CN114210083A - 一种板式填料精馏塔 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工技术领域，具体的说是一种板式填料精馏塔，包括塔体，塔体上部分为填料塔段，下部分为板式塔段，基座与地面固定连接，填料塔段顶部设有出气口、液体进口和正反交电机，正反交电机的转动轴上转动连接有一号弹性绳，正反交电机的转动轴端部固定连接有螺旋片，填料塔段远离正反交电机一端设有金属填料板，金属填料板靠近螺旋片表面设有金属柱，金属柱表面设有挡板，挡板之间套设有金属板，一号弹性绳通过导线轮与金属板固定连接，一号弹性绳上设有拨片，填料塔段内壁设有气囊，本发明通过拨片拨动气囊，气囊多次被挤压和膨胀，将气囊上的液体拍打散开，从而增大了液体与水蒸气接触面积和接触时间，进一步提高了气液传质效果。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体的说是一种板式填料精馏塔。
背景技术
精馏塔是进行精馏的一种塔式气液接触装置，在精馏塔工作时，气液两相通过逆流接触，进行相互传热传质，液相中的易挥发组分进入气相，气相中的难挥发组分转入液相，从而实现分离的目的，精馏过程所用的设备精馏塔可分为板式塔和填料塔。
现有技术中，在对精馏塔进行输送液体时，输出口采用喷淋装置，使液体经过喷淋装置喷洒出来，液体直接降落下来，从而达到将液体转化成水滴效果；但是在喷淋过程中，液体随喷淋口的角度不同，导致部分液体粘附于精馏塔内壁，液体与水蒸气的接触时间减少和接触面积减小，从而使得气液传质效果降低。
鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明设计了一种板式填料精馏塔，解决了上述技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：液体在喷淋过程中，液体随喷淋口的角度不同，导致液体粘附于精馏塔内壁，液体与水蒸气的接触时间减少和接触面积减小，从而使得气液传质效果降低。
本发明提供的一种板式填料精馏塔，包括塔体，所述塔体上部分为填料塔段，所述下部分为板式塔段；
所述塔体底部固定连接有基座，所述基座与地面固定连接；
所述填料塔段顶部设有出气口、液体进口和正反转电机；
所述板式塔段靠近基座处设有进气口；
所述正反转电机与填料塔段固定连接，正反转电机的输出端贯穿至塔体内部；
所述正反转电机的输出端通过横板连接有弹性条；
所述正反转电机的输出端缠绕有一号弹性绳，一号弹性绳通过导线轮导向；
所述一号弹性绳的一端与正反转电机的输出端固接，另一端与滑动连接在塔体内壁上的金属板固接；
所述塔体内壁固接有一个以上的气囊；所述一号弹性绳表面固接有拨片，一号弹性绳移动时，拨片拨动气囊。
优选的，所述弹性条数目为二且两者之间通过二号弹性绳连接。
优选的，所述弹性带远离输出端一端设有弹性球，所述弹性球与弹性带之间通过三号弹性绳固定连接。
优选的，所述金属板内开设有通孔，所述通孔靠近金属填料板一侧固定连接有弹簧。
优选的，所述板式塔段内壁固定连接有降液板，所述降液板的的数量一个以上，降液板表面设有三角块，所述三角块与降液板固定连接，所述三角块的的数量一个以上。
优选的，所述板式塔段靠近基座处设有液体出口，所述液体出口固定连接有循环器，所述循环器靠近基座一侧开设有残液口，所述循环器远离液体出口一侧设有回流通道，所述回流通道远离循环器一端与液体进口连通。
本发明的有益效果如下：
1.本发明提供的一种板式填料精馏塔，液体则被拍打至填料塔段内壁气囊上，凸出的气囊，防止了液体产生壁流的现象，落在气囊上的液体再次与水蒸气接触，从而增大了液体与水蒸气的接触时间，进一步提高了气液传质效果，一号弹性绳上的拨片拨动气囊，气囊多次被挤压和张开，将气囊上的液体拍打散开，从而增大了液体与水蒸气接触面积，进一步提高了气液传质效果。
