CN205216235U - 液体再分配器和用于执行热分离过程的填料塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种液体再分配器和用于执行热分离过程的填料塔。所述液体再分配器被布置在填料塔中在两处填料之间,其中在塔中,液相被从顶部引导至底部,并且与液相反向地、气相从底部引导至顶部,液体再分配器包括液体分配器托盘和液滴阻尼托盘,液滴阻尼托盘衰减在液体分配器托盘上由液滴坠落引起的液体层的流体化。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液体再分配器,被布置在填料塔中,包括液体分配器托盘;而且,本实用新型涉及的填料塔装配有至少一个液体再分配器。术语填料塔于此处还包括例如设置为仅在塔底部为填料塔,而顶部例如设置为托盘塔。
背景技术
为了实现用于热分离处理的高分离效率的填料塔,需要在塔的横截面均匀分配液相。当液体滴流过填料时,无论填料是否包含随机填料床,或者是否其为堆叠或规整填料,均会发生液体的不均匀分配,这随着填料高度的下降而更加明显。因此,需要限制填料高度并且在通过填料之后收集液体和在接续填料上重新分配液体。
可通过设置为液体收集器的塔托盘来收集滴出填料的液体,并可从那里进入设置为液体再分配器的塔托盘,参见M.Baerns等,TECHNISCHEChemie公司,2006WILEY-VCHVerlagGmbH&KGaA有限公司,Weinheim,第334页,图9.51。
然而,根据应用,也有可能避免使用液体收集器和用同一塔托盘执行液体的收集和再分配。本实用新型涉及设计成液体再分配器的这种塔托盘。
这种塔托盘包括液体分配器托盘,其配备有在其表面上分布的多个开口,其中,形成这些开口以在托盘上形成液体层,不均匀分布的液体从液体层滴落到下一填料上。此液体层的厚度在大多数情况下为20至400毫米。它主要是取决于塔的实际负载和托盘上开口的大小和数量。
在多数情况下,液体分配器托盘被设置为穿孔板或通道分配器。
为了防止上述情况,通过分配器托盘开口的液体滴落被在塔内上升的气相阻止,任一分配器托盘被设置为具有小于塔内径的直径,以使气相可以在塔内壁上升,或气烟囱被插入到分配器托盘内。其用于引导气体通过分配器托盘和形成在分配器托盘上的液体层。烟囱可以形成例如圆柱形或矩形的。烟囱穿过液体层且通常在顶部闭合,使得没有液体从上面的填料滴入烟囱或通过烟囱。为此,气烟囱设有用于输出气体的侧向开口,其中这些开口被定位在液体层之上的安全距离上,该液体层将形成在分配器托盘上。在很多情况下,气烟囱具有达到500mm的整体高度。在气烟囱之上,直到覆盖填料的底侧,通常维持至少800mm的自由高度,以能够进入进行组装、维护和清洁任务。自超过1m的高度起,液体滴落因此自位于分配器托盘上方的填料底侧落入形成于分配器托盘上的液体层中。由于由降落高度产生的液滴的动能,液体层被强烈干扰或至少在其表面上被流体化。流体化可导致在液体层上形成泡沫,由此工艺介质流体通过该塔和因此塔的可操作性受到损害。而且,液体回旋致使已被溶解的气体被再次从液体排出,这同样会导致泡沫的形成。
因此,本实用新型的目的在于提供一种液体再分配器,其可避免上述缺点,特别是避免在塔内形成过量泡沫。
实用新型内容
通过根据本实用新型的液体再分配器解决所述目的。
液体分配器托盘和液滴阻尼托盘之间的自由距离应足够大以使液体层可形成在分配器托盘上,其以均匀的层厚度覆盖该托盘,以使液体可被均匀地分配在塔横截面上。然而,该自由距离不应该大于安全形成该液体层所需的距离,以使自液滴阻尼托盘离开进入液体层的液滴降落高度尽可能小。参照这些具体说明,本领域技术人员可例如通过常规实验确定适当距离。
可替换地,液滴阻尼托盘还可直接保持在液体分配器托盘上,其中呈现在分配器托盘上的液体层被形成在液滴阻尼托盘内。以这种方式,得到塔的特别紧凑设计。
根据本实用新型,可以理解,气相可被理解为与相应的液相相平衡的汽相。
