CN2915212Y - 一种径向侧导喷射塔盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种径向侧导喷射塔板，包括在塔壳内固装的水平塔板和降液板，降液板与水平塔板之间构成降液管；水平塔板上开有矩形升气孔，水平塔板上与升气孔的对应位置上通过支脚安装有下口横截面形状与所述矩形升气孔形状对应的喷射罩；喷射罩与水平塔板之间留有底隙；喷射罩的底部敞开，在喷射罩与液流方向平行的两块喷射板上开有喷射孔、而在其与液流输出方向垂直的一块挡板上也开有喷射孔；挡板的上部焊有分离板，挡板与喷射板的底面平齐，而在上端面之间有可构成气液通道的高度差。本实用新型能进一步提高塔板的处理能力和传质效率，防止液体返混，减小液面梯度，降低阻力，并具有结构简单，成本低，便于工业化实施等特点。

Description

一种径向侧导喷射塔盘

技术领域

本实用新型涉及化学工业中使用的分离设备，具体为化工蒸馏、吸收、解吸、增湿、减湿及热交换等过程中使用的一种径向侧导喷射塔盘，国际专利主分类号拟为Int.Cl⁷B01D 3/16。

背景技术

60年代以前所开发的新型塔板具有气相分散、液相连续的共同特点。日本三井造船株式会社于1963-1968年研究的新型立体垂直筛板(NEW-VST)，是以气相为连续相、液相为分散相的高效喷射塔板，相对于以前的塔盘如泡罩、筛板及浮阀塔盘而言，其分离效率、生产能力、操作弹性都大大提高。这是因为它以板上空间作为主要传质区域，充分利用了塔板空间，从而提高了气液接触几率：喷射型气液流动使液体破碎成微小液滴，在很大程度上提高了气液接触面积。该技术的塔盘在我国化学工业实际生产中已经得到了广泛的应用。

该装置主要包括水平塔板和圆形帽罩。水平塔板上开有多个均布的圆形升气孔。圆形帽罩垂直对应安装在水平塔板上所述的圆形升气孔处。安装时，圆形帽罩的底面与塔板之间留有一定的缝隙。圆形帽罩主要包括平顶盖和均布小孔的侧壁。工作时，气液可从所述圆形帽罩侧壁上的小孔水平喷射出。该装置的气液接触工作原理是：当气体从所述塔板升气孔进入帽罩时，会将从帽罩底面所述底隙进入的液体提升、拉膜、撞击其平顶盖折反向下，或者从其侧壁的小孔中水平喷射出来，完成气液接触传质后，液体下落至本层塔板上，流入降液管，进入下一层塔板，而气体则上升，通过所述的上一层塔板，继续进行下一个气液接触循环。

实验和研究表明，该装置存在以下缺点：由于喷射罩罩顶为封闭的平顶盖，只在所述侧壁上开有喷射孔，气液进入喷射罩后从喷射孔向四周喷射，一部分液滴会重新进入该喷射罩，即发生液体返混，从而降低了喷射罩的传质效率。对于气液比较大的操作工况更不适宜，塔板上的开孔率大，板上液面梯度大，在降低板效率同时，也使得生产能力受到限制。针对上述存在的问题，申请人在先的专利(ZL 99200122.6)“径向侧导喷射塔板”试图解决所存在的问题，并且在实际中也得到了较好的应用。尽管如此，实践表明，该技术仍存在一些问题，如进一步提高处理能力和传质效率等，没能得到良好解决。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，设计一种新型的径向侧导喷射塔板，它能进一步提高塔板的处理能力和传质效率，防止液体返混，减小液面梯度，降低阻力，并具有结构简单，成本低，便于工业化实施等特点。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，设计的一种径向侧导喷射塔板，包括在塔壳内固装的水平塔板和降液板，降液板与水平塔板之间构成降液管；水平塔板上开有矩形升气孔，水平塔板上与升气孔的对应位置上通过支脚安装有下口横截面形状与所述矩形升气孔形状对应的喷射罩；喷射罩与水平塔板之间留有底隙；喷射罩的底部敞开，在喷射罩与液流方向平行的两块喷射板上开有喷射孔，在其与液流输出垂直的方向上安装有挡板，其特征在于所述挡板的上部焊有分离板，所述挡板与喷射板的底面平齐，而在上端面之间有可构成气液通道的高度差，且在喷射罩与液流输出方向垂直的一块挡板上也开有喷射孔。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型所述喷射罩的罩体结构设计，可使气液主体喷射方向与水平塔板上的液流方向垂直，因而大大降低了水平塔板上液体的返混，使每一个喷射罩都能发挥更高的传质效率。实验表明，其传质效率可提高10％以上，如在大液气比的操作工况下，则可提高传质效率20％以上；

2、本实用新型所述的喷射罩在其沿液流输出方向垂直的挡板上也开有喷射孔，因而可促进塔板上液体的流动，减小了水平塔板上液体的液面梯度，特别是在大液气比的操作工况下，更能明显降低水平塔板上液体的液面梯度，减少阻力降；

3、本实用新型所述的喷射罩采用横截面形状为矩形的喷射罩，可为水平塔板上液体提供更大的流动通道；同时还可提高水平塔板上升气孔的开孔率，从而增大塔盘的处理能力。实验表明，本实用新型的生产能力可提高10％以上，而对于大液气比的操作工况，则可提高生产能力20％以上；