2.本发明提供的一种板式填料精馏塔，三号弹力绳受弹性球牵引力做拉伸和收缩的往复运动，弹性球受到三号弹力绳发生的形变，使弹力球对气囊进行拍打，致使气囊上的液体再一次被拍落，进一步防止液体产生壁流的现象，而下落的液体碰到旋转的三号弹性绳,液体再次被击打散开，使液体再次与水蒸气接触，增大了液体与水蒸气的接触时间，同时再次增大了液体与水蒸气的接触面积，进一步提高了气液传质效果。
3.本发明提供的一种板式填料精馏塔，液体沿板式塔段内壁流向降液板上，降液板上的三角块阻流液体，减缓液体的流动时间，进一步增大了液体与水蒸气接触时间，随着不断流下的液体可以激起被降液板所阻流下的液体，再次使液体与水蒸气接触，增大了接触面积，在液体流动的过程中，液体多次与水蒸气接触，增大了接触时间，进一步提高了气液传质效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的主体图；
图2是本发明的剖视图；
图3是本发明的侧视图；
图4是图2中A处的放大图；
图中：塔体1、填料塔段2、板式塔段3、基座4、出气口11、液体进口12、进气口11、正反交电机13、一号弹性绳131、弹性条132、二号弹性绳134、弹性球135、三号弹性绳136、导线轮21、金属板15、通孔151、弹簧152、拨片133、气囊16、金属填料板17、挡板172、降液板31、三角块32、液体出口33、循环器34、残液口341、回流通道342；
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明提供了一种板式填料精馏塔，包括塔体1，所述塔体1上部分为填料塔段2，所述下部分为板式塔段3；
所述塔体1底部固定连接有基座4，所述基座4与地面固定连接；
所述填料塔段2顶部设有出气口11、液体进口12和正反转电机13；
所述板式塔段3靠近基座4处设有进气口14；
所述正反转电机13与填料塔段2固定连接，正反转电机13的输出端贯穿至塔体1内部；
所述正反转电机13的输出端通过横板连接有弹性条132；
所述正反转电机13的输出端缠绕有一号弹性绳131，一号弹性绳131通过导线轮21导向；
所述一号弹性绳131的一端与正反转电机13的输出端固接，另一端与滑动连接在塔体1内壁上的金属板15固接；
所述塔体1内壁固接有一个以上的气囊16；所述一号弹性绳131表面固接有拨片133，一号弹性绳131移动时，拨片133拨动气囊16。
当板式填料精馏塔开始工作时，液体从液体进口12进入，经过喷淋装置喷出，此时，正反转电机13上的转动轴带动弹性带132开始正反转交替旋转，旋转的弹性带132将喷出的液体拍打散开，减缓了液体下落时间，增大了液体与水蒸气接触时间和接触面积，提高了气液传质效果，散开的一部分液体受到拍打直接滴落到金属板15上，另一部分液体则被拍打至填料塔段2内壁气囊16上，凸出的气囊16，防止了液体产生壁流的现象，落在气囊上的液体再次与水蒸气接触，进而增大了液体与水蒸气的接触时间，进一步提高了气液传质效果；
缠绕在正反转电机13轴上的一号弹性绳131通过导线轮21与金属板15固定连接，固定连接的一号弹性绳131上放置了拨片133，当发生正转时，金属板15被一号弹性绳131拉上来，一号弹性绳131上的拨片133拨动气囊16，气囊16受到拨片133向上的拨力，从而使气囊16发生挤压，当拨片133离开气囊16时，气囊16恢复原样，在拉升过程中，气囊16不断被挤压变形和恢复原样，在挤压变形和恢复原样的过程中，将气囊16上的液体拍打散开，从而增大了液体与水蒸气接触面积，进一步提高了气液传质效果，当发生反转时，金属板15被一号弹性绳131放下去，一号弹性绳131上的拨片133拨动气囊16，气囊16受到拨片133向下的拨力，从而使气囊16发生挤压，当拨片133离开气囊16时，气囊16恢复原样，在下降过程中，气囊16不断被挤压变形和恢复原样，在挤压变形和恢复原样的过程中，将气囊16上的液体再次拍打散开，从而进一步增大了液体与水蒸气接触面积，再进一步提高了气液传质效果；
现有技术中，精馏塔进行输送液体时，输出口采用喷淋装置，使液体经过喷淋装置喷洒出来，液体直接降落下来，从而达到将液体转化成水滴效果；但是在喷淋过程中，液体随喷淋口的角度不同，导致液体粘附于精馏塔内壁，液体与水蒸气的接触时间减少、接触面积减小，从而使得气液传质效果降低；