本实用新型特别适合方面的特征在于,液滴阻尼托盘由布置在支承栅格和夹紧栅格之间的随机填料床或由堆叠填料形成。该方面具有的优点在于,以与用于塔内的填料相同或相似方法构成托盘。通常,因此用于各种工艺介质的填料材料的适用性是已知的,从而不存在由材料的选择造成不必要的处理过程风险。另外,填料材料的库存因此成本较低。
由此,本实用新型提供一种液体再分配器,所述液体再分配器被布置在填料塔中用于在两个填料之间进行热分离处理,其中在所述塔中,液相被从顶部引导至底部,并且与所述液相反向地,气相被从底部引导至顶部,所述液体再分配器包括液体分配器托盘,其特征在于,所述液体再分配器进一步包括液滴阻尼托盘,所述液滴阻尼托盘被布置在所述液体分配器托盘上方并与所述液体分配器托盘平行地对齐,其中所述液滴阻尼托盘以与所述液体分配器托盘一样的程度覆盖所述塔的横截面,并且其中用于形成所述液滴阻尼托盘的随机的填料床或堆叠填料布置在支承格栅和夹紧栅格之间,使得在其上侧上没有由从上面的填料滴落下来的液体形成的液体层,并且使得所述液体由于重力驱使而移动通过所述液滴阻尼托盘并再次从所述液滴阻尼托盘的底侧流出。
本实用新型进一步的方面的特征在于,所述填料床或填料的空隙体积为至少50vol-%。通过大空隙体积,即使托盘具有增多的污染,液体通过液滴阻尼托盘通道仍然是可能的,并且用于清洁目的的塔的停机期间因此减少。
本实用新型进一步优选方面的特征在于,液滴阻尼托盘的床或填料层高度在10和800mm之间。该层高度取决于工艺介质的性能、填料结构或填料材料、塔的几何形状和负荷。其选择应使得液体以足够高的速度通过层,使得没有液体积蓄并且在液滴阻尼托盘上侧没有形成液体层。
本实用新型进一步优选方面的特征在于,所述液体分配器托盘和液滴阻尼托盘之间的距离在0和500mm之间。为了避免任何高度的液滴降落,液滴阻尼托盘可相应地被直接安放在液体分配器托盘上。然而,通常,适宜维持自由距离以在分配器托盘上形成液体表面。
本实用新型进一步优选方面的特征在于,所述液滴阻尼托盘包括至少一个开口,用于使得在所述塔中从底部上升到顶部的所述气相通过。
本实用新型进一步优选方面的特征在于,塔内升高的气相被通过至少一个、最通常地多个气烟囱竖直上升,气烟囱穿过液体分配器托盘和液滴阻尼托盘。因此液体分配器托盘可被延伸到塔内壁。由于该设计,通过液体再分配器捕获沿塔边缘或在塔横截面边缘区域流动的液体流。
而且,在塔被装配有根据本实用新型的至少一个液体再分配器的情况下,本实用新型还包括填料塔或局部被设置成填料塔的塔。
而且,本实用新型还包括使用根据本实用新型的填料塔以执行选自蒸馏、精馏、萃取精馏和吸收的热分离处理。
在执行该方法时,在不使用根据本实用新型的液滴阻尼托盘的情况下,塔的伽玛扫描指示出泡沫可能已形成在液体分布器托盘上。在使用根据本实用新型的托盘时,溶剂/C4烃混合物的量比可大约减少10%同时保持产品质量不变,由此可减少泡沫的形成和塔的吞吐量因而同样可以增加这个百分比。
附图说明
进一步地,从以下详细描述和附图可得出本实用新型的优点和可能应用。描述和/或示出的所有特征形成本实用新型本身的形式主题或任何组合,不论其包含在权利要求书或是其背景文献中。参照图1,2和3,现将详细说明本实用新型。在附图中:
图1示出了装配有根据本实用新型液体再分配器的塔纵截面,其中塔用于从C4馏分分离1,3-丁二烯,
图2示出根据本实用新型液体再分配器的纵截面,其被安装在填料塔中,
图3示出根据本实用新型液体再分配器的横截面。
具体实施方式
在图1中,塔1的下部被设置成填料塔,该填料塔带有三种填料2a,b和c,并且塔1的上部被设置成托盘塔,该托盘塔带有洗涤托盘21a-d和回流冷凝器22。填料和托盘的数量以举例的方式选择,其不必然对应实际使用的数量。作为液相经由管道3的溶剂和作为气相经由管道4的气态C4-烃混合物被引导进入塔中。经由导管5的精制产物、即释放自1,3-丁二烯的C4-烃混合物和经由导管6的液体产物流、即加载有1,3-丁二烯的加载溶剂被从塔排出。
