CN220900425U - 一种含菌帽和筛板的碳化塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种含菌帽和筛板的碳化塔，属于纯碱生产技术领域；包括塔体，塔体内沿其轴向设置有塔板，塔板包括设置在塔体内的筛板和菌帽；筛板的数量为5～12块，筛板上设有筛孔，筛孔的开孔率范围为0.15%～5%，开孔率沿着塔体轴向从上到下增加，所述筛孔的孔径为8mm～60mm；筛板上设有降液管，降液管的数量为1～5根，相邻筛板的降液管不在同一竖直线上；菌帽的数量为3～20块。本实用新型的优点是：采用低开孔率并带有降液管的筛板，提供更多的气液接触面积，提高了塔的吸收效率；菌帽的设计提供了更长的气液相流动通道，有效避免了塔板的堵塞，提高了碳酸氢钠的生成效率和结晶质量，同时保证了生产的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于纯碱生产技术领域，尤其涉及一种含菌帽和筛板的碳化塔。
背景技术
纯碱是重要的化工原料之一，广泛用于玻璃、日用化学、化工、搪瓷、造纸、医药、纺织、印染、制革等工业部门以及人们的日常生活，在国民经济中占有重要地位。
碳酸化塔是纯碱生产的主要设备。在塔内有传质、结晶和传热三种过程同时进行，且存在着气液固三相，影响工作质量及生产能力的因素很多。由于碳酸化过程气、液、固三相的存在，在结构上要求气液两相有良好的接触，生成的固体不至于下沉而堵塞气液通道和及时取走大量的反应热。
现有技术塔体水箱以上只采用筛板或菌帽，如只采用筛板则结晶段易堵塞，如只采用菌帽吸收效率较低。因此，需要研发一种装置解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于满足实际需求，提供一种含菌帽和筛板的碳化塔，提出菌帽和筛板合理的参数设置和结构特征，保证碳酸化过程高效、稳定进行。
为实现上述实用新型目的，本实用新型的目的是提供一种含菌帽和筛板的碳化塔，包括塔体，所述塔体内沿其轴向设置有塔板，所述塔板包括设置在塔体内的筛板和菌帽；所述筛板的数量为5～12块，所述筛板上设有筛孔，所述筛孔的开孔率范围为0.15%～5%，所述开孔率沿着塔体轴向从上到下逐步增加，所述筛孔的孔径为8mm～60mm；所述筛板上设有降液管，所述降液管的数量为1～5根，相邻筛板的降液管不在同一竖直线上；所述菌帽的数量为3～20块。
在上述含菌帽和筛板的碳化塔的方案中，所述筛板和菌帽相间隔设置在塔体内。
在上述含菌帽和筛板的碳化塔的方案中，所述筛板位于塔体的上段，所述菌帽位于塔体的中下段。
在上述含菌帽和筛板的碳化塔的方案中，所述筛板上的筛孔均匀分布。
在上述含菌帽和筛板的碳化塔的方案中，相间筛板上设有的降液管不在同一竖直线上。
在上述含菌帽和筛板的碳化塔的方案中，所述菌帽包括上盘和设于上盘下部的下盘，所述下盘固定在塔体上，所述下盘上开设有若干通孔，所述上盘和下盘之间通过筋板连接。
本申请具有的优点和积极效果是：
（1）采用不同开孔率并带有降液管的筛板以及菌帽的结合，提高了塔的吸收效率，降低了气体原料二氧化碳的消耗，节省了成本；
（2）塔体内的筛板从上到下开孔率增加，减少反应物在筛板上的停留时间，减少了结晶的生成；
（3）采用菌帽，菌帽的设计提供了更长的气液相通道，有利于液体的均匀分布，避免偏流现象，且有效避免了塔板的堵塞，从而提高了碳酸氢钠的生成效率和结晶质量,保证了生产的高效性和稳定性；
（4）本实用新型在实际生产中进行使用，大大提高了CO2吸收率，且未发生结晶堵塞，生产稳定运行，满足了生产需求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本实用新型实施例所提供的一种含菌帽和筛板的碳化塔的结构示意图。
图中，1、塔体；2、筛板；3、菌帽；4、降液管；5、上盘；6、下盘。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
所有的数字标识，例如温度、长度、流量，包括范围，都是近似值，虽然不总是明确的叙述所有的数字标识之前都加上术语“约”。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。
请参阅图1；
第一实施例
本实用新型提供的一种含菌帽和筛板的碳化塔，包括塔体1，塔体1内沿其轴向设置有塔板，塔板包括设置在塔体上的筛板2和菌帽3；两种塔板结合使用，有利于保证气体的吸收率；
需要说明的是，本实用新型对菌帽和筛板组合的方式不进行具体限定，可以是筛板和菌帽相间隔设置在塔体内，也可以如图1所示，筛板位于塔体的上段，菌帽位于塔体的中下段，或者筛板和菌帽按需要任意分布，以能实现本申请的目的为准。