4、本实用新型所述的喷射罩的挡板上设计了分离板，可以大幅度地减少雾沫夹带量，其操作负荷上限比所述的日本New-VST产品提高约50％；

5、本实用新型所述的升气孔为矩形结构设计，可使其提升周边大于与其板孔面积相等的New-VST产品的提升周边，使得提升量增大，从而提高了处理能力；

6、本实用新型设计了所述喷射板与挡板之间的气液通道即上隙，可基本消除New-VST产品罩顶的憋压现象，可使本实用新型的板压降比New-VST产品低约10％。

附图说明

图1是本实用新型径向侧导喷射塔盘特别是喷射罩一种实施例的整体结构主视及工作原理示意图；

图2是本实用新型径向侧导喷射塔盘特别是喷射罩一种实施例的整体结构的俯视示意图。

图3是本实用新型径向侧导喷射塔盘所述的喷射罩一种实施例结构的主视示意图；

图4是本实用新型径向侧导喷射塔盘所述的喷射罩一种实施例结构的俯视示意图；

图5是本实用新型径向侧导喷射塔盘一种实施例的整体结构主视示意图；

图6是本实用新型径向侧导喷射塔盘一种实施例的整体结构的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型作进一步叙述，但本实用新型不受实施例的限制：

本实用新型设计的一种径向侧导喷射塔板(以下简称塔板，参见图1-6)，包括在塔壳1内固装的水平塔板2和降液板3，降液板3与水平塔板2之间构成降液管4；水平塔板2上开有矩形升气孔5，水平塔板2上与升气孔5的对应位置上通过支脚6安装有下口横截面形状与所述矩形升气孔5形状对应的喷射罩7；喷射罩7与水平塔板2之间留有底隙8；喷射罩7的底部敞开，在喷射罩7与液流方向平行的两块喷射板9上开有喷射孔10、而在其与液流输出方向垂直的一块挡板11上也开有喷射孔10；所述的挡板11的上部焊有分离板12，所述的挡板11与喷射板9的底面平齐，而在上端面之间有可构成气液通道13的高度差。

本实用新型塔板所述喷射罩7的横截面是矩形，包括正方形，但其纵截面可以是矩形，也可以是梯形。如果采用梯形结构时，其底角不宜过小，一般在70-85度为宜。所述喷射罩7的顶盖为平面结构，或者说是平顶。每个喷射罩7的下口横截面尺寸与所述矩形升气孔5的尺寸相对应设计，同时也要考虑到升气孔5和喷射罩7在水平塔板2上的整体有效布局。

本实用新型塔板所述喷射罩7上的喷射孔10的形状优选圆形，但不排除使用其他形状的可能性。

本实用新型的工作原理如下(参见图1)：在塔壳1内，由上层塔板2下降的液体(图1中实箭头所示)从降液管3流入该层塔板2上，并沿箭头所示方向流动。上升气体(图1中空箭头所示)从所述的升气孔5进入喷射罩7内，喷射罩7将通过所述底隙8进入其内的液体提升、拉膜，然后从所述喷射板9上的喷射孔10内垂直于液流方向向外喷射而出，实现气液分离，液体落到本层塔板2上，气体则上升进入上一层塔板2。而向上喷射的液体碰到所述具有捕集上升液滴，起到气液分离作用的分离板12后向下折返，液体落到本层塔板2上，气体也上升进入上一层塔板2。所述喷射罩7提升的液体同时也可从所述喷射罩7的挡板11的喷射孔10中以及所述的气流通道即上隙13中喷射出来，实现气液分离。由于液体喷射出后，经所述分离板12的阻挡作用，可减少雾沫夹带，增大了设备处理能力，同时也使塔板2的空间得到了充分利用，提高了传质效率，减小了气液喷射阻力，塔板2的压力降减小，同时由于所述的喷射罩7在沿液流输出方向的挡板11上也开有喷射孔10，因而可减小液面返混，降低了液面梯度。

应用实验表明，本实用新型塔板结构简单，成本低廉，与现有技术相比，传质效率和处理能力均可提高10％以上，如在大液气比的操作工况下，则可提高传质效率和处理能力20％以上。本实用新型塔板可广泛应用到化肥、炼油、焦化、氯碱、化纤、制药和环保等行业。

Claims (2)

1.一种径向侧导喷射塔板，包括在塔壳内固装的水平塔板和降液板，降液板与水平塔板之间构成降液管；水平塔板上开有矩形升气孔，水平塔板上与升气孔的对应位置上通过支脚安装有下口横截面形状与所述矩形升气孔形状对应的喷射罩；喷射罩与水平塔板之间留有底隙；喷射罩的底部敞开，在喷射罩与液流方向平行的两块喷射板上开有喷射孔，在其与液流输出垂直的方向上安装有挡板，其特征在于所述挡板的上部焊有分离板，所述挡板与喷射板的底面平齐，而在上端面之间有可构成气液通道的高度差，且在喷射罩与液流输出方向垂直的一块挡板上也开有喷射孔。

2.根据权利要求1所述的径向侧导喷射塔板，其特征在于所述喷射罩的纵截面可以是矩形或梯形；采用梯形结构时，其底角为70-85度。

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