塔板以及相应的板式塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多鼓泡区塔板以及相应的板式塔，该多鼓泡区塔板包括：至少两个鼓泡区，其上具有用于液体和气体混合接触的第一开孔；以及至少一个非边降液管，所述非边降液管包括至少一个悬挂式降液管；其中，所述悬挂式降液管的底部具有允许所述液体向左下侧流动的第二开孔、以及允许所述液体向右下侧流动的第三开孔；所述悬挂式降液管的所述底部被设计为使得经所述第二开孔流出的左侧液体与经所述第三开孔流出的右侧液体相互隔离。

Description

一种多鼓泡区塔板以及相应的板式塔

技术领域

本发明涉及化工分离过程（例如精馏、吸收、汽提）中的塔板类气液接触设备，尤其是涉及一种多鼓泡区塔板以及相应的板式塔。

背景技术

化工分离过程（例如精馏、吸收、汽提）中的塔板类气液接触设备，可以应用于炼油、石化、化工、煤化工及环保等领域。化工分离的塔板技术应用已经有数十年的历史，塔板是化工分离精馏、吸收等过程中广泛应用的气液接触设备。

一般的板式塔以塔板（或称为“塔盘”）作为气液接触的基本构件，在塔板上气液两相以交叉方式流动（或称为“以错流方式流动”），塔内的气液两相呈逐级逆流操作，液相以溢流的形式进入到降液管，然后进入到下一层塔板上。每一层塔板都是由降液管、受液盘和鼓泡区三部分组成。按照每层塔板的鼓泡区数量，可以将塔板划分为单溢流、双溢流、三溢流、四溢流、六溢流或更多溢流等多种类型。

图1所示是现有技术中三溢流塔板（其采用多鼓泡区塔板，图示中有4层塔板）的气液相流动示意图，其属于一种多鼓泡区塔板，每层塔板有三个鼓泡区1，有一个边降液管200（位于塔板的一侧或两侧边缘）和一个非边降液管300（其可以为“中间降液管”（位于塔板正中央）和/或“腰降液管”（位于除两侧边缘、塔板正中央之外的位置））。其中边降液管200是位于边缘位置垂直的部件，称为边降液管，其功能是提供液体向下流动的通道。鼓泡区1是中间开孔的区域，液体和气体在该区域混合接触，然后气体继续向上一层塔板运动，液体从另一侧降液管向下流动。非边降液管300是除了边缘位置的边降液管之外，在塔板其它位置也需要设置的降液管。常规的非边降液管中液体流下来之后，从两侧的缝隙流向左右两侧的鼓泡区。此外，降液管正下方的区域，通常用于承接降液管流下来的液体，这个区域称为受液盘。

图2所示是现有技术中一种典型的非边降液管，称为“悬挂式降液管”，其特点是悬挂式降液管本身带有底板400，底板400上开孔（通常是长条孔500）使液体向下流动。和常规的非边降液管相比，悬挂式降液管最大的优点是，降液管下方的受液盘也可以成为鼓泡区（此时省略受液盘的设计），这样相当于增大了鼓泡区的面积，从而增加了塔板的处理能力。

如图1所示，在每一个鼓泡区1，液体都是从上方的降液管流下来，横向流过鼓泡区，和垂直向上的气体接触混合之后，再流入到另一侧的降液管中。而在每一个非边降液管处，都要承接其上方两个鼓泡区1流入的液体，同时在底部将液体分流到其下方的两个鼓泡区1。在图1中的非边降液管采用图2所示的现有技术中的悬挂式降液管的结构时，液体从非边降液管底部流到下层塔板之后，液体会向左右两侧自由随机流动，这种自由随机流动使得左右两侧的流量分配不能主动控制，具有很大的随机性和不确定性。

这种随机性和不确定性对于具有多个鼓泡区的塔板（如图1所示每层塔板具有三个鼓泡区）来说并不有利，这是因为，只有在各鼓泡区的液体量和气体量之比（称为“液气比”）接近或相同的情况下，多鼓泡区塔板才能获得理想的分离效率。而且，由于非边降液管两侧的鼓泡区面积可能会有不同，此时分别流过两侧鼓泡区的气体量也可能会不同，因此，非边降液管只有按照两侧鼓泡区的气体量比例来分配液体，才能确保塔板效率的最大化。但是目前行业内使用的现有多鼓泡区塔板，即使采用悬挂式降液管，也尚没有主动分配液体的功能，所以无法保证非边降液管底部两侧的鼓泡区的液气比接近或相等，这就导致了塔板效率的损失，造成了浪费。