本发明填料塔段2内壁凸出的气囊16，防止了液体产生壁流的现象，落在气囊16上的液体再次与水蒸气接触，增大了液体与水蒸气接触时间，提高了气液传质效果，转动轴上的一号弹性绳131上的拨片133与导线轮和金属板15相配合，又可以使气囊16多次被挤压和张开，从而进一步增大了液体与水蒸气接触面积，进一步提高了气液传质效果，而正反转电机13上旋转的弹性带132喷出的液体拍打散开，减缓液体下落的时间，增大了液体与水蒸气接触时间和接触面积，再进一步提高了气液传质效果。
作为本发明的一种具体实施方式，所述弹性条132数目为二且两者之间通过二号弹性绳134连接。
当弹性带132开始正反转交替旋转时，从喷淋装置落下的液体散落在弹性带132上，两个弹性带132受正反转电机13的交替旋转产生离心力，使旋转的弹性带132对二号弹性绳134进行拉扯，二号弹力绳134做拉伸和收缩的往复运动，从而使弹性带132做无序运动，将落下的液体击打散开，提高了击打液体的范围，从而进一步提高了拍打液体的效果，水蒸气往上走遇到液体，液化成水滴，液化放热，将液体中成分分离，增大了液体与水蒸气的接触时间，同时增大了液体与水蒸气的接触面积，提高了气液传质效果。
作为本发明的一种具体实施方式，所述弹性带132远离输出端一端设有弹性球135，所述弹性球135与弹性带132之间通过三号弹性绳136固定连接。
当正反转电机13工作时，此时弹性带132进行正反转交替旋转，而在弹性带132的端部是通过三号弹性绳136固定连接的弹性球135也随着弹性带132的正反转开始摆动，弹性球135依靠自身的重力在正转和反转时，使三号弹力绳136受弹性球135牵引力做拉伸和收缩的往复运动，弹性球135受到三号弹力绳136发生的形变，使弹力球135对气囊16进行拍打，致使气囊16上的液体再一次被拍落，进一步防止液体产生壁流的现象，而下落的液体碰到旋转的三号弹性绳136,液体再次被击打散开，使液体再一次与水蒸气接触，增大了液体与水蒸气的接触时间，同时再次增大了液体与水蒸气的接触面积，进一步提高了气液传质效果。
作为本发明的一种具体实施方式，所述金属板15内开设有通孔11，所述通孔151靠近金属填料板14一侧固定连接有弹簧152。
当正反转电机13发生正转时，金属板15被一号弹性绳131拉升至挡板171处，拉升时，水蒸气往上走，液体往下走，液体通过从通孔151内壁上连接的弹簧152形成水滴，滴落在金属填料板17上，滴落的水滴冲击力变小，使水滴更好地均匀附着在金属填料板17上，增大了水滴与水蒸气的接触面积，提高了气液传质效果，发生反转时，金属板15下落，受到抖动，从而使通孔151下来的水滴进一步散开，散开的水滴与金属填料板17充分接触，进一步增大了水滴与水蒸气的接触面积，提高了气液传质效果。
作为本发明的一种具体实施方式，所述板式塔段3内壁固定连接有降液板31，所述降液板31的的数量一个以上，降液板31表面设有三角块32，所述三角块32与降液板31固定连接，所述三角块32的的数量一个以上。
液体从金属填料板14内向下滴落，一部分液体直接滴落在降液板31上，撞击被降液板31所阻流下的液体，撞击的液体产生局部压力，使液体分散开来，从而增大液体与水蒸气的接触时间和接触面积，提高了气液传质效果，另一部分液体沿板式塔段3内壁流向降液板31上，降液板31上的三角块32阻流液体，减缓液体的流动时间，进一步增大了液体与水蒸气接触时间，随着不断流下的液体可以激起被降液板31所阻流下的液体，再次使液体与水蒸气接触，增大了接触面积，在液体流动的过程中，液体多次与水蒸气接触，增大了接触时间，进一步提高了气液传质效果。
作为本发明的一种具体实施方式，所述板式塔段3靠近基座4处设有液体出口33，所述液体出口33固定连接有循环器34，所述循环器34靠近基座4一侧开设有残液口341，所述循环器34远离液体出口34一侧设有回流通道342，所述回流通道342远离循环器34一端与液体进口12连通。