经由进料系统7a,溶剂3被尽可能均匀地分配在塔1的横截面之上的液体分配器8上。在所示的实例中,液体分配器包括多孔板9和气烟囱10a。在该实例中,未装配有液滴阻尼托盘。在进料系统7a被设置成使得其在多孔板9上温和地分配液相而无强烈冲力时,或者在加载有气相之间被添加的液相不趋向于起泡沫时,可以将其省略。液相自多孔板9滴落在填料2a上,渗过填料并再次从填料2a的底侧11滴出。液滴撞击在液体再分配器13b的液滴阻尼托盘12b上。液体渗过液滴阻尼托盘12b并且滴出其底侧14b而滴到液体再分配器13b的液体分配器托盘15b上。
气相在塔中上升通过填料2a,2b和2c。借助于液体分配器8和液体再分配器13b和13c,其被引导通过气烟囱10a,10b和10c。在装配有洗涤托盘的塔的上部,用产生于冷凝器22内的回流23洗涤转变成气相的溶剂。
通过探孔16能够在塔内部进行维护和清洗工作。
图2示出了图1的一部分,以更详细地表示液体再分配器13b。其中示出了气烟囱10b的侧向开口18和通过烟囱的气相流17。其中还示出了液滴阻尼托盘12b的支承栅格19b和夹紧栅格20b。
图3示出了用于本实例中且也在实际中频繁被使用的气烟囱10b的矩形形状。
工业应用
本实用新型提供以技术简单和成本低的方式来实施的措施,以增加填料塔的生产能力,用于处理趋于发泡的媒介。
附图标记列表
1塔
2a,b,c填料
3流入液相,溶剂
4流入气相,C4-烃混合物
5流出精制产品
6流出液体产品
7进料系统
8液体再分配器
9穿孔板
10a,b,c气烟囱
11填料底侧
12a,b,c液滴阻尼托盘
13b,c液体再分配器
14b液滴阻尼托盘底部
15b,c液体分配器托盘
16探孔
17气相流
18气体烟囱中用于气相的开口
19b支承栅格
20b夹紧栅格
21a-d洗涤托盘
22回流冷凝器
23回流
Claims (7)
1.一种液体再分配器,所述液体再分配器被布置在填料塔中用于在两个填料之间进行热分离处理,其中在所述塔中,液相被从顶部引导至底部,并且与所述液相反向地,气相被从底部引导至顶部,所述液体再分配器包括液体分配器托盘,
其特征在于,所述液体再分配器进一步包括液滴阻尼托盘,所述液滴阻尼托盘被布置在所述液体分配器托盘上方并与所述液体分配器托盘平行地对齐,其中所述液滴阻尼托盘以与所述液体分配器托盘一样的程度覆盖所述塔的横截面,并且
其中用于形成所述液滴阻尼托盘的随机的填料床或堆叠填料布置在支承格栅和夹紧栅格之间,使得在其上侧上没有由从上面的填料滴落下来的液体形成的液体层,并且使得所述液体由于重力驱使而移动通过所述液滴阻尼托盘并再次从所述液滴阻尼托盘的底侧流出。
2.根据权利要求1所述的液体再分配器,其特征在于,所述填料床或填料的空隙体积为体积方面至少50%。
3.根据权利要求1或2所述的液体再分配器,其特征在于,所述填料床或层叠填料的层高度在10mm和800mm之间。
4.根据权利要求1或2所述的液体再分配器,其特征在于,所述液体分配器托盘和所述液滴阻尼托盘之间的距离在0和500mm之间。
5.根据权利要求1或2所述的液体再分配器,其特征在于,所述液滴阻尼托盘包括至少一个开口,用于使得在所述塔中从底部上升到顶部的所述气相通过。
6.根据权利要求5所述的液体再分配器,其特征在于,所述液体再分配器包括至少一个气烟囱,用于使得通过所述液体分配器托盘和所述液滴阻尼托盘的所述气相流过。
7.一种用于执行热分离过程的填料塔,其特征在于,所述填料塔包括至少一个根据前面权利要求中的任一项所述的液体再分配器。
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CX01 | Expiry of patent term |
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CX01 | Expiry of patent term |