发明内容

本发明提供了一种多鼓泡区塔板以及相应的板式塔，以解决以上现有技术问题中的至少一个问题。

本发明的第一方面提供了一种多鼓泡区塔板，其特征在于，包括：至少两个鼓泡区，其上具有用于液体和气体混合接触的第一开孔；以及至少一个非边降液管，所述非边降液管包括至少一个悬挂式降液管；其中，所述悬挂式降液管的底部具有允许所述液体向左下侧流动的第二开孔、以及允许所述液体向右下侧流动的第三开孔；所述悬挂式降液管的所述底部被设计为使得经所述第二开孔流出的左侧液体与经所述第三开孔流出的右侧液体相互隔离。

根据本发明的一些实施例，所述第二开孔对应的左下侧位置的鼓泡区的液气比，与所述第三开孔对应的右下侧位置的鼓泡区的液气比接近或相同。

根据本发明的一些实施例，所述第二开孔的面积和所述第三开孔的面积之比，与所述左下侧位置的鼓泡区的气体通道面积和所述右下侧位置的鼓泡区的气体通道面积之比接近或相同。

根据本发明的一些实施例，所述悬挂式降液管的所述底部包括呈平板状的底板、以及位于所述底板下方的隔板。

根据本发明的一些实施例，所述隔板垂直于所述底板，并位于所述底板下方的中间位置。

根据本发明的一些实施例，所述第二开孔和所述第三开孔都设置在所述底板上，经所述第二开孔流出的左侧液体位于所述隔板左侧，经所述第三开孔流出的右侧液体位于所述隔板右侧。

根据本发明的一些实施例，所述隔板的下部与位于下侧位置的另一多鼓泡区塔板接近或接触。

根据本发明的一些实施例，所述悬挂式降液管的垂直截面为矩形、梯形、或者阶梯形。

根据本发明的一些实施例，所述隔板在靠近所述底板的位置具有沿平行于所述底板方向延伸的缝隙。

根据本发明的一些实施例，所述悬挂式降液管的所述底部包括呈V型的底板，所述第二开孔和所述第三开孔分别位于所述呈V型的底板两侧位置上。

根据本发明的一些实施例，所述底板在V型的尖端位置处与位于下侧位置的另一多鼓泡区塔板接近或接触。

根据本发明的一些实施例，所述底板在V型的尖端位置处设置有沿着垂直方向延伸的隔板。

根据本发明的一些实施例，所述鼓泡区上设置有鼓泡装置，所述鼓泡装置包括以下各项中的至少一项：筛孔、舌孔、固阀、浮阀。

根据本发明的一些实施例，所述鼓泡区上设置有位于所述悬挂式降液管下方位置的鼓泡促进器，所述鼓泡促进器的顶部封闭，以使得所述气体仅从侧面流出。

根据本发明的一些实施例，所述第二开孔和所述第三开孔的形状包括以下各项中的至少一项：圆形孔、矩形孔、椭圆形孔。

根据本发明的一些实施例，所述第二开孔的数量和面积根据所述液体的分配比例来确定；所述第三开孔的数量和面积根据所述液体的分配比例来确定。

本发明的第二方面还提供了一种板式塔，其特征在于，包括：塔体；至少两个根据本发明的第一方面所述的多鼓泡区塔板，所述多鼓泡区塔板设置在所述塔体内并在竖直方向上相互间隔开。

根据本发明的一些实施例，根据所述多鼓泡区塔板上的气体总流量和液体总流量，以及所述气体和所述液体的物理性质，来确定所述多鼓泡区塔板的直径、所述多鼓泡区塔板上安装的鼓泡装置的数量、所述鼓泡区（1）的数量和各自面积、以及每个鼓泡区所对应的鼓泡装置的数量和气体通道面积。

根据本发明的一些实施例，根据所述悬挂式降液管与所述鼓泡区的对应关系，来确定所述液体在每个所述悬挂式降液管的分配比例，从而确定所述第二开孔和所述第三开孔的数量和面积。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中得以显现，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中三溢流塔板（采用多鼓泡区塔板）的气液相流动示意图。

