CN205216800U - 一种气液分配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气液分配器，包括盖板和中心管，盖板设置于中心管的上方，中心管包括入口部和降液部，入口部位于中心管上部，降液部在入口部下方，中心管下端为中心管出口，中心管的降液部上沿中心管轴线方向设置多排开孔，所述中心管出口的下方设置有与中心管一体的喷射混合部，入口部包括沿中心管上部圆周方向所开的长方形开槽或长圆形开槽，其开槽方向相对中心管为切向，喷射混合部为喉管状结构，上部入口为缩颈碗型，下部出口为锥台结构，中间为缩颈喉部连接。本实用新型主要用于石油炼制与化工行业中的固定床加氢反应器。使用本实用新型可将气液相原料均匀地分配到固定床加氢反应器内的催化剂床层上，使之与催化剂充分接触，以降低催化剂床层横截面内的温差，从而提高油品质量，降低生产成本。

Description

一种气液分配器

技术领域

本实用新型属于石油炼制与化工行业中的加氢领域，涉及固定床加氢反应器所用的一种气液分配器。

背景技术

气液分配器是固定床加氢反应器的重要构件，用于将气液相原料均匀喷洒到下方的催化剂床层表面，以充分发挥整个床层中催化剂的作用，从而保证反应产物的质量和收率。液相与气相分布得不均匀，会使宏观反应速率、产品收率以及催化剂失活速度等受到影响，导致催化剂使用率降低、催化剂床层中温度分布不均匀、产品质量下降等。特别是由于加氢反应多数是强烈的放热过程，在催化剂床层中反应原料油的分布不均匀会导致床层局部过热和催化剂结焦。目前加氢技术反应器大型化已经十分普遍，产品向精细化的方向发展，环境保护要求的提高对油品质量要求更加严格，因此气液分布的重要性就更加突出。

多个气液分配器按一定规律设于塔盘板上，组成气液分配盘。每个气液分配器为一个分配单元，气液两相共同通过气液分配器，均匀地分布到催化剂床层上。

现有的气液分配器按液相进入气液分配器的方式可分为三类：溢流型、抽吸型和二者混合型。溢流型气液分配器的主要特点是压降小，气相与液相流动方向基本为垂直，结构简单，制造难度较低、较适用于高粘度介质，通常用于分配高粘度介质的场合。抽吸型气液分配器，这种气液分配器一般设有泡帽、中心管等部件，气流通过齿缝在泡帽和中心管之间的环形空间内产生抽吸作用，把液体冲碎成液滴并被气体携带进入中心管，实现气液混合和分配。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种气液分配器，以得到与现有的溢流型气液分配器相比气液混合更加均匀的混合效果。

为达到上述目的，本实用新型提供一种气液分配器，该气液分配器包括盖板和中心管，盖板设置于中心管的上方，中心管包括入口部和降液部，入口部位于中心管上部，降液部在入口部下方，中心管下端为中心管出口，中心管的降液部上沿中心管轴线方向设置多排开孔，其特征在于：所述中心管出口的下方设置有与中心管一体的喷射混合部，入口部包括沿中心管上部圆周方向所开的数个开槽，其开槽方向相对中心管为切向，所述喷射混合部为喉管状结构，上部入口为缩颈碗型，下部出口为锥台结构，中间为缩颈喉部连接。

本发明进一步技术特征在于：所述气液分配器还包括碎流板，该碎流板水平设置于喷射混合部下部出口的下方。

采用本实用新型，具有如下的有益效果：使用时，液相通过中心管的轴线方向不同高度截面上分布的多个通孔进入中心管内，气相从中心管入口部切向高速进入中心管内，中心管内形成向下高速旋流的气流，上述气相对液相产生包括垂直方向的多个方向的冲击和剪切，从而达到更好的混合效果。设置与中心管一体的喷射部可以使流体获得更高的流速，并在喷射部的喉管部产生收缩混合效应，使得气液相的混合更加均匀，同时喷射部与中心管一体化简化了分配器结构，装配更加简单易行，并尽可能的降低气液分配器的压降。设置碎流板可以对中心管底部出口流出的气液相原料进行再分配，消除中心管下方液体流量较大的现象。因此，本实用新型能够使气液更为均匀地分布。此外，本实用新型还具有液相喷洒面积大、压降小、操作稳定性高、操作弹性大、使用范围广、结构简单、制造方便、牢固稳定等优点。

本实用新型主要用于石油炼制与化工行业中的固定床加氢反应器。与塔盘板组装成气液分配盘后可将气液相原料均匀地分配到固定床加氢反应器内的催化剂床层上，使之与催化剂充分接触，以降低催化剂床层横截面内的温差，从而提高油品质量，降低生产成本。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。但并不限制本实用新型要求保护的范围。

