CN114702089B - 污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置及污水汽提塔 - Google Patents

污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置及污水汽提塔 Download PDF

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Abstract

本申请公开一种污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置及污水汽提塔，其中的扰动装置包括：支撑部，设置于降液管的溢流堰上且位于降液板的外部；介质通路，设置于所述支撑部上，所述介质通路上设置有多个喷嘴，多个所述喷嘴朝向不同方向；介质源，其出口经过阀门与所述介质通路连接；所述阀门开启时所述介质源向所述介质通路输出具有设定压力的介质，所述介质经所述喷嘴喷出后对所述溢流堰上方的物料产生扰动。本申请提供的方案，能够对降液管内的物料进行扰动使得降液管内的物料不易沉积至溢流堰，有效预防降液管中的催化剂颗粒及部分有机物积聚在溢流堰上。

Description

污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置及污水汽提塔
技术领域
本申请涉及催化反应工艺设备技术领域，特别涉及一种污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置及污水汽提塔。
背景技术
在化工生产过程中，经常会用到污水汽提系统，对废弃物料进行处理，而污水汽提塔是污水汽提系统的重要部分，对水洗水中的有机物进行处理。例如，MTO装置中包括污水汽提塔，其承担着洗涤装置水洗水中甲醇及部分有机物的作用(MTO是指甲醇制烯烃煤基制烯烃技术，以煤或天然气合成的甲醇为原料，借助催化裂化装置的流化床反应形式，生产低碳烯烃的化工技术)。
由于在MTO装置污水汽提塔的精馏段进料中含有大量的催化剂颗粒及部分有机物，随装置运行不断在塔内降液管中堆积，导致塔盘受液不均匀，在降液板外的溢流堰内液体流速降低，催化剂颗粒及部分有机物更容易在堰内堆积，造成流向下一层塔盘的液体减少，长期积累后可能造成下层塔盘干板、上层塔盘淹板进而导致塔压剧烈波动，且无法充分进行气液交换的情形出现。
发明内容
本申请要解决的是现有污水汽提塔精馏段降液管中的溢流堰容易有催化剂颗粒和有机物堆积的问题，为此，本申请提出了一种污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置及污水汽提塔。
针对上述技术问题，本申请提供如下技术方案：
本申请实施例提供一种污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，包括：
支撑部，设置于降液管的溢流堰上且位于降液板的外部；
介质通路，设置于所述支撑部上，所述介质通路上设置有多个喷嘴，多个所述喷嘴朝向不同方向；
介质源，其出口经过阀门与所述介质通路连接；所述阀门开启时所述介质源向所述介质通路输出具有设定压力的介质，所述介质经所述喷嘴喷出后对所述溢流堰上方的物料产生扰动。
本申请一些实施例中所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，所述设定压力大于汽提塔的塔内压力，且所述设定压力与所述塔内压力之间的差值小于预设值。
本申请一些实施例中所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，所述介质通路为螺旋管路，所述螺旋管路与所述降液板相抵，且所述喷嘴的朝向沿所述螺旋管路的外圆切线方向设置。
本申请一些实施例中所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，所支撑部包括多个，且相邻两支撑部的间隔距离与所述螺旋管路的螺距相同。
本申请一些实施例中所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，所述螺旋管路的管路直径为溢流堰宽度的40％-70％；所述螺旋管路的轴向长度为溢流堰长度的30％-75％。
本申请一些实施例中所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，所述螺旋管路上的所述喷嘴的开口直径为所述螺旋管路的管路直径的30％-60％。
本申请一些实施例中所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，相邻两个所述喷嘴之间的间隔大于10cm。
本申请一些实施例中所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，所述阀门设置于汽提塔的外部，所述介质通路贯穿汽提塔器壁后与所述阀门连接。
本申请一些实施例中所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，所述介质通路与所述汽提塔器壁之间设置有补强圈。
本申请一些实施例还提供一种污水汽提塔，所述污水汽提塔的精馏段设置有以上任一技术方案中所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置。