且筛板的开孔率和孔径是随结晶生成数量而具体设定的，在保证气体吸收率的同时，可以有效防止结晶堵塞。
筛板2的数量为5～12块，如5块或8块或12块，设置筛板可使液相分散成气泡，增加气液接触面积，提高吸收效率；筛板的数量不能过多，否则筛板之间的距离过近会使得少量液体被气体直接带到上一层塔板，造成了液相的返混，降低反应速率，增加能耗，降低设备的利用率；
筛板2上设有筛孔，筛孔的开孔率范围为0.15%～5%，如0.5%或2.5%或4%；开孔率沿着塔体轴向从上到下逐步增加，筛孔的孔径为8mm～60mm，如8mm或34mm或60mm；筛板的开孔率和孔径是随结晶生成数量而进行设置的，在保证气体吸收率的同时，要有效防止结晶堵塞；实际中需根据实际情况进行不同的设置，其中，开孔率沿着塔体轴向从上到下增加，即为了降低结晶的可能性；需要说明的是，塔体上段的开孔率并非必须为0.15%或附近的其他数值，在范围内且符合从上到下增加的原则即可，同理最大的开孔率并非必须为5%或附近的其他数值；不同的开孔率及孔径的设置提高了塔板的强度和稳定性，使得结构更加致密，以承受更大的压力，提高了塔板的稳定性与寿命；筛孔的孔径和开孔率的合理设置，使得液相更好的气泡化，增加气液相接触面积，保证气体吸收的效率；
筛板上设有降液管4，降液管4的数量为1～5根，如1根或3根或5根，设置多个降液管4可以增大筛板所承受的负载与流量；相邻筛板2的降液管4不在同一竖直线上，即将降液管错位分布，可减少板间的气相返混的作用，同时保持液体在筛板上有一定的停留时间；
菌帽3的数量为3～20块，如3块或11块或20块，菌帽具有较大的比表面积，可以提供更多的气液接触面积，提高了传质效率，且菌帽可以实现均匀的液体分布，避免了偏流现象，菌帽具有较大的孔隙率，减少了堵孔现象的发生，可以提高碳酸氢钠的生成效率与结晶质量；菌帽数量的设置综合考量塔径大小、操作时的温度、压力等，以保证碳化塔正常运行的同时，提高碳化塔的生产能力。
第二实施例
基于第一实施例的装置，筛板2上的筛孔均匀分布，确保物料在筛板上得到均匀分散，减少物料的堆积与堵塞，从而提高对气相和液相的处理量和处理速度。
相间筛板2上设有的降液管4不在同一竖直线上，可以充分达到改变液相的流动方向与速度的目的，从而提高筛板的分离效率。
菌帽包括上盘5和设于上盘5下部的下盘6，所述下盘6固定在塔体1上，下盘6上开设有若干通孔，上盘5和下盘6之间通过筋板连接；菌帽为气液两相创造了曲折通路，提供了尽可能大的接触面积和较长的通道，气相从下盘6的通孔通过，结晶不在下盘堆积，不易堵塞。
第三实施例
基于前述实施例，液相从上到下，气相从下到上，筛板所在的塔体段，气体在上升过程中与液体发生接触，形成两相的混合，并将气体中的二氧化碳原料吸收下来，形成碳酸氢钠结晶；当液体下落到碳化塔的下部，通过控制冷却水流量、温度等，控制取出液温度，析出碳酸氢钠结晶。
第四实施例
基于前述实施例，在实际生产中应用该含菌帽和筛板的碳化塔来生产纯碱，设置了5块筛板，20块菌帽，将CO2尾气含量由传统碳化的8%降到了3%以下，结晶平均粒度范围为120～140um，且实现了8000小时装置的稳定运行，符合产品需求。
基于上述装置，通过菌帽和筛板合理的参数设置和结构特征，保证了碳酸化过程高效、稳定进行。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种含菌帽和筛板的碳化塔，其特征在于，包括塔体（1），所述塔体（1）内沿其轴向设置有塔板，所述塔板包括设置在塔体内的筛板（2）和菌帽（3）；所述筛板（2）的数量为5～12块，所述筛板（2）上设有筛孔，所述筛孔的开孔率范围为0.15%～5%，所述开孔率沿着塔体轴向从上到下逐步增加，所述筛孔的孔径为8mm～60mm；所述筛板上设有降液管（4），所述降液管（4）的数量为1～5根，相邻筛板（2）的降液管（4）不在同一竖直线上；所述菌帽（3）的数量为3～20块。
2.根据权利要求1所述的含菌帽和筛板的碳化塔，其特征在于，所述筛板（2）和菌帽（3）相间隔设置在塔体内。
3.根据权利要求1所述的含菌帽和筛板的碳化塔，其特征在于，所述筛板（2）位于塔体（1）的上段，所述菌帽（3）位于塔体（1）的中下段。
4.根据权利要求1所述的含菌帽和筛板的碳化塔，其特征在于，所述筛板（2）上的筛孔均匀分布。
5.根据权利要求1所述的含菌帽和筛板的碳化塔，其特征在于，相间筛板（2）上设有的降液管（4）不在同一竖直线上。
6.根据权利要求1所述的含菌帽和筛板的碳化塔，其特征在于，所述菌帽包括上盘（5）和设于上盘（5）下部的下盘（6），所述下盘（6）固定在塔体（1）上，所述下盘（6）上开设有若干通孔，所述上盘（5）和下盘（6）之间通过筋板连接。
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