CN1207952A

CN1207952A - 复合式填料塔

Info

Publication number: CN1207952A
Application number: CN 98114700
Authority: CN
Inventors: 蓝仁水
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-06-27
Filing date: 1998-06-27
Publication date: 1999-02-17
Anticipated expiration: 2018-06-27
Also published as: CN1057709C

Abstract

本发明涉及化学工程中的气液传质设备,具体地说是一种新型复合式填料塔。本发明主要由填料A,填料B,液体分布器,填料压圈,填料支承圈等部分组成,填料A与填料B进行复合安装。填料A处于液泛状态,填料B处于正常操作状态,其传质机理与传统的板式塔和填料塔都有区别,不但可用于常压和真空情况下,而且可用于高压操作。本发明可以是连续式或者间断式,本发明可以用来实现新塔的设计和对老塔的改造。它具有结构简单,造价低,安装方便,通量大,分离效率高等特点。

Description

复合式填料塔

本发明属于化学工程中的气液传质设备，具体地说是一种复合式填料塔。

塔器主要分为板式塔和填料塔，在两种塔器中，传质方式是不同的。板式塔中，传质方式主要为气体通过塔板上的液层进行传质；而填料塔中传质方式主要为气体与沿填料表面流下的液体进行传质。填料塔由于具备分离效率高，通量大，压降小等优点，在工业中已获得广泛的应用。但填料塔造价高，强化传质效果差。

本发明目的在于提供一种新型的复合式填料塔，这种复合式填料塔，其传质机理与传统的板式塔和填料塔都有区别。本发明由两种或多种填料复合安装，其中一种或多种填料处于液泛状态，而另一种或多种填料则处于正常操作状态，这种新型复合式填料塔可分为连续式和间断式，可满足不同生产条件的要求。本发明具有结构简单，造价低，安装方便，通量大，分离效率高，强化传质效果好等特点。

本发明主要包括塔体，液体分布器，填料压圈，填料支承圈，处于液泛状态的填料，处于正常操作状态的填料构成，处于液泛状态的填料和正常操作状态的填料进行复合安装，并且可以采取连续式或者间断式安装构成复合式填料塔。

本发明的具体实施方案参照附图详细说明如下：

图1-4是连续式复合式填料塔的基本结构示意图。

图5是间断式复合式填料塔的基本结构示意图。

图6是间断式复合式填料塔的传质方式示意图。

图7是传统填料塔的基本结构示意图。

图8是填料B波纹片形状示意图。

图9是传统板波纹填料的波纹片形状示意图。

如图所示，1是液体分布器，2是填料压圈，3是处于液泛状态的填料A，4是处于正常操作状态的填料B，5是填料支承圈，6是塔体；图7是传统填料塔的基本结构示意图，图中，7是液体分布器，8是填料压圈，9是填料，10是填料支承圈，11是塔体；液体分布器1位于填料的上方。

在气液逆流条件下，通过对喷淋密度和/或气体流量的调整，使填料A处于液泛状态，其上方维持一定高度液层；而填料B则处于正常操作状态。液体从上一层填料A流下，进入填料B与上升气体传质，并通过填料B的自分布作用落到填料A上的液层，再次与上升气体传质，然后经过填料A，进入下一层填料B重复进行传质和液体分布的过程；而气体则上升经过填料B，与液体进行传质，并经过的填料B分布作用后，上升通过填料A和填料A上的液层，再次与液体进行传质，然后进入上一层填料B重复进行传质和气体分布的过程。填料A对填料B起到液体分布作用；填料B对填料A起气体分布作用。并且由于填料B的存在，基本上消除了雾沫夹带。因此这种复合式填料这样就充分利用了塔内空间，使之对气液两相都有传质作用。

当各个由填料A和填料B组成的单元层之间不保留塔内空间时，则构成连续式复合填料塔，各个单元层之间保留塔内空间时，则形成间断式复合填料塔。当间断式两填料层之间不保留塔内空间，或者在间断式的塔内空间内装填具有较大空隙的填料时，则间断式转化为连续式。

图1至图4是连续式复合式填料塔的四种基本结构示意图。这四种基本结构形式相似，它们之间主要区别在于最上端的那块填料和最下端的那块填料。在图1中，液体分布器下面，即最上端的那块填料采用填料B，最下端的那块填料采用填料A。图2中，最上端的那块填料采用填料A，最下端的那块填料也采用填料A。图3中，最上端的那块填料采用填料A，最下端的那块填料采用填料B。图4中，最上端的那块填料采用填料B，最下端的那块填料也采用填料B。

