CN1242714A - 分馏塔盘 - Google Patents

Abstract

一分馏塔(1),具有穿孔分馏塔盘(2)和可使来自一个分馏塔盘的液体流到紧位于其下方的另一分馏塔盘上的下导管(7),所述下导管具有径向流出液体出口(4)以将向下流的液体引向分馏塔壁而不是引向紧位于下导管下方的分馏塔盘表面上。这可允许至少一部分下导管区域穿孔,从而提高分馏塔盘使蒸汽/液体接触的容量,并且可保证避免液体经过穿孔渗漏而不需要使蒸汽压力增加。

Description

分馏塔盘

发明背景

本发明涉及化学处理设备，其中一种液体与一逆流气体接触。这种设备可有多种用途，如从一液体流中捕集一种成分，或将一种成分吸入液体流。一般来说，本发明涉及便于在各相态之间进行物质和/或热量转移的设备。

本发明所涉及的此类设备采用通过下导管连接的交叉流分馏塔盘。在此设备中，一塔架上装有多个基本上水平地安装在塔架中的分馏塔盘。各塔架具有一穿孔板和至少一个通道、称为下导管，在穿孔板上方流动的液体可汇集于其中并且通到下方的分馏塔盘中。使用时，气体或蒸汽在塔架基部引入并且向上穿过分馏塔盘底板上的孔。同时，一种液体在塔架上方引入并其向渗过分馏塔盘并向下经过下导管而进入下方的分馏塔盘。液体退出下导管，即一般是经过底部开口的下导管和/或下导管前方(即面向分馏塔盘中心的那一侧)这两种方式中的一种。在一些情况下，下导管可具有一底盘，液体在该底盘周围流过并且经过其上的槽流出。在一些设计中，对于下导管下方的穿孔区有一种措施是在下导管下方区域的穿孔部分上方由一箱体阻止蒸汽和液体预进行接触。一般的，在下导管下方区域中没有为蒸汽与液体接触而设计的设施，而这减小了塔架容量。与解决此问题有关的一些变化方式是对下导管采用开槽底部以将液体流更均匀地分配而使下导管下方区域穿孔，但从使液体直接流过穿孔而使蒸汽向上流动的观点来看这仍是一个问题。

根据理想的工艺设计，应防止液体在沿向上方向流过穿孔的气体压力作用下流过分馏塔盘底板上的穿孔。这是一个良好的平衡过程，因为当压力太高时，气体在塔架中的过渡时间较短并且与向下流体液体接触效果差。气体的高速也会使液滴被带到分馏塔盘上方，从而会由于反向混合而减小分离效果。另一方面，当气体流速太低时，液体将穿过分馏塔盘底板上的孔(称之为“渗漏”)，并且会造成可能使液体/气体接触最大的流动途径短路。

因而，概括来说，气体流应足够慢以与液体流有效接触，但又要足够快以使渗漏最小。虽然分馏塔盘上方空间和下方空间的压力差是必要的，但当此压力差太大，气体流在经过穿孔时将被加速并且将失去有效的泡罩接触。为了保持气流体积相同而减小压力差，必须使分馏塔盘的穿孔面积最大，或者设置一些其它有效机构以使气体在流过分馏塔盘时与液体接触。

然而，当液体流量在局部的穿孔区中特别大时，渗漏仍是一个问题，并且特别是在下导管下方区域中。所以一定程度上，通过在底板表面尽可能大的区域上穿孔以获得最大接触效果的要求(这意味着在塔架中最低的可行的压降)是与避免渗漏要求相背的。本发明可提供一种高效的(或大容量)的分馏塔盘设计，它可保证渗漏的危险最小。

发明概述

本发明提供了一种分馏塔，包括一带有至少一个下导管的第一穿孔分馏塔盘，以使来自第一分馏塔盘的流出流体流到直接位于第一分馏塔盘下方的第二穿孔分馏塔盘上，其中各下导管将来自第一分馏塔盘的向下流液体通到靠近分馏塔盘和塔壁接合处的一部分第二分馏塔盘上。下导管较佳地具有一受到限制的出口区以保证来自其的流出流体全部地流向第二分馏塔盘的一周边的未穿孔部。例如，液体可自下导管藉由径向槽、矩形槽、城堡形或平原形堰排出，它们是专门设计用于将液流引到壁/分馏塔盘连接区，从该处可在与分馏塔盘的穿孔区接触之前使液体均匀分配。已发现，当来自下导管的流出液体以此方式在接触穿孔之前喷射在第二分馏塔盘上时，可以避免可能引起渗漏的局部流量过大的状况。自壁/槽连接处，液流自然喷射在壁周围并且进入穿孔区。由于液流开始是对着壁的，所以下导管下方区的大部分现在可穿出单纯的或带阀的孔，从而提高分馏塔盘的效率。

在一较佳实施例中，穿孔挡板可将开始的流体接触区与分馏塔盘的穿孔部分离，这样到穿孔区上的流体可以尽可能均匀地分布。

附图

图1是包括本发明的分馏塔盘和一单个的、包封的下导管的塔架一部分的横截面图。

图2是图1所示分馏塔盘底部的平面图。所示穿孔在下导管区下方。

本发明的详细描述

以下将参照附图对本发明作进一步描述，这些描述和附图都是为了说明本发明而不能认为是对本发明范围的限制。

图1和2所示的装置包括一容器1，其大致在水平位置上一个叠一个地设置有两个分馏塔盘2。分馏塔盘具有多个穿孔6和一下导管7，该下导管具有入口3和出口4。在图1中示出了用于上分馏塔盘的下导管，但可以理解，所有分馏塔盘在通常在与之相对的分馏塔盘位置上都有类似下导管以接收来自紧靠其上的分馏塔盘的下导管的液体。这可使液体流动路径最大并且与蒸汽接触机会最多。

经过出口4退出下导管的液体到下导管下方区域5，它靠近容器的壁并且未穿孔。从该处，液体以如图2箭头所示方式喷射，这样分馏塔盘上没有那部分会接收太多的液体而引起经过该部分中的穿孔的渗漏。

上述结构是非常有利的，因为它可保证来自下导管的液体不会大量进入分馏塔盘底板中的穿孔，而阻止蒸气流经过穿孔和引发渗漏。除了保证流体先接触非穿孔区和在所有穿孔区的方向上均匀分布之外，还可保持液体/蒸汽高度均匀地接触。

Claims (2)

1.一种分馏塔，具有一内壁，并且包括多个水平地一个叠一个设置在所述穿孔分馏塔盘，包括具有至少一个下导管的第一穿孔分馏塔盘，以使来自第一分馏塔盘的溢流的出液体经过至少一个径向设置的出口而流到直接位于其下方的第二穿孔分馏塔盘，所述第二分馏塔盘包括直接位于来自第一分馏塔盘的所述下导管下方的区域，其中，各下导管的出口设置成来自其的流出液体一开始朝向分馏塔的内壁，第二分馏塔盘在所述下导管下方区域的区至少一部分具有多个孔。

2.如权利要求1所述的分馏塔，其特征在于，下导管下方区域位于分馏塔盘周边区域，下导管下方区至少一部分具有穿孔以便蒸汽/液体接触。

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