CN2355786Y - 气液分配器 - Google Patents

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侯文有
刘立
蔡连波
孙丽丽
林付德
仇恩沧
王兆旺
刘淑英
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China Petrochemical Corp
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Abstract

一种用于石油炼制、石油化工中固定床反应器的气液分配器，由圆泡帽、中心管、破碎板等组成，其特征在于，在中心管的中下部开有至少一个溢流孔；该分配器集溢流型和抽吸型分配器的优点为一体，具有压降低，分配性能好，操作弹性大，适合高粘度介质的性能特点。

Description

气液分配器
本发明涉及一种分配气液两相流的分配器，尤其涉及一种分配粘度较大的气液两相流的分配器，适用于石油炼制、石油化工行业中的固定床反应器。
气液分配器是一种用于气液并流向下固定床反应器的内件，其性能优劣主要从以下三个方面衡量：压降、分配性能和操作弹性，其中分配性能从液体喷洒面和液体沿径向分配的峰值两方面来评价，液体喷洒面越大，沿径向分配的峰值越小，说明分配器的分配性能越好。气液分配器按液体进入方式可分为溢流型和抽吸型。溢流型，即液体通过溢流孔进入分配器，如美国谢夫隆研究公司的分配器，溢流型的主要特点是：压降小，适合高粘度介质，缺点是对安装水平度的要求较苛刻，所以，通常用在小反应器内或高粘度介质的情况下。抽吸型气液分配器的液体是通过气体携带进入分配器，其分配盘上的液位对分配效果并不起决定作用，所以，其优点是对安装水平度允许误差较大，缺点是对粘度较大的介质适应性差，目前，国内外较先进的抽吸型气液分配器有美国联合油公司的气液分配器和国内的抽吸碎流型气液分配器，专利号分别为US51518714和ZL92201277.6，专利US51518714公开的气液分配器，虽然在其中心管出口处设有雾化破碎板，但为了连接其泡帽和中心管，并将分配器固定在分配塔盘上，其破碎板只能设在中心管出口的内侧，所以，仍没有克服以往气液分配器喷洒面较小的缺点，而且所有的液相都要通过气相携带进入分配器，再加上分配器出口液体破碎雾化造成的压降，故分配器的总压降较大。ZL92201277.6公开的抽吸碎流型气液分配器与专利US51518714公开的气液分配器主要区别在于中心管底部为喇叭状扩口，在中心管的下方吊有开圆孔的圆盘形碎流器，虽然对液体分配效果有所改进，但试验发现，对高粘度介质的适应性仍较差。因此，为了更好的分配高粘度介质，有必要将溢流型和抽吸型分配器的优点集为一体，进一步完善现有技术。
本实用新型的目的在于，针对现有溢流型和抽吸型气液分配器分配高粘度介质的不足，发明一种集溢流型和抽吸型气液分配器的优点为一体，而且压降较小，分配性能好，操作弹性大的新型气液分配器。
本实用新型采用的技术方案为：在具有圆泡帽，中心管，破碎板的抽吸型气液分配器中心管的中下部开至少一个溢流孔。
本实用新型具有的有益效果为：因在中心管上设溢流孔，一方面使一部分液体直接流进中心管，减少气体携带液体进入中心管造成的压降，从试验的结果来看，同样操作条件下，与专利US51518714相比，压降可降低20％至30％，同时也增大了气液分配器适用的负荷范围，即增大了气液分配器的操作弹性；另一方面，对于粘度较大、流动性较差的介质，气体携带进入中心管较困难时，液体进入中心管可以以溢流为主，气体携带为辅。所以，本实用新型的气液分配器将溢流型和抽吸型气液分配器的优点集为一体，具有适合高粘度介质的特点。
下面结合附图用最佳实施例，详细说明本实用新型，但附图并不限制本实用新型。
附图及图面说明：
附图1：本实用新型一种典型结构的轴向剖视图；
附图2：附图1中破碎板10的结构示意图；
附图3：附图1中连接环2与中心管8的连接示意图；
附图4：附图1中连接板5的俯视图。
如附图1所示，本实用新型的气液分配器由圆泡帽(4)，连接板(5)，中心管(8)，雾化破碎板(10)，连接环(2)构成。圆泡帽(4)的下部开有4～12个条缝(3)，圆泡帽的顶盖上开有一个圆孔。连接板(5)为一槽型板，其顶部中心开一圆孔(14)，螺栓(7)的丝头端刚好通过圆孔(14)与上面的圆泡帽(4)连接，连接板(5)的两侧为弧形板，并焊接在中心管(8)的顶部出口处，圆孔(14)的中心线与中心管(8)的中心线重合；以保证连接板(5)上放圆泡帽(4)并用螺栓(7)和螺母(6)连接后，圆泡帽(4)与中心管(8)之间的环隙均匀。在中心管(8)的中下部设有溢流孔(9)，溢流孔(9)的形状为可以是多边形、椭圆形和圆形，其中以椭圆形和圆形为好，溢流孔(9)可使一部分液体直接溢入中心管。中心管(8)的底部设有喇叭状扩口，在中心管(8)的喇叭状扩口底缘设一块雾化破碎板(10)，雾化破碎板(10)上开有对称分布的发散状条缝(12)，发散状条缝(12)的形状可是长条形和三角形，其中以长条形为好。发散状条缝(12)有利于扩大分配器的液体喷洒面，雾化破碎板(10)上设有2～4根与中心管底缘连接的筋板(11)。中心管(8)与分配塔盘(1)的连接是：下面靠中心管的喇叭状扩口限位，上面靠连接环(2)定位，连接环(2)通过4个螺钉(13)将中心管(8)紧卡在分配塔盘(1)上。分配塔盘(1)上根据需要设有一定数量的气液分配器，将气液均匀的分配在催化剂床层上。
本气液分配器的工作情况为：气体经圆泡帽(4)与中心管之间的环隙进入中心管，液体的一部分由气体携带进入中心管，另一部分经溢流孔(9)直接溢入中心管，在中心管的出口处，液体在气相动能的作用下，经雾化破碎板(10)破碎雾化，实现气液的均匀分配。
附图1所示本实用新型的气液分配器还产生了下列进一步的技术效果：
1)圆泡帽(4)与中心管(8)的连接是通过连接板(5)、螺栓(7)和螺母(6)实现的。连接板(5)是一个冲压件，制造加工非常简单。
2)中心管(8)的底部既有喇叭状扩口，又有发散状条缝的破碎板(10)，一方面大大增加了液体的喷洒面，与专利US51518714相比，液体喷洒面可增加1.5至2倍，液体沿径向分配的峰值可减小3/4至5/6；另一方面，破碎板(10)使气液两相流以雾化状由分配器喷出，对于粘度较大、不宜破碎的介质，本实用新型通过其破碎板，可以将高粘度介质破碎分散实现均匀分配。所以，本实用新型的气液分配器，从工作机理上，具有适合高粘度介质的特点。
实施例：
将附图1所示本实用新型的气液分配器用于80×104t/a高粘度油品加氢装置的加氢反应器后，因气液分配均匀，使加氢反应器各段催化剂床层入口的径向温差在2℃以内，并提高了催化剂的有效利用率和使用寿命。

