CN1211146C

CN1211146C - 强制提液型并流喷射填料塔板

Info

Publication number: CN1211146C
Application number: CN 03130402
Authority: CN
Inventors: 蓝仁水; 黄贵明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2023-07-15
Also published as: CN1471990A

Abstract

本发明涉及化学工程中的气液传质设备，具体地讲是一种强制提液型并流喷射填料塔板。本发明是由塔板、降液管、并流喷射传质单元等构成，并流喷射传质单元沿液流方向分为2～5个独立单元组，利用气液并流提液，将塔板上的液相完全提升2～5次，达到各层塔板气液两相充分接触，保证塔效率。本发明非常适合于加压吸收、精馏、换热等场合，以及液量较大、气相负荷相对较小的场合，与普通塔板相比此类工况下可提高塔板效率20%以上。

Description

强制提液型并流喷射填料塔板

所属技术领域

本发明涉及化学工程中的气液传质设备，具体地讲是一种强制提液型并流喷射填料塔板，其特点为它是由塔板、降液管、并流喷射传质单元等构成，并流喷射传质单元沿液流方向分为2～5个独立单元组，利用气液并流提液，将塔板上的液相完全提升2～5次，达到各层塔板气液两相充分接触，保证塔效率。

背景技术

逆流接触的板式塔和填料塔是目前广泛采用的气液传质设备，分离效率较高，但处理能力受限。并流接触的填料塔虽然单位截面积的处理能力很大，但其效率最多只能达到一个传质理论级，因此应用受到很大限制。

中国专利(ZL 96 1 10153.9)提出了一种并流喷射式复合塔，利用普通逆流塔板重力降液及气体局部提液，实现了气液总体逆流操作条件下的局部气液并流操作，从而实现了高通量，高效率。但这种塔板难以保证上升气体将塔板上液体多次提升，因此塔板上气液两相难以充分传质，造成塔板效率下降。

发明内容

本发明旨在提供一种强制提液型并流喷射填料塔板。本发明可以克服现有技术的不足，在液量较大、气量相对较小的操作条件下，仍然可以实现上升气体将塔板上液体完全提升或多次提升，显著提高气液传质性能，保证塔板效率。

本发明主要包括有塔体、塔板、受液盘、前挡板、后挡板、开孔、并流喷射传质单元构成，并流喷射传质单元沿液流方向分为2～5个独立单元组，每层塔板上利用气液并流提液，将塔板上的液相完全提升2～5次，达到各层塔板气液两相充分接触，保证塔效率。

本发明的每个并流喷射传质单元内可加设若干隔板将其分隔成若干个小的并流喷射传质单元体，使得塔板上液体成活塞流，避免了塔板上液体返混现象的发生，可提高塔板效率10％以上。根据需要，还可以在提液管内加设导流板，提高分离效率。

本发明的强制提液型并流喷射填料塔板并流喷射传质单元高度30～600mm，其底部距离塔板高度为5～300mm，后挡板距离塔板0～200mm。塔板开孔率1％～30％，开孔可以是圆形、方形、长方形等各种几何形状。并流喷射传质单元的填料筐可采用单向或者多向密封的结构，填料筐可采用长方体、梯台形、圆柱体等各种结构形式。根据不同物系及操作工况，填料筐内可填充各种规格的填料，也可以不填充填料，而采用多孔板、格栅、折板等其它结构。气液出口可以是与液流方向垂直的双向流道，也可以采用单向或多向流道。为降低在高气速的雾沫夹带，并流喷射传质单元可以采用高低交错排列。

本发明提供的强制提液型并流喷射填料塔板根据具体工况可以设计成是筛板、浮阀塔板、并流喷射填料塔板等各种塔板与强制提液型并流喷射填料塔板的复合体。

本发明可以克服现有技术的不足，在液量较大、气量相对较小的操作条件下，仍然可以实现上升气体将塔板上液体完全提升或多次提升，显著提高气液传质性能，保证塔板效率。本发明提供的强制提液型并流喷射填料塔板非常适合于加压吸收、精馏、换热等场合，以及液量较大、气相负荷相对较小的场合，与普通塔板相比此类工况下可提高塔板效率20％以上。

附图说明

图1是强制提液型并流喷射填料塔板主视图。

图2是强制提液型并流喷射填料塔板俯视图。

图3是强制提液型并流喷射填料塔板前部图。

图4是强制提液型并流喷射填料塔板中部图。

图5是强制提液型并流喷射填料塔板后部图。

图6是加设导流板的强制提液型并流喷射填料塔板图。

图7是多种气液出口型式的填料筐结构简图。

具体实施方式

本发明具体实施方案参照附图详细说明如下：

如附图所示，本发明提供的强制提液型并流喷射填料塔板，主要包括塔体1、降液管2、受液盘3、并流喷射传质单元4、前挡板5、塔板7、开孔11、后挡板10等部分构成。其中并流喷射传质单元4主要由填料筐6、提液管8、隔板9等部分组成，其内部可加也可不加导流板12。