本申请的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：
本申请提供的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置及污水汽提塔，其中的扰动装置包括介质通路，介质通路的一端经阀门连接于介质源，当阀门开启后介质通路能够接收到来自于介质源输出的具有设定压力的介质。通过在介质通路上设置朝向不同方向的喷嘴，能够将具有设定压力的介质喷向至不同方向，从而形成不同方向的扰动介质，对降液管内的物料进行扰动使得降液管内的物料不易沉积至溢流堰，有效预防降液管中的催化剂颗粒及部分有机物积聚在溢流堰上。
附图说明
下面将通过附图详细描述本申请中优选实施例，将有助于理解本申请的目的和优点，其中:
图1为本申请一个实施例所述降液管溢流堰扰动装置在溢流堰上安装的结构示意图；
图2为本申请一个实施例所述降液管溢流堰扰动装置的俯视示意图；
图3为本申请一个实施例所述降液管溢流堰扰动装置的侧面视图；
图4为本申请一个实施例所述降液管的部分结构示意图。
其中，各个附图标记的含义分别为：
10-降液管溢流堰扰动装置，20-精馏段，100-溢流堰，101-支撑部，102-介质通路，103-喷嘴，104-补强圈，200-降液板，300-阀门，400-器壁。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。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。
在本申请的描述中，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申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供一种污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，如图1-图3所示，其包括支撑部101、介质通路102、喷嘴103、阀门300和介质源，其中，所述支撑部101设置于降液管的溢流堰100上且位于降液板200的外部；所述介质通路102，设置于所述支撑部101上，所述介质通路102上设置有多个喷嘴103，多个所述喷嘴103朝向不同方向；所述介质源，其出口经过阀门300与所述介质通路102连接；所述阀门300开启时所述介质源向所述介质通路102输出具有设定压力的介质，所述介质经所述喷嘴103喷出后对所述溢流堰100上方的物料产生扰动。
其中，所述介质源提供的介质用于对物料进行扰动，避免物料在溢流堰100中沉积，因此，介质可以根据降液管内的具体反应进行选择，使其不与降液管内的物料发生反应，避免影响降液管内的化学反应。另外，正常情况下，降液管内具有一定的压强，为了能够对溢流堰100上方的物料产生扰动，改变其原本的降落方向，优选介质的所述设定压力大于汽提塔的塔内压力，同时，为了避免对降液管内原有的物料流动产生不良影响，所述设定压力与所述塔内压力之间的差值小于预设值，具体地可以预先通过标定试验等方式对所述设定压力值进行获取。
以上方案中的扰动装置包括介质通路102，介质通路102的一端经阀门300连接于介质源，当阀门300开启后介质通路102能够接收到来自于介质源输出的具有设定压力的介质。通过在介质通路102上设置朝向不同方向的喷嘴103，能够将具有设定压力的介质喷向至不同方向，从而形成不同方向的扰动介质，对降液管内的物料进行扰动使得降液管内的物料不易沉积至溢流堰100，有效预防降液管中的催化剂颗粒及部分有机物积聚在溢流堰100上。
以上方案中，所述介质通路102可以选择不同形状的管体结构实现，在本申请实施例中，如图1-图3中所示，优选所述介质通路102为螺旋管路，所述螺旋管路与所述降液板200相抵，且所述喷嘴103的朝向沿所述螺旋管路的外圆切线方向设置。通过上述设置，螺旋布置的喷嘴103喷出的介质会成螺纹状使溢流堰100内介质呈涡流样流动，更好地扰动下降的物料。所述螺旋管路通过喷嘴103喷出扰流介质，使降液管内介质沿喷嘴103设置方向缓慢流动，减缓降液管内堵塞现象的发生同时避免溢流堰100上积存物料。进一步优选地，所支撑部101包括多个(图中所示为两个，具体可根据溢流堰100的大小和螺纹管路的螺距进行设置)，且相邻两支撑部101的间隔距离与所述螺旋管路的螺距相同。如此，可以通过不同的支撑部101分别对螺旋管路中不同位置处的最低点支撑固定，提升螺旋管路的安装稳定性。所述螺旋管路与所述降液板200相抵，可以增强降液板200的塔内力学性能。
在具体实现时，上述螺旋管路以及喷嘴的布置方式可根据扰流介质的温度、压力、介质属性等调整。所述螺旋管路的主要作用为输送管内的扰流介质至喷嘴103处，可采用螺纹状细合金钢管制成，由于螺旋管路一般具有较大的螺距，因此可以避免对降液管内介质正常流动产生影响。在具体应用时，所述螺旋管路的管路直径及总长可根据降液管的直径大小和溢流堰的大小来确定，例如更大直径的降液管应设置更大直径螺纹管路及更长的螺纹管路和更粗的螺纹管路。优选地，所述螺旋管路的管路直径为溢流堰宽度的40％-70％；所述螺旋管路的轴向长度为溢流堰长度的30％-75％。进一步优选地，所述螺旋管路的管路直径为溢流堰宽度的二分之一至五分之三，所述螺旋管路的轴向长度应为溢流堰长度的五分之二至五分之三，例如所述螺旋管路的管路直径DN10至DN25之间。通过上述设置，所述螺纹管路可以充分覆盖溢流堰100内介质可通过的核心位置，扰动期间可以充分保障介质通量。
