TWI635890B - 用於液體下降之流量分配器 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種用於在垂直長形質量轉移塔中下降的液體的流量分配器、用於其之質量轉移塔、及處理在質量轉移塔中的流體流的方法。流量分配器包含用於轉移液體至複數個向外延伸之側臂構件之中央分配構件，其依序將液體饋送進入位在長形側構件下之複數個分配槽。分配槽可基本上垂直或平行於長形側構件定向，分配槽包含設置其中之填料床。在汽-液或液-液塔中使用這樣的分配器導致跨越質量轉移塔的直徑的液體更均勻的水平分佈。
Description
本發明大致係關於熱及質量轉移塔，且更精確地係關於在這樣的塔中使用液體流量分配器及使用這樣的液體流量分配器分配液體的方法。
質量轉移塔被設置以接觸兩個彼此特性不同的液體流，實現質量及/或熱在不同相之間交換。在本文中所使用的用語「質量轉移塔」並不意在限制其中質量轉移為塔內的液體流的處理的主要目的之塔，而是也意在涵蓋在其中的熱轉移，而不是質量轉移為前述處理的主要目的之塔。某些質量轉移塔，諸如在多組分蒸餾及吸收應用中使用，以液體流接觸氣體或蒸氣流，而另一些，如萃取塔，可被設計為促進兩不同密度的液相之間的接觸。質量轉移塔被設置以通常沿著設置於塔中之多個質量轉移表面使上升的蒸氣或液體流與下降的液體流接觸。通常此些轉移表面被定義於設置以促進兩個流體相之間的緊密接觸之隨機或規整填料的一或多個區域或床內。其結果是，增強兩相之間轉移的質量及熱的速率及/或程度。
為了確保在質量轉移塔內的兩個流體相之間的最大接觸，下降的液相當其從塔的上層區域進入填料床時必須均勻地分佈。不均勻的分
佈減小了兩相之間的接觸，並破壞了液體/蒸氣或液體/液體沿塔的剖面的比例，該比例在塔的正常運作過程中應保持實質上的恆定。各種液體分配器以均勻地分佈跨越填料床的上表面的液體為目的而設計，同時仍提供低的壓降、最小的阻塞、及廣的表現窗口。
大部分的分配器將液體運送到在多個隔開的位置上的填料的表面，被稱作滴點。事實上，滴點密度是特定分配器的分配性能的量度。此外，形成在滴點的液滴的尺寸亦相當重要。若液滴過大，滴點同樣也可能過大，且橫跨填料的表面的液體的水平分配可能會受到阻礙。若液滴過小，則液體冒著被夾帶進上升蒸氣或氣體並帶出塔外，從而減少了塔中熱量及/或質量轉移的效率。
因此，需要有一種液體分配器，具有提供沿一系列間隔開的滴點的每單位填料床表面的液體更均勻的分配的能力。分配器應該仍表現出理想的工作特性，如低的壓降，耐污染性及在低運轉時的性能，同時足夠強大和有彈性以被使用在各種各樣的熱量及質量轉移操作中。
在一個態樣中，本發明涉及用於在垂直方向上延伸的處理塔中之下降液體的流量分配器。分配器包含一個中央分配構件，其包含用於接收液體流的至少一入口，及用於從中央分配構件排出液體流的一部分一或多個液體出口。分配器包含配置以接收從中央分配構件的液體出口排出的至少一部分的液體流之複數個長形側構件。長形側構件在縱向上沿著中央分配構件的長度相互間隔且包含一或多個用於自其排出液體的開口。分配器包含位置靠近長形側構件的複數個個分配槽。各分配槽包含一對長形側壁和基本上敞開的底板。長形側壁在橫向上彼此間隔開
以在其間定義液體接收空間，且液體接收空間被設置為接收從長形側構件的開口中排出的液體且排出從基本上敞開的底板接收的液體。液體接收空間的至少一部分以填料床填充，且從分配槽的敞開底板排出的液體已通過填料的至少一部分。
在另一態樣中，本發明係關於一種質量轉移塔，係包含定義一開放內部容積之塔外部殼體、位在開放內部容積內且具有上表面的質量轉移床、及用於接收及分配液體流至質量轉移床的上表面的液體分配器。液體分配器包含至少一中央分配構件、複數個長形側構件、及複數個分配槽。長形側構件位置接近中央分配構件且在基本上垂直於中央分配構件的延伸軸之方向上延伸。分配槽位置靠近長形側構件。各分配槽包含一對橫向間隔開之長形側壁。定義在長形側壁之間的空間的至少一部分以填料填充且離開設置在分配槽內的填料的液體在離開分配槽後下降至底層質量轉移床的上表面。
然而，本發明另一實施例關於一種用於處理在質量轉移塔中流體流的方法。該方法包括以下步驟：(a)將液體流引入設置在質量轉移塔之內部容積內之液體流分配器，其中引入包含傳送液體流在第一方向上進入第一分配器構件；(b)將液體流分成二或更多之液體部份；(c)將各液體部份引入設置在垂直高度低於分配構件之分配槽，其中該引入包含在第二方向上傳送液體部份進入分配槽；(d)將引入分配槽之各液體部份傳送通過設置在分配槽中之填料床；(e)從分配槽之下部排出複數個液體流且將液體流至設置在低於液體分配器之垂直高度上之質量轉移床之上表面上；以及(f)以向上上升之流體流接觸排出在填料床之上表面之液體之至少一部分以從而使在該液體及該流體流之間之熱量及/或質量轉
移生效。
10‧‧‧質量轉移塔
12‧‧‧圓柱形外殼
14‧‧‧內部區域
16‧‧‧質量轉移床