连续式复合式填料塔，可以采用图示的全塔不分段，只设一个液体分布器的形式；也可以采用全塔分段，除第一段设液体分布器之外，其它各段可以设置，也可以不设置液体分布器，从而使填料塔的结构大为简化。而对于全塔分段情况，塔的每一段可以是上述四种基本结构的任意一种，从而形成各种具体结构。

对于图5和图6所示的间断式复合式填料塔，通过对喷淋密度和/或气体流量的调整，使填料A处于液泛状态，其上方维持一定高度液层；而填料B则处于正常操作状态。在气液逆流条件下，气体通过液泛的填料A和它上方的液层，与液体进行传质；气液在处于正常操作状态的填料B表面进行传质，填料B的下方，液滴均匀下降，为淋降区。这样就充分利用了塔内空间，使之对气液两相都有传质作用；填料A对填料B起到液体分布作用；填料B对填料A起气体分布作用。并且由于填料B的存在，基本上消除了雾沫夹带。因此这种复合式填料塔，具有很高的分离效率。

本发明与传统填料塔相比，无论是连续式还是间断式，在结构上都具有以下特点：可以只在最上方设有液体分布器，从而使塔的结构大为简化，同时也节省投资。填料A采用各式波纹填料，也可采用其他各种散装填料或规整填料，或者由两种或多种上述填料组合而成。材质采用碳钢，不锈钢等金属材料材料或陶瓷，塑料等非金属材料。填料B采用我们自己开发的新型防壁流板波纹填料，其显著的特点是其流道呈圆弧形，无液体向壁流动效应，其波纹片形状如图8所示。填料B也可采用其他各种散装填料或规整填料，或者由两种或多种上述填料组合而成。填料材质采用碳钢，不锈钢等金属材料或陶瓷，塑料等非金属材料。对于间断形式，两填料层之间保持50-500mm高度的空间。全塔范围内，根据生产要求，各块填料A采用型号，材质，组合方式相同或相异的填料；同时，各块填料B也采用型号，材质，组合方式相同或相异的填料，从而形成多种具体结构。

本发明可用于塔设备常压和真空操作，也可用于高压操作。既可以在新建塔采用该结构，也可用该结构实现对老塔的改造。由于它在结构和传质机理上的特点，使其具有结构简单，安装维护方便，造价低廉，通量大，分离效率高等特点，因此，它在生产上有良好的应用前景。

Claims

1．一种复合式填料塔，其特征在于它主要包括液体分布器、填料压圈、填料A、填料B、填料支承圈和塔体，填料A处于液泛状态，液体分布器位于填料的上方，填料A的上方维持有液层，填料B处于正常操作状态。

2．按照权利要求书1所说的复合式填料塔，其特征在于填料的安装可以是连续式，所说的连续式安装方式中，全塔可以分段，也可以不分段，分段时，各段可以是下述几种方式中任意一种：

最上端的填料为填料B，最下端的填料为填料A；

最上端的填料为填料A，最下端的填料为填料A；

最上端的填料为填料A，最下端的填料为填料B；

最上端的填料为填料B，最下端的填料为填料B；其中，第一段上方设置液体分布器，其余各段上方可设液体分布器，也可不设液体分布器。

3．按照权利要求1所说的复合式填料塔，其特征在于填料的安装可以是间断式，所说的间断式安装方式中每块填料A和与之复合安装的填料B为一层，塔内每层之间维持一定高度的塔内空间，第一层上方设液体分布器，其余各层可不设液体分布器。

4．按照权利要求3所说的复合式填料塔，其特征在于塔内每层之间的高度为50-500mm。

5．按照权利要求1所说的复合式填料塔，其特征在于填料B采用一种新型的具有圆弧形流道的防壁流板波纹填料，也可采用其他各种散装填料或规整填料，或者由两种或多种上述填料组合而成；填料A采用各式波纹填料，也可采用其他各种散装填料或规整填料，或者由两种或多种上述填料组合而成。

6．按照权利要求1所说的复合式填料塔，其特征在于填料A或填料B采用碳钢、不锈钢、陶瓷、或者塑料等材料制成。

7．按照权利要求1所说的复合式填料塔，其特征在于在全塔范围内，填料A或者填料B可采用型号、材质、组合方式相同或相异的填料，从而形成多种具体结构。