经过水蒸气精馏后得到的液体从液体出口34流入循环器35中，在循环器35中再次处理，处理后得到残液和液体,一部分残液经残液口351流出，另一部分液体则通过回流通道352再次回到塔体1内，循环利用，回流的液体保障了塔体1内的气液的平衡，同时也维护了塔体1内的热量平衡，多次循环后得到所需要的成分。
具体工作流程如下：
当板式填料精馏塔开始工作时，液体从液体进口12进入，经过喷淋装置喷出，此时，正反转电机13上的转动轴带动弹性带132开始正反转交替旋转，旋转的弹性带132将喷出的液体拍打散开，减缓了液体下落时间，增大了液体与水蒸气接触时间和接触面积，提高了气液传质效果，散开的一部分液体受到拍打直接滴落到金属板15上，另一部分液体则被拍打至填料塔段2内壁气囊16上，凸出的气囊16，防止了液体产生壁流的现象，落在气囊上的液体再次与水蒸气接触，进而增大了液体与水蒸气的接触时间，进一步提高了气液传质效果；
缠绕在正反转电机13轴上的一号弹性绳131通过导线轮21与金属板15固定连接，固定连接的一号弹性绳131上放置了拨片133，当发生正转时，金属板15被一号弹性绳131拉上来，一号弹性绳131上的拨片133拨动气囊16，气囊16受到拨片133向上的拨力，从而使气囊16发生挤压，当拨片133离开气囊16时，气囊16恢复原样，在拉升过程中，气囊16不断被挤压变形和恢复原样，在挤压变形和恢复原样的过程中，将气囊16上的液体拍打散开，从而增大了液体与水蒸气接触面积，进一步提高了气液传质效果，当发生反转时，金属板15被一号弹性绳131放下去，一号弹性绳131上的拨片133拨动气囊16，气囊16受到拨片133向下的拨力，从而使气囊16发生挤压，当拨片133离开气囊16时，气囊16恢复原样，在下降过程中，气囊16不断被挤压变形和恢复原样，在挤压变形和恢复原样的过程中，将气囊16上的液体再次拍打散开，从而进一步增大了液体与水蒸气接触面积，再进一步提高了气液传质效果；
现有技术中，精馏塔进行输送液体时，输出口采用喷淋装置，使液体经过喷淋装置喷洒出来，液体直接降落下来，从而达到将液体转化成水滴效果；但是在喷淋过程中，液体随喷淋口的角度不同，导致液体粘附于精馏塔内壁，液体与水蒸气的接触时间减少、接触面积减小，从而使得气液传质效果降低；
本发明填料塔段2内壁凸出的气囊16，防止了液体产生壁流的现象，落在气囊16上的液体再次与水蒸气接触，增大了液体与水蒸气接触时间，提高了气液传质效果，转动轴上的一号弹性绳131上的拨片133与导线轮和金属板15相配合，又可以使气囊16多次被挤压和张开，从而进一步增大了液体与水蒸气接触面积，进一步提高了气液传质效果，而正反转电机13上旋转的弹性带132喷出的液体拍打散开，减缓液体下落的时间，增大了液体与水蒸气接触时间和接触面积，再进一步提高了气液传质效果；
当弹性带132开始正反转交替旋转时，从喷淋装置落下的液体散落在弹性带132上，两个弹性带132受正反转电机13的交替旋转产生离心力，使旋转的弹性带132对二号弹性绳134进行拉扯，二号弹力绳134做拉伸和收缩的往复运动，从而使弹性带132做无序运动，将落下的液体击打散开，提高了击打液体的范围，从而进一步提高了拍打液体的效果，水蒸气往上走遇到液体，液化成水滴，液化放热，将液体中成分分离，增大了液体与水蒸气的接触时间，同时增大了液体与水蒸气的接触面积，提高了气液传质效果；
当正反转电机13工作时，此时弹性带132进行正反转交替旋转，而在弹性带132的端部是通过三号弹性绳136固定连接的弹性球135也随着弹性带132的正反转开始摆动，弹性球135依靠自身的重力在正转和反转时，使三号弹力绳136受弹性球135牵引力做拉伸和收缩的往复运动，弹性球135受到三号弹力绳136发生的形变，使弹力球135对气囊16进行拍打，致使气囊16上的液体再一次被拍落，进一步防止液体产生壁流的现象，而下落的液体碰到旋转的三号弹性绳136,液体再次被击打散开，使液体再一次与水蒸气接触，增大了液体与水蒸气的接触时间，同时再次增大了液体与水蒸气的接触面积，进一步提高了气液传质效果；