图2是现有技术中一种典型的非边降液管（悬挂式降液管）的结构示意图。

图3是本发明中多鼓泡区塔板的示例性实施例的结构示意图。

图4是本发明示例1的悬挂式降液管的底部的结构示意图。

图5是本发明示例2的悬挂式降液管的底部的结构示意图。

图6是本发明示例3的悬挂式降液管的底部的结构示意图。

图7是本发明示例4的悬挂式降液管的底部的结构示意图。

图8是本发明示例5的悬挂式降液管的底部的结构示意图。

图9是本发明示例6的悬挂式降液管的底部的结构示意图。

图10是本发明示例7的悬挂式降液管的底部的结构示意图。

图11是本发明示例8的悬挂式降液管的底部的结构示意图。

图12是本发明设计板式塔时多鼓泡区塔板示例性实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、 “下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接， 或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

关于多鼓泡区塔板的示例性实施例

如图3所示，为本发明的多鼓泡区塔板的示例性实施例的结构示意图。参考图3，该多鼓泡区塔板共计四层，每层相互交错，从而使得上层塔板上经过（或流经）降液管的液体，能够落到下层塔板上的鼓泡区上。

图3中的多鼓泡区塔板包括至少两个鼓泡区1（例如两个、三个以上）以及至少一个非边降液管（例如一个、两个以上），所述非边降液管包括至少一个悬挂式降液管2（图3中每层有一个悬挂式降液管2，其底部3的结构有差异。上两层的底板31呈V型，下两层的底板31呈平板状并具有隔板32）。

优选地，所有的非边降液管可以都采用（均采用）悬挂式降液管2的结构设计，此时多鼓泡区塔板上与受液盘相对应的区域可以都设计为鼓泡区，从而增大塔板的处理能力。

如图3所示，至少两个鼓泡区1（例如每个鼓泡区）上具有用于液体和气体混合接触的第一开孔10。在第一开孔10处，液体和气体混合接触，然后气体继续向上一层塔板运动，液体从另一侧降液管（边降液管或者非边降液管）向下流动。

图3中所述悬挂式降液管2的底部3具有允许（或用于）所述液体向左下侧流动的第二开孔21、以及允许（或用于）所述液体向右下侧流动的第三开孔22。所述悬挂式降液管2的所述底部3被设计为使得经所述第二开孔21流出的左侧液体与经所述第三开孔22流出的右侧液体相互隔离（或称为分隔、分离、分流）。

可以理解，与图2所示的现有的悬挂式降液管2的结构（特别是底部结构）相比，图3中悬挂式降液管2的共同特点在于通过其底部3的结构设计（下文会详细介绍），使得经所述第二开孔21流出的左侧液体与经所述第三开孔22流出的右侧液体相互隔离（可以是完全隔离，也可以是绝大部分隔离）。这样以来，可以主动控制左右两侧的流量分配，从而避免了图1中液体（由于没有隔离或分隔）直接从底部向下并向左右两侧自由随机流动的缺陷。因此，本发明的以上技术方案可以规避现有技术中液体向左右两侧自由随机流动时、无法主动控制左右两侧的流量分配的问题。

根据本发明的一些实施例，所述第二开孔21对应的左下侧位置的鼓泡区的液气比（即液体量和气体量之比），与所述第三开孔22对应的右下侧位置的鼓泡区的液气比接近（例如液气比之间的相对误差的绝对值小于10%，此时可以认为接近）或相同。

可以理解，当第二开孔21对应的左下侧位置的鼓泡区的液气比，与所述第三开孔22对应的右下侧位置的鼓泡区的液气比接近或相同时，本发明实施例的多鼓泡区塔板可以获得理想的分离效率，以避免塔板效率的损失，并避免浪费。

根据本发明的一些实施例，所述第二开孔21的面积（或称为“开孔面积”）和所述第三开孔22的面积（或称为“开孔面积”）之比，与所述左下侧位置的鼓泡区的气体通道面积和所述右下侧位置的鼓泡区的气体通道面积之比接近（例如相对误差的绝对值小于10%，此时可以认为接近）或相同。本发明实施例中的“气体通道面积”指的是鼓泡区上鼓泡装置所对应的气体通道的面积。