Claims (6)

1、一种具有圆泡帽(4)，中心管(8)，破碎板(10)的气液分配器，其特征在于：在中心管(8)的中下部开有至少一个溢流孔(9)。
2、根据权利要求1所述的气液分配器，其特征在于：圆泡帽(4)是通过连接板(5)，螺母(6)，螺栓(7)与中心管(8)实现连接，连接后圆泡帽(4)的中心线与中心管(8)的中心线重合，连接板(5)为一槽型板，其顶部中心开一圆孔(14)，螺栓(7)的丝头端刚好通过圆孔(14)与上面的圆泡帽(4)连接，连接板(5)的两侧为弧形板，并焊接在中心管(8)的顶部出口处，圆孔(14)的中心线与中心管(8)的中心线重合。
3、根据权利要求1或2所述的气液分配器，其特征在于：所述溢流孔(9)为圆形。
4、根据权利要求1或2所述的气液分配器，其特征在于：所述溢流孔(9)为椭圆形。
5、根据权利要求1或2所述的气液分配器，其特征是：破碎板(10)上有2～4根与中心管(8)下部喇叭状扩口底缘连接的筋板(11)，破碎板(10)上开有均匀分布的发散状条缝(12)。
6、根据权利要求5所述的气液分配器，其特征在于：破碎板(10)上的发散状条缝(12)为长条形。
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