当正反转电机13发生正转时，金属板15被一号弹性绳131拉升至挡板171处，拉升时，水蒸气往上走，液体往下走，液体通过从通孔151内壁上连接的弹簧152形成水滴，滴落在金属填料板17上，滴落的水滴冲击力变小，使水滴更好地均匀附着在金属填料板17上，增大了水滴与水蒸气的接触面积，提高了气液传质效果，发生反转时，金属板15下落，受到抖动，从而使通孔151下来的水滴进一步散开，散开的水滴与金属填料板17充分接触，进一步增大了水滴与水蒸气的接触面积，提高了气液传质效果；
液体从金属填料板14内向下滴落，一部分液体直接滴落在降液板31上，撞击被降液板31所阻流下的液体，撞击的液体产生局部压力，使液体分散开来，从而增大液体与水蒸气的接触时间和接触面积，提高了气液传质效果，另一部分液体沿板式塔段3内壁流向降液板31上，降液板31上的三角块32阻流液体，减缓液体的流动时间，进一步增大了液体与水蒸气接触时间，随着不断流下的液体可以激起被降液板31所阻流下的液体，再次使液体与水蒸气接触，增大了接触面积，在液体流动的过程中，液体多次与水蒸气接触，增大了接触时间，进一步提高了气液传质效果；
经过水蒸气精馏后得到的液体从液体出口33流入循环器35中，在循环器34中再次处理，处理后得到残液和液体,一部分残液经残液口341流出，另一部分液体则通过回流通道342再次回到塔体1内，循环利用，回流的液体保障了塔体1内的气液的平衡，同时也维护了塔体1内的热量平衡，多次循环后得到所需要的成分。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种板式填料精馏塔，其特征在于：包括塔体(1)，所述塔体(1)上部分为填料塔段(2)，所述下部分为板式塔段(3)；
所述塔体(1)底部固定连接有基座(4)，所述基座(4)与地面固定连接；
所述填料塔段(2)顶部设有出气口(11)、液体进口(12)和正反转电机(13)；
所述板式塔段(3)靠近基座(4)处设有进气口(14)；
所述正反转电机(13)与填料塔段(2)固定连接，正反转电机(13)的输出端贯穿至塔体(1)内部；
所述正反转电机(13)的输出端通过横板连接有弹性条(132)；
所述正反转电机(13)的输出端缠绕有一号弹性绳(131)，一号弹性绳(131)通过导线轮(21)导向；
所述一号弹性绳(131)的一端与正反转电机(13)的输出端固接，另一端与滑动连接在塔体(1)内壁上的金属板(15)固接；
所述塔体(1)内壁固接有一个以上的气囊(16)；所述一号弹性绳(131)表面固接有拨片(133)，一号弹性绳(131)移动时，拨片(133)拨动气囊(16)。
2.根据权利要求1所述的一种板式填料精馏塔，其特征在于：所述弹性条(132)数目为二且两者之间通过二号弹性绳(134)连接。
3.根据权利要求1所述的一种板式填料精馏塔，其特征在于：所述弹性带(132)远离输出端一端设有弹性球(135)，所述弹性球(135)与弹性带(132)之间通过三号弹性绳(136)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种板式填料精馏塔，其特征在于：所述金属板(15)内开设有通孔(151)，所述通孔(151)靠近金属填料板(17)一侧固定连接有弹簧(152)。
5.根据权利要求1所述的一种板式填料精馏塔，其特征在于：所述板式塔段(3)内壁固定连接有降液板(31)，所述降液板(31)的的数量一个以上，降液板(31)表面设有三角块(32)，所述三角块(32)与降液板(31)固定连接，所述三角块(32)的的数量一个以上。
6.根据权利要求1所述的一种板式填料精馏塔，其特征在于：所述板式塔段(3)靠近基座(4)处设有液体出口(33)，所述液体出口(33)固定连接有循环器(34)，所述循环器(34)靠近基座(4)一侧开设有残液口(341)，所述循环器(34)远离液体出口(34)一侧设有回流通道(342)，所述回流通道(342)远离循环器(34)一端与液体进口(12)连通。
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