可以理解，当所述第二开孔21的面积和所述第三开孔22的面积之比与所述左下侧位置的鼓泡区的气体通道面积和所述右下侧位置的鼓泡区的气体通道面积之比接近或相同时，可以使得第二开孔21对应的左下侧位置的鼓泡区的液气比与所述第三开孔22对应的右下侧位置的鼓泡区的液气比接近或相同。例如，非边降液管（采用悬挂式降液管2的结构）两侧的鼓泡区面积可能会有不同，此时分别流过两侧鼓泡区的气体量也可能会不同，通过以上技术方案，可以使得非边降液管按照两侧鼓泡区的气体量比例来分配液体，从而确保塔板效率的最大化，例如在丙烯塔中，采用本发明实施例的多鼓泡区塔板，效率可以提高5%~20%。

示例1~示例4

图4~图7示出了符合本发明的悬挂式降液管2的所述底部3设计要求的多个示例，其共同特点在于悬挂式降液管2的所述底部3包括呈平板状的底板31、以及位于所述底板31下方的隔板32。

根据本发明的一些实施例，所述第二开孔21和所述第三开孔22都设置在所述底板31上，经所述第二开孔21流出的左侧液体位于所述隔板32左侧，经所述第三开孔22流出的右侧液体位于所述隔板32右侧。

可以理解，采用呈平板状的底板31和位于所述底板31下方的隔板32的结构，可以通过隔板32的结构来主动控制左右两侧的流量分配，从而避免了图1中液体（由于没有隔离或分隔）直接从底部向下并向左右两侧自由随机流动的缺陷。

作为示例，隔板32与垂直方向（也称为“竖直方向”）的夹角可以为小于45°。优选地，所述隔板32垂直于所述底板31，并位于所述底板31下方的中间位置。采用这种结构，可以使得整体结构更加对称协调，并方便设计和制造。而且由于隔板32采用的是垂直并居中的设计，因此便于计算和模拟仿真左右两侧的液体流动状态。

优选地，所述隔板32的下部与位于下侧位置的另一多鼓泡区塔板接近（例如即使有距离或间隙，也不超过20mm；或者其距离或间隙相对于隔板垂直高度而言占据的比例不超过20%）或接触。其中，当所述隔板32的下部接触位于下侧位置的另一多鼓泡区塔板时，可以起到最佳的两侧液体隔离效果，从而更有利地主动控制左右两侧的流量分配。当所述隔板32的下部接近或靠近位于下侧位置的另一多鼓泡区塔板时，由于距离较近，因此左右两侧的液体之间的干扰较小（可以忽略不计），同样能够实现对左右两侧的流量进行分配的效果。

如图4所示，悬挂式降液管2的垂直截面（此时忽略隔板32的截面）可以为矩形（标记为“示例1”），作为示例，例如图4中隔板32和垂直方向的夹角可以为10°，隔板32的垂直高度可以为100mm。

作为变形的实施例，所述悬挂式降液管2的垂直截面也可以为梯形（图5，标记为“示例2”）、或者阶梯形（图6，标记为“示例3”）或其他可能的形状。采用这些截面形状的悬挂式降液管2，并结合隔板32的结构设计，都可以实现对左右两侧的流量进行分配的效果。

如图7所示（标记为“示例4”），为其他变形的实施例，与图4中的示例不同，所述隔板32（例如垂直高度为150mm）在靠近所述底板31的位置具有沿平行于所述底板方向延伸的缝隙33（例如垂直宽度为30mm；或者例如其垂直宽度相对于隔板32的垂直高度所占比例不超过20%）。优选地，该缝隙33下沿所在的位置要高于该处的液位，从而起到左右两侧液体隔离的效果。通过这种缝隙33的设计，可以平衡隔板32两侧的气相压力，避免隔板两侧气相压力不同时对两侧液体分布的影响。

示例5~示例8

图8~图11示出了符合本发明的悬挂式降液管2的所述底部3设计要求的多个示例，其共同特点在于悬挂式降液管2的所述底部3包括呈V型的底板31，所述第二开孔21和所述第三开孔22分别位于所述呈V型的底板两侧位置上。

作为示例，例如，V形结构的垂直高度可以为50-500mm。所述V形结构的夹角可以为30-150°。所述V形结构上沿的宽度与底板水平宽度的比例可以为0.2~0.8。

可以理解，采用呈V型的底板31之后，可以省略隔板32的设计。此时由于第二开孔21和所述第三开孔22分别位于所述呈V型的底板两侧位置上，因此可以利用V型结构本身来主动控制左右两侧的流量分配。