进一步优选地，所述喷嘴103的设置数量可视螺旋管路的长度和管路直径而定，更大的管路直径应设置更多的喷嘴103，在本实施例中所述螺旋管路上的所述喷嘴103的开口直径为所述螺旋管路的管路直径的30％-60％，较佳地，所述喷嘴103的开口直径为所述螺旋管路的管路直径1/3-1/2。相邻两个所述喷嘴103之间的间隔大于10cm，优选地，相邻两个所述喷嘴103之间的间隔约为15cm-25cm。
以上实施例提供污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，其目的在于起到一定程度的搅拌或气液交换的提升功能，达到使溢流堰100内的物料保持螺纹态慢速流动状态即可，该状态下溢流堰100内的催化剂颗粒及部分有机物不会产生堆积，且由于流动状态为螺旋态，重的颗粒物会由离心力加速远离溢流堰中心，向下层塔盘流去。
在一些实施例中，所述阀门300可以为电动控制的阀门，用于投用、切断、调整扰流介质进入塔内，其可以设置于降液管的内部或者外部均可，当需要启动时，可通过控制器等功能单元向其发送启动信号即可。本申请实施例中，优选所述阀门300设置于汽提塔的外部，所述介质通路102贯穿汽提塔的器壁400后与所述阀门300连接。如此，可以避免所述阀门300对塔内介质的流动产生影响，也避免阀门300在各种化学物质的作用下被腐蚀或其他不良影响。所述阀门300设置于所述汽提塔的外部时，其可以选择手动或者电动阀门均可。
另外，优选所述介质通路102与所述汽提塔的器壁400之间设置有补强圈104，即补强圈104可以包括两个，分别在器壁400的两侧设置，其用于增强器壁104的力学性能，减少开孔对器壁104性能的影响。
在本申请一些实施例中还提供一种污水汽提塔，参考图4所示，所述污水汽提塔的精馏段20设置有以上任一项实施例所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置10。通过使用污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置10，防止降液管中催化剂颗粒及部分有机物积聚影响塔盘受液。使用时通过阀门通入压力高于塔内压力且不影响塔内工况的扰流介质，扰流介质随介质通路输送至喷嘴，自喷嘴喷出，扰动降液管内介质流动，预防降液管中催化剂颗粒及部分有机物积聚在溢流堰。另外，以上污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置10中得到支撑部可通过固定件等方式安装于塔中，可方便对其进行拆卸维护。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，其特征在于，包括：
支撑部，设置于降液管的溢流堰上且位于降液板的外部；
介质通路，设置于所述支撑部上，所述介质通路上设置有多个喷嘴，多个所述喷嘴朝向不同方向；
介质源，其出口经过阀门与所述介质通路连接；所述阀门开启时所述介质源向所述介质通路输出具有设定压力的介质，所述介质经所述喷嘴喷出后对所述溢流堰上方的物料产生扰动；
所述介质通路为螺旋管路，所述螺旋管路与所述降液板相抵，且所述喷嘴的朝向沿所述螺旋管路的外圆切线方向设置。
2.根据权利要求1所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，其特征在于：
所述设定压力大于汽提塔的塔内压力，且所述设定压力与所述塔内压力之间的差值小于预设值。
3.根据权利要求1所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，其特征在于：
所支撑部包括多个，且相邻两支撑部的间隔距离与所述螺旋管路的螺距相同。
4.根据权利要求1所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，其特征在于：
所述螺旋管路的管路直径为溢流堰宽度的40%-70%；所述螺旋管路的轴向长度为溢流堰长度的30%-75%。
5.根据权利要求1所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，其特征在于：
所述螺旋管路上的所述喷嘴的开口直径为所述螺旋管路的管路直径的30%-60%。
6.根据权利要求5所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，其特征在于：
相邻两个所述喷嘴之间的间隔大于10cm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，其特征在于：
所述阀门设置于汽提塔的外部，所述介质通路贯穿汽提塔器壁后与所述阀门连接。
8.根据权利要求7所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置，其特征在于：
所述介质通路与所述汽提塔器壁之间设置有补强圈。
9.一种污水汽提塔，其特征在于，所述污水汽提塔的精馏段设置有权利要求1-8任一项所述的污水汽提塔的降液管溢流堰扰动装置。
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