附图说明

图1是本实用新型气液分配器的结构示意图；该气液分配器固定于分配盘6上。

图2是图1所示气液分配器中心管1的剖视图。

图3是图1所示气液分配器中心管1增加导流板7后的剖视图。

图4～图5是碎流板5的示意图。分别是带开孔的圆平板型式的碎流板和带有开孔锥段与带开孔的圆平板组合型式的碎流板。

图6是中心管1上开设的降液部的开孔示意图。

图1至图6中，相同附图标记表示相同的技术特征。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的气液分配器设置有中心管1和盖板3。盖板3设置于中心管1的上方，中心管1包括入口部11和降液部12，入口部11位于中心管1上部，降液部12在入口部11下方，中心管1下端为中心管出口，中心管1的降液部12上沿中心管1轴线方向设置多排开孔9，所述中心管出口的下方设置有与中心管一体的喷射混合部8，入口部11包括沿中心管上部圆周方向所开的长方形开槽或长圆形开槽，其开槽方向相对中心管1为切向，所述喷射混合部8为中心管1的一部分，为一体化结构，喷射混合部8的上部入口为缩颈碗型，下部出口为锥台结构，中间为缩颈喉部连接。

入口部11设有数个切向的开槽2(如图2、图3所示)，为提高流体切向流速，可以在入口部11切向开槽2处设置导向板7，入口部11切向开槽2的形状为长方形或长圆形。降液部12的开孔9形状可以为圆形或长圆形(如图6所示)。中心管1出口端设置喷射混合部8。

所述气液分配器还包括碎流板5，碎流板5设置于喷射混合部8下方，碎流板5为开孔圆平板(如图4所示)或带有开孔的锥形连接板和带有开孔的圆平板组合(如图5所示)或类似开长条孔的约翰逊筛网(图略)。中心管1通过支持板10与分配盘6的固定连接。

参见图1和图2，本实用新型的优选方案是，中心管1入口部11切向开槽2形状为长方形，开槽2数量一般为2～6个，当中心管1尺寸较小时，可选用带导流板7的结构(如图3所示)以保证气相可以切线进入中心管。入口部11的位置优选位于中心管1顶部(如图1所示)，入口部11的开槽2顶部也可以与盖板1有一定的距离。

降液部12的开孔9形状优选为圆形(如图1所示)，沿中心管1轴向布置2～4排开孔9(图1中所示为2排)，每排开孔沿中心管1周向布置1～4个开孔9。开孔的大小、数量和排数根据反应器的进料量以及油气中的液相占比进行组合以达到最佳的气液混合效果。

碎流板5优先选用带有开孔的圆平板结构，如图1、图3所示，在气液分配器工作时，碎流板5上方的流体可以部分从碎流板上的开孔流下，以保证气液分配器下方中心区域的气液流量。

中心管1通过支持板10或直接与分配盘6焊接连接，以保证分配盘6上的液相不会从与中心管1的连接处漏出。

需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的主要部件中，可按需设置或不设置碎流板5，均包含在本实用新型内容内。

下面以图1所示的气液分配器为例说明本实用新型的工作原理。

流体中的液相在分配盘6上形成一定厚度的液层，液相通过中心管1上的降液部12轴向分布的多排开孔9进入中心管内，气相从中心管1顶部入口部11上的开槽2切向高速进入中心管1内，在中心管1内形成向下高速旋流的气流，上述气相对液相产生多个方向的冲击和剪切，使得液相破碎雾化，与气相充分混合。气液混合的流体经中心管1底部出口处与中心管一体化的喷射混合部8，在喉管部收缩混合后加速从底部喷射通过碎流板5，对中心管底部出口流出的气液相原料进行再分配，并消除中心管1下方液体流量较大的现象。因此，本实用新型能够使气液更为均匀地分布。

Claims (10)

1.一种气液分配器，该气液分配器包括盖板和中心管，盖板设置于中心管的上方，中心管包括入口部和降液部，入口部位于中心管上部，降液部在入口部下方，中心管下端为中心管出口，中心管的降液部上沿中心管轴线方向设置多排开孔，其特征在于：所述中心管出口的下方设置有与中心管一体的喷射混合部，入口部包括沿中心管上部圆周方向所开的数个开槽，其开槽方向相对中心管为切向,所述喷射混合部为喉管状结构，上部入口为缩颈碗型，下部出口为锥台结构，中间为缩颈喉部连接。

2.根据权利要求1所述的一种气液分配器，其特征在于：所述入口部包括沿中心管上部圆周方向所开的数个开槽,开槽形状为长方形或长圆形。

3.根据权利要求1或2所述的一种气液分配器，其特征在于：所述入口部包括沿中心管上部圆周方向所开的数个开槽，开槽数量为2～6个。

4.根据权利要求1或2所述的一种气液分配器，其特征在于：所述入口部的切向开槽处设置有导向板。

5.根据权利要求1所述的一种气液分配器，其特征在于：所述气液分配器还包括碎流板，该碎流板水平设置于喷射混合部下部出口的下方。

6.根据权利要求5所述的一种气液分配器，其特征在于：所述碎流板为开孔圆平板，或者为带有开孔的锥形连接板和带有开孔的圆平板组合，或者为类似开长条孔的约翰逊筛网。

7.根据权利要求1或2所述的一种气液分配器，其特征在于：所述入口部的切向开槽形状为长方形。

8.根据权利要求1所述的一种气液分配器，其特征在于：所述降液部上的开孔，沿中心管轴向布置2～4排，每排开孔沿中心管周向布置1～4个，开孔形状为圆形或长圆形。

9.根据权利要求1或8所述的一种气液分配器，其特征在于：所述降液部上的开孔形状为圆形。

10.根据权利要求6所述的一种气液分配器，其特征在于：所述碎流板为开孔圆平板结构。