优选地，所述底板31在V型的尖端位置34处与位于下侧位置的另一多鼓泡区塔板4接近（例如即使有距离或间隙，也不超过30mm；或者例如该距离或间隙不超过两层塔板间距的10%）或接触。其中，当底板31在V型的尖端位置34处接触位于下侧位置的另一多鼓泡区塔板时，可以起到最佳的两侧液体隔离效果，从而更有利地主动控制左右两侧的流量分配。当底板31在V型的尖端位置34处接近或靠近位于下侧位置的另一多鼓泡区塔板时，由于距离较近，因此左右两侧的液体之间的干扰较小（可以忽略不计），同样能够实现对左右两侧的流量进行分配的效果。

图8所示为悬挂式降液管2的底部3以上部分的截面形状为矩形的示例（标记为“示例5”），其底板31呈V型。作为示例，例如V型结构的垂直高度可以为150mm，V形结构的夹角可以为120°。

作为变形实施例，图9（标记为“示例6”）与图8的区别在于，其底板31的一部分水平，一部分呈V型（例如V形结构的垂直高度可以为200mm，V形结构的夹角可以为45°，V形结构上沿的宽度与底板水平宽度的比例可以为0.8）。图8和图9的以上两种情形都属于呈V型的底板31的两种覆盖情形。

图10（标记为“示例7”）与图9的区别在于，所述底板31在V型的尖端位置34处设置有沿着垂直方向（或称“竖直方向”）延伸的隔板32（例如隔板32的高度可以为70mm）。通过V型底板31（例如V形结构上沿的宽度与底板水平宽度的比例可以为0.4，V形结构的垂直高度可以为120mm，V形结构的夹角可以为60°）以及隔板32的叠加效应，同样可以起到主动控制左右两侧的流量分配的目标。

图11（标记为“示例8”）与图9的区别在于，其第二开孔和第三开孔采用的是长条状的整体大面积开孔，而非多个小面积的开孔。例如，V形结构上沿的宽度与底板水平宽度的比例可以为0.5，V形结构的垂直高度可以为150mm，V形结构的夹角可以为30°。相较而言，多个开孔形式的第二开孔和第三开孔可以更加灵活地设置开孔的数量和开孔面积，更方便于控制左右两侧的流量分配。

根据本发明的一些实施例，所述鼓泡区1上设置有鼓泡装置，所述鼓泡装置包括以下各项中的至少一项：筛孔、舌孔、固阀、浮阀。采用这些鼓泡装置，可以使得液体和气体更便于相互接触和混合。

根据本发明的一些实施例，所述鼓泡区1上设置有位于所述悬挂式降液管下方位置的鼓泡促进器，所述鼓泡促进器的顶部封闭，以使得所述气体仅从侧面流出。鼓泡促进器在位置上通常都设置在悬挂式降液管正下方位置，由于这些位置上如果设置普通的鼓泡装置（例如筛孔、舌孔、固阀、浮阀）会使得一部分液体直接泄漏到下层塔板（没有经过鼓泡区和气体接触），从而影响塔板效率，因此这里设置单独的鼓泡促进器有助于避免这种情况的发生，从而提高塔板效率。

根据本发明的一些实施例，所述第二开孔21和所述第三开孔22的形状包括以下各项中的至少一项：圆形孔、矩形孔、椭圆形孔。作为替换实施例，第二开孔21和所述第三开孔22的形状还可以采用其他可行的形状，这里不做限定。例如本领域中容易想到的是以上第二开孔21和所述第三开孔22还可以采用其他不规则形状的开孔，例如由两侧半圆形和中间长方形构成的开孔形状，其可以称为“长圆孔”。

根据本发明的一些实施例，所述第二开孔21的数量和面积根据所述液体的分配比例来确定；所述第三开孔22的数量和面积根据所述液体的分配比例来确定。例如，根据塔板上的液体的分配比例（特别是液体在每个所述悬挂式降液管的分配比例），可以计算第二开孔21的数量和面积、以及第三开孔22的数量和面积，从而主动控制左右两侧的液体分配。

关于板式塔的示例性实施例

本发明还提供了一种板式塔的示例性实施例，包括：塔体；至少两个根据本发明以上示例性实施例中所述的多鼓泡区塔板，所述多鼓泡区塔板设置在所述塔体内并在竖直方向上相互间隔开（这里“间隔”的含义是两层塔板之间沿着竖直方向排布，并不排斥在悬挂式降液管2的底部3处相互接触）。

