CN2173111Y

CN2173111Y - 梯形立体喷射气液接触组合元件

Info

Publication number: CN2173111Y
Application number: CN 93218445
Authority: CN
Inventors: 于文奎; 扬生俊; 曹立珊; 金祖源; 许国治
Original assignee: HEBEI POLYTECHNIC COLLEGE
Current assignee: HEBEI POLYTECHNIC COLLEGE
Priority date: 1993-07-10
Filing date: 1993-07-10
Publication date: 1994-08-03
Anticipated expiration: 2003-07-10

Abstract

一种梯形立体喷射气液接触组合元件。主要技术特征是在竖截面呈梯形的喷射罩组的上方装着分离板，喷射罩的喷射板上开有喷射孔，端板上分别开有吸液孔和推液孔。使用时，将气液接触元件的喷射罩与塔板的板孔对应放置。应用气液接触组合元件，可降低塔的成本，增加操作弹性，提高处理能力，从而提高生产效率。可广泛应用在化工、石油、制药等行业中的传质、传热设备中。

Description

本实用新型属于化学工业中传质、传热用板式塔中的气液接触元件。

过去，在化学工业的蒸馏、吸收、解吸、增湿等过程中所使用的塔多数是泡罩塔、浮阀塔、筛板塔等。这些塔板都是气体分散型，因而气速低，处理能力小，压降大。近年耒，出现了一些新型塔，如垂直筛板塔等。它们是液相分散型塔板，即液相在气体中分散成雾沫和液滴状。这些塔板虽然在处理能力、效率等方面都有明显提高。但是，塔板的开孔率范围小，压降还偏高，在处理能力及操作弹性上仍不够理想。工业上应用也仅限于某些特定的行业。

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种梯形立体喷射气液接触组合元件。

本实用新型的目的可以通过以下措施耒实现：

梯形立体喷射气液接触组合元件的结构是，在竖截面呈梯形的喷射罩组的上方装着分离板。喷射罩的喷射板上开有喷射孔，其端板上分别开有吸液孔和推液孔。

喷射罩的结构是，在两块矩形的喷射板的端部分别连接着梯形的端板，其梯形的底角α（喷射板与塔板倾斜角）为45°～90°。喷射罩的底部和顶部分别敞开；也可是喷射罩底部敞开，而顶部用开有喷射孔的曲面封顶。其喷射板与塔板之间有底隙，且底部与塔板的板孔对应放置。

喷射罩上的喷液孔、吸液孔、推液孔可是圆孔、舌形孔、条形孔及其条状舌形孔。

本实用新型与现有技术相比有如下优点：

在板式塔中使用梯形立体喷射气液接触组合元件，其处理能力比垂直筛板塔提高40％～80％；板压降降低10％～30％；操作弹性提高1～1.2倍；塔板的开孔率范围可达到5％～25％，同时也改善了塔的操作稳定性，降低了成本，传质效率也得到大大提高。

附图的图面说明如下：

图1是梯形立体喷射气液接触组合元件的轴侧图；

图2是喷射罩单元的轴侧图；

图3是舌形孔示意图；

图4是条状舌形孔示意图；

图5是气液接触组合元件安装在塔设备中的主视图；

图6是图1的侧视图；

图7是图1的俯视图。

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步详述：

梯形立体喷射气液接触组合元件的结构如图1所示，在4个喷射罩1的顶部装着分离板2。其喷射罩的结构如图2所示，在两块矩形喷射板3和4的两端分别连接着梯形端板5和6，其端板梯形的底角（即喷射板与塔板倾斜角）α为80°。喷射罩的底部和顶部分别敞开。其喷射板与塔板之间有底隙7，喷射板3和4的中上部分别开有16个圆形喷射孔8，端板5的底部开有15个吸液孔9，端板6的底部开有8个推液孔10。