如图1示，本发明提供的强制提液型并流喷射填料塔板，沿液流方向将并流喷射传质单元4分成2～5组，每个并流喷射传质单元4内可加设若干隔板9将其分隔成若干个小的并流喷射传质单元体，使得塔板上液体成活塞流，避免了塔板上液体返混现象的发生，可有效提高塔板效率达10％以上。自上层塔板来的液体被前挡板5限制并导入并流喷射传质单元4的提液管8内；来自下层塔板的弊协气体穿过塔板7的开孔11进入提液管8内，气液两相在提液管8内并流上升，在填料筐6的填料中强化传质并完成气液分离，液体落回塔板上进入下一组并流喷射传质单元4的提液管8内；气体上升进入上一层塔板。这样，每层塔板上液体可以被上升气体完全提升2～5次，达到气液充分混合，可以获得很高的塔板效率。

如图1所示，本发明提供的强制提液型并流喷射填料塔板，并流喷射传质单元4高度30～600mm。如图4所示，并流喷射传质单元4底部距离塔板7高度为5～300mm，后挡板10距离塔板70～200mm。塔板7开孔率1％～30％，开孔11可以是圆形、方形、长方形等各种几何形状。并流喷射单元4的填料筐6可采用单向或者多向密封的结构，填料筐6可采用长方体、梯台形、圆柱体等各种结构形式。为降低在高气速的雾沫夹带，并流喷射传质单元4可以采用高低交错排列。根据不同物系及操作工况，填料筐6内可填充各种规格的填料，也可以不填充填料，而采用多孔板、格栅、折板等其它结构。

如图7所示，本发明提供的强制提液型并流喷射填料塔板，填料筐6的气液出口可以是与液流方向垂直的双向流道(a)，也可以采用单向(b)或多向流道(c)型式。

以下通过具体应用实施例对本发明作出说明，但仅作说明而不是限制本发明。

应用实施例：

在φ300实验塔内，常压下，采用空气、水物进行实验，塔内设1层普通单溢流并流喷射式复合塔板和1层单溢流强制提液型并流喷射填料塔板进行了对比实验。

普通单溢流并流喷射式复合塔板结构参数如下：

塔板开孔率6.8％(1-60×80孔)。

单溢流强制提液型并流喷射填料塔板结构参数如下：

塔板开孔率6.8％(1-60×80孔)。

保持气量260m³/h，测量两种塔板的液体蒸发速度：

塔板型式	蒸发速度，L/h
塔板型式	蒸发速度，L/h	普通单溢流并流喷射式复合塔板	16.9
单溢流强制提液型并流喷射填料塔板	21.0	普通单溢流并流喷射式复合塔板	16.9

在相同的操作工况条件下，强制提液型并流喷射填料塔板与普通并流喷射式复合塔板相比，塔板效率提高了：

(21.0-16.9)/16.9×100％＝24.2％

由此可以得出结论，强制提液型并流喷射填料塔板与普通并流喷射式复合塔板相比，具有更高的效率，是一种应用前景良好的传质、传热构件。

Claims

1、一种强制提液型并流喷射填料塔板，它主要包括有塔体、塔板、受液盘、降液管和主要由填料筐、提液管、隔板部分组成的并流喷射传质单元，其特征在于它还包括有挡板；所说的挡板有前挡板与后挡板构成，前挡板将来自上层塔板来的液体限制并导入并流喷射传质单元的提液管内，后挡板位于并流喷射传质单元的末端，所说的后挡板距离塔板0～200mm；所说的并流喷射传质单元沿液流方向分为2～5组，利用气液并流提液，将塔板上的液相完全提升2～5次，达到各层塔板气液两相充分接触。

2、按照权利要求1所说的强制提液型并流喷射填料塔板，其特征在于所说的并流喷射传质单元高度30～600mm，其底部距离塔板高度为5～300mm。

3、按照权利要求1所说的强制提液型并流喷射填料塔板，其特征在于所说的塔板开孔率1％～30％，开孔是圆形、方形或长方形。

4、按照权利要求1所说的强制提液型并流喷射填料塔板，其特征在于所说的并流喷射传质单元内加设若干隔板将其分隔成若干个小的并流喷射传质单元体。

5、按照权利要求1所说的强制提液型并流喷射填料塔板，其特征在于所说的填料筐采用单向或者多向密封的结构，填料筐采用长方体、梯台形或圆柱体结构，根据不同物系及操作工况，填料筐内填充各种规格的填料，或采用多孔板、格栅或折板结构；气液出口是与液流方向垂直的双向流道、单向或多向流道。

6、按照权利要求1-5任意所说的强制提液型并流喷射填料塔板，其特征在于所说的并流喷射传质单元的高度是高低交错排列。

7、按照权利要求1所说的强制提液型并流喷射填料塔板，其特征在于所说的提液管内加导流板。