根据本发明的一些实施例，根据所述多鼓泡区塔板上的气体总流量和液体总流量，以及所述气体和所述液体的物理性质（所述物理性质包括密度和粘度），来确定所述多鼓泡区塔板的直径、所述多鼓泡区塔板上安装的鼓泡装置的数量、所述鼓泡区1的数量和各自面积、以及每个鼓泡区所对应的鼓泡装置的数量和气体通道面积。

例如，在板式塔以及多鼓泡区塔板的设计过程中，可以根据气体总流量和液体总流量，以及气体和液体的物理性质（密度和粘度等）来计算塔板的直径、塔板的鼓泡区数量和鼓泡装置（如浮阀、固阀、筛孔）的总数量。鼓泡装置的总数量也决定了气体通道面积的总量。而且，根据多鼓泡区塔板的直径和鼓泡区数量，可以计算出各个鼓泡区的面积。通常来说，鼓泡装置均匀分布在各鼓泡区，这样就能得出各鼓泡区的鼓泡装置数量和各鼓泡区的气体通道面积。

根据本发明的一些实施例，根据所述悬挂式降液管2与所述鼓泡区1的对应关系，来确定所述液体在每个所述悬挂式降液管的分配比例（可以是悬挂式降液管左右两侧的液体分配比例），从而确定所述第二开孔21和所述第三开孔22的数量和面积。

例如，根据降液管和鼓泡区的对应关系，可以确定每个降液管对应的鼓泡区气体通道面积。通过液体分布器（其例如为板式塔最上方用于引入和分配液体的装置）将总液量按气体通道面积的比例分布到各个降液管中，这样就得到各降液管的液体流量。然后再根据各降液管的液体流量以及降液管左右两侧的液体分配比例，确定降液管底板上左右两侧的开孔数量和开孔面积。

如图12所示，其示出了本发明设计板式塔时多鼓泡区塔板示例性实施例的结构示意图。在设计板式塔以及多鼓泡区塔板时，例如可以先确定塔板上的液体总流量和气体总流量，以及气体和液体的物理性质（密度和粘度等），这是塔板设计的输入条件。

然后根据气体总流量和液体总流量，以及气体和液体的物理性质（密度、粘度等），来计算塔板的直径、鼓泡区数量和鼓泡装置（如浮阀、固阀、筛孔）的总数量，而鼓泡装置的总数量也决定了气体通道面积的总量。

其后，根据塔板的直径和鼓泡区的数量，可计算出各个鼓泡区的面积。由于鼓泡装置是均匀分布在各鼓泡区，这样就能得出各鼓泡区的鼓泡装置数量和各鼓泡区的气体通道面积。此时可以得到表1中的前三行数据。

再后，可以根据降液管和鼓泡区的对应关系，确定每个降液管对应的鼓泡区气体通道面积。如图12中，D1对应S9，D2对应S7+S8，D3对应S5+S6，D4对应S3+S4，D5对应S1+S2（表1中第四行）。通过液体分布器将总液量按气体通道的比例分布到各个降液管中，这样就得到各降液管的液体流量。

最后，根据各降液管的液体流量，确定降液管底板上的开孔数量和开孔面积（表1中第五~六行）。

相对于现有技术而言，本发明的设计思路是把底板上的开孔分左右两侧布置，中间可以呈V型或者用隔板隔开，需要实现的设计目标是使得两侧开孔的比例R1（表1中第七行）和下方塔板左右两侧鼓泡区的气体通道面板比例R2（表1中第八行）接近（例如表1中第九行，R1和R2的相对误差例如在10%以内，此时可以认为“接近”）或相同。

表1：各鼓泡区和降液管的结构参数

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明还可以通过其他结构来实现，本发明的特征并不局限于上述较佳的实施例。任何熟悉该项技术的人员在本发明的技术领域内，可轻易想到的变化或修饰，都应涵盖在本发明的专利保护范围之内。

Claims (19)

1.一种多鼓泡区塔板，其特征在于，包括：

至少两个鼓泡区（1），其上具有用于液体和气体混合接触的第一开孔（10）；以及

至少一个非边降液管，所述非边降液管包括至少一个悬挂式降液管（2）；

其中，所述悬挂式降液管（2）的底部（3）具有允许所述液体向左下侧流动的第二开孔（21）、以及允许所述液体向右下侧流动的第三开孔（22）；

所述悬挂式降液管（2）的所述底部（3）被设计为使得经所述第二开孔（21）流出的左侧液体与经所述第三开孔（22）流出的右侧液体相互隔离。

2.根据权利要求1所述的多鼓泡区塔板，其特征在于，其中，所述第二开孔（21）对应的左下侧位置的鼓泡区的液气比，与所述第三开孔（22）对应的右下侧位置的鼓泡区的液气比接近或相同。