梯形立体喷射气液接触组合元件的使用状态如图5、图6、图7所示，在塔壳11内装着其上开有3组板孔12的塔板13，其中间一组有5个板孔，两边各组分别有4个板孔。与每组板孔对应装着气液接触组合元件14。气液接触组合元件中的每一个喷射罩分别与塔板上的板孔相对应，靠近塔壳内壁的塔板上装着降液管15。本实用新型的工作原理是：液体由上层塔板通过降液管15流到下层塔板13上，并沿塔板流动，当液体到达塔板上的第I组气液接触组合元件时，经底隙7，被通过板孔12的上升气体或蒸汽吸入喷射罩1中。由于梯形喷射罩的截面积不断缩小，气液混合流就被加速，随着气流上升，液体被拉成液膜，进而分裂成液滴，且互相碰撞进行激烈的动量交换。然后由喷射罩1的顶部及中上部的喷射孔8喷出，并进入两个喷射罩间再次进行激烈的动量交换。由于分离板2的作用及气液混合空间的扩大，气液流速降低，气液被充分分离。气相b（用→表示）由喷射罩两侧横过塔板并升至上一层塔板。液滴重新落到板面上的液流中，又被吸入喷射罩并同气体再次接触。液体在完成上述循环后，随塔板上的液流在其后的第Ⅱ、Ⅲ组气液接触组合元件中完成类似的循环。最后液相a（用→表示）通过降液管流到下一层塔板上。虽然板上的液层以上的空间处于激烈的气液混合态，但塔板上液体在喷射罩端板5和6上的吸液孔9和推液孔10的作用下，板上的液层仍维持着平静的表面，并克服了液体在板上的流动由于阻力而形成的液位差。

如何使得进入喷射罩底隙的液体和通过板孔的气体达到动态平衡，以及合理的液滴粒径和循环量是喷射罩结构设计的关键。如果不能保持这样的动态平衡，一方面板上液体不能有效地循环，严重影响气液接触效率。另一方面会造成板上液体从板孔落下，即漏液。从而造成整个塔无法正常操作。

本实用新型经实验证明：在气液接触元件正常操作时，即被处理的液体流量增加10～30倍，仍然可以使气液接触元件处于稳定操作，而不致造成漏液。另外，在液体处理量一定时，随着上升气体速度的增加，气体会夹带液体至上层塔板，即雾沫夹带。这也会导致气液接触效率的降低。但是应用本实用新型气液接触组合元件，由于分离板2的作用及气液混合空间的不断扩大，使得上升气体从喷射罩之间水平喷出，气液充分分离。有效地防止了雾沫夹带。经实验还证明，当从漏液点气速开始增加5～8倍时，无明显雾沫夹带。因而在相同塔径下使用本实用新型可明显提高塔的处理能力。

在现有的板式塔中，为了维持正常稳定的操作，塔板开孔率（即塔板有效开孔面积与塔板总面积之比）一般为5～15％，而本实用新型塔板的开孔率范围可增至5～25％。因此，可以大大提高塔的处理量，而不影响其他性能。从而可大大提高生产效率。

塔板间的距离取决于穿过喷射罩上喷射孔的气流速及其夹带的液体量。由于本实用新型顶部敞开（或曲面封顶开喷射孔），喷射板上喷射孔的开孔大小及开孔面积可根据物系特性及工况设计。因此即使在一个大直径、大处理量的塔中，板间距最低可设计到250mm。而其他塔要设计到350～500mm。因此，明显的降低了塔高，从而大大的降低了塔的制造成本。

Claims

1、一种梯形立体喷射气液接触组合元件，其特征在于：在竖截面呈梯形的喷射罩组的上方装着分离板，喷射罩的喷射板上开有喷射孔，其端板上分别开有吸液孔和推液孔。

2、按照权利要求1所说的气液接触组合元件，其特征在于：喷射罩的结构是，在两块矩形的喷射板的端部分别连接着梯形的端板，其梯形的底角α为45°～90°，喷射罩的底部和顶部分别敞开，其喷射板与塔板之间有底隙，且底部与塔板的板孔对应放置。

3、按照权利要求1所说的气液接触组合元件，其特征在于：喷射罩的结构是，在两块矩形的喷射板的端部分别连接着梯形的端板，其梯形的底角α为45°～90°，喷射罩的底部敞开，顶部用开有喷射孔的曲面封顶，其喷射板与塔板之间有底隙，且底部与塔板的板孔对应放置。

4、按照权利要求1或2或3所说的气液接触组合元件，其特征在于：喷射罩上的喷液孔、吸液孔、推液孔可是圆孔、舌形孔、条形孔及其条状舌形孔。