3.根据权利要求2所述的多鼓泡区塔板，其特征在于，其中，所述第二开孔（21）的面积和所述第三开孔（22）的面积之比，与所述左下侧位置的鼓泡区的气体通道面积和所述右下侧位置的鼓泡区的气体通道面积之比接近或相同。

4.根据权利要求1-3任一项所述的多鼓泡区塔板，其特征在于，所述悬挂式降液管（2）的所述底部（3）包括呈平板状的底板（31）、以及位于所述底板（31）下方的隔板（32）。

5.根据权利要求4所述的多鼓泡区塔板，其特征在于，所述隔板（32）垂直于所述底板（31），并位于所述底板（31）下方的中间位置。

6.根据权利要求4所述的多鼓泡区塔板，其特征在于，所述第二开孔（21）和所述第三开孔（22）都设置在所述底板（31）上，经所述第二开孔（21）流出的左侧液体位于所述隔板（32）左侧，经所述第三开孔（22）流出的右侧液体位于所述隔板（32）右侧。

7.根据权利要求4所述的多鼓泡区塔板，其特征在于，所述隔板（32）的下部与位于下侧位置的另一多鼓泡区塔板接近或接触。

8.根据权利要求4所述的多鼓泡区塔板，其特征在于，所述悬挂式降液管（2）的垂直截面为矩形、梯形、或者阶梯形。

9.根据权利要求4所述的多鼓泡区塔板，其特征在于，所述隔板（32）在靠近所述底板（31）的位置具有沿平行于所述底板方向延伸的缝隙（33）。

10.根据权利要求1-3任一项所述的多鼓泡区塔板，其特征在于，所述悬挂式降液管的所述底部包括呈V型的底板（31），所述第二开孔（21）和所述第三开孔（22）分别位于所述呈V型的底板两侧位置上。

11.根据权利要求10所述的多鼓泡区塔板，其特征在于，所述底板（31）在V型的尖端位置（34）处与位于下侧位置的另一多鼓泡区塔板（4）接近或接触。

12.根据权利要求10所述的多鼓泡区塔板，其特征在于，所述底板（31）在V型的尖端位置（34）处设置有沿着垂直方向延伸的隔板（32）。

13.根据权利要求1-3任一项所述的多鼓泡区塔板，其特征在于，所述鼓泡区（1）上设置有鼓泡装置，所述鼓泡装置包括以下各项中的至少一项：筛孔、舌孔、固阀、浮阀。

14.根据权利要求1-3任一项所述的多鼓泡区塔板，其特征在于，所述鼓泡区（1）上设置有位于所述悬挂式降液管下方位置的鼓泡促进器，所述鼓泡促进器的顶部封闭，以使得所述气体仅从侧面流出。

15.根据权利要求1-3任一项所述的多鼓泡区塔板，其特征在于，所述第二开孔（21）和所述第三开孔（22）的形状包括以下各项中的至少一项：圆形孔、矩形孔、椭圆形孔。

16.根据权利要求1-3任一项所述的多鼓泡区塔板，其特征在于，所述第二开孔（21）的数量和面积根据所述液体的分配比例来确定；所述第三开孔（22）的数量和面积根据所述液体的分配比例来确定。

17.一种板式塔，其特征在于，包括：

塔体；

至少两个根据权利要求1-16中任一项所述的多鼓泡区塔板，所述多鼓泡区塔板设置在所述塔体内并在竖直方向上相互间隔开。

18.根据权利要求17所述的板式塔，其特征在于，其中，根据所述多鼓泡区塔板上的气体总流量和液体总流量，以及所述气体和所述液体的物理性质，来确定所述多鼓泡区塔板的直径、所述多鼓泡区塔板上安装的鼓泡装置的数量、所述鼓泡区（1）的数量和各自面积、以及每个鼓泡区所对应的鼓泡装置的数量和气体通道面积。

19.根据权利要求18所述的板式塔，其特征在于，其中，根据所述悬挂式降液管（2）与所述鼓泡区（1）的对应关系，来确定所述液体在每个所述悬挂式降液管的分配比例，从而确定所述第二开孔（21）和所述第三开孔（22）的数量和面积。

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