18、118、218‧‧‧分配器
20、22‧‧‧流體入口
24‧‧‧蒸氣入口
26‧‧‧蒸氣出口
13、30、130、230‧‧‧中心分配構件
28、35‧‧‧液體出口
36、136、236‧‧‧長形側構件
38、145a、145b、245‧‧‧開口
36a‧‧‧上部
36b‧‧‧下部
40、140、240‧‧‧分配槽
31、42a、42b、131a、131b、141a、141b、174a、174b、142a、142b、231a、241a、241b、242a、242b、286a、286b‧‧‧側壁
44、144、244‧‧‧液體接收空間
46a、46b、137a、137b、143a、143b、146a、146b、176、237a、237b‧‧‧端壁
48、147、148‧‧‧底板區域
47‧‧‧側支撐元件
49、149、249‧‧‧填料床
50、150、250‧‧‧填料
139、178‧‧‧底板
135a、135b、235‧‧‧出口
159‧‧‧對
170、270‧‧‧側臂分配器
175‧‧‧孔
280‧‧‧側臂片
288‧‧‧長形構件
288a、288b‧‧‧部分
第1圖係為具有剖開之塔殼體部分以示出根據設置在其中的本發明配置的液體分配器的一個實施例的質量轉移塔的局部側透視圖；第2圖係為第1圖中所示的液體分配器的頂部透視圖；第3圖係為第1圖及第2圖中所示的液體分配器的底部透視圖；第4圖係為第1至第3圖中所示的液體分配器，沿第2圖的線4-4在箭頭方向上截取的的頂部透視圖；第5圖係為第1至第4圖中所示的液體分配器，沿第2圖的線5-5在箭頭方向上截取的垂直剖面的頂部透視圖；第6圖係為根據本發明另一實施例配置，具有剖開之部分以示出設置在液體分配器的分配槽內的填料的液體分配器的頂部透視圖；第7圖係為第6圖中所示的液體分配器，沿第6圖的線7-7在箭頭的方向上截取的垂直截面的頂部透視圖；第8圖係為第6圖及第7圖中所示的液體分配器，沿第6圖的線8-8在箭頭的方向上截取的垂直截面的頂部透視圖；第9圖係為根據本發明的再一實施例配置的液體分配器的頂部透視圖；第10圖係為第9圖中所示的液體分配器，沿第9圖的線10-10在箭頭的方向上截取的垂直截面的頂部透視圖；以及第11圖係為在第9圖及第10圖中所示的液體分配器的分配槽
中一個的放大的局部圖，特別是示出了側臂分配器及在分配槽內的填料床的配置。
現在轉到附圖，更詳細地且從第1圖開始，質量轉移塔整體是由元件符號10表示且包含直立的圓柱形外殼12，圓柱形外殼12定義了一個開放的內部區域14，在內部區域14中，二或多個液體流處在逆流或順流的關係。在質量轉移塔10中的流體流之間接觸的至少一部分是在一或多個在內部區域14中沿質量轉移塔10的高度的垂直位置設置的質量轉移床16中進行。質量轉移床16可以包含任何類型的填料，包含規整(structured)填料、隨機(random)填料、及其組合。質量轉移塔10還包含至少一個液體分配器18，液體分配器18設置在質量轉移床16的上方且用於促進在質量轉移塔10內的一或多個下降液體流更均勻的水平分配。
質量轉移塔10可以是任何適合類型的製程塔，係設置以接觸兩個液體流，以便獲得分餾產物及/或以其他方式造成不同相之間的質量轉移及/或熱量轉移。例如，在質量轉移塔10中可發生原油常壓分餾(crude atmospheric)、潤滑油真空分餾(lube vacuum)、原油真空分餾(crude vacuum)、流體或熱裂解分餾(fluid or thermal cracking fractionating)、焦化或減粘裂化分餾(coker or visbreaker fractionating)、焦炭洗滌(coke scrubbing)、反應器廢氣洗滌(reactor off-gas scrubbing)、氣淬(gas quenching)、食用油除臭(edible oil deodorization)、污染控制洗滌、以及其他流程。質量轉移塔10可為配置以接觸一或多個上升蒸氣流與下降液體流之汽-液塔、配置以接觸一或多個上升氣體流與下降液體流的氣-
液塔、或配置以促進不同密度的上升及下降液體流之間的相互接觸的液-液塔。雖然在第1圖中大致描繪的是包含圓柱形、縱長殼體，包含多邊形之其他形狀可被使用作為質量轉移塔10。質量轉移塔10是任何合適的直徑和高度且由對於質量轉移塔10的操作過程中存在的流體及條件理想的為惰性或反之與其兼容的一或多種的剛性材料。
如第1圖所示，質量轉移塔10可包含用於引入流體流進入質量轉移塔10的內部區域14流體入口20及22。引入質量轉移塔10的流體入口20及22的流體流可包含主要液體流，主要是蒸汽流，或合併的蒸氣或液體流。典型地，引入流體入口22的流是液體流，同時透過流體入口20進入質量轉移塔10的流體流可為蒸氣流、液體流、或蒸氣及液體流的組合。質量轉移塔10也可包含用於將主要蒸氣流引入質量轉移塔10的下部之蒸氣入口24。雖然第1圖中示出僅包含二流體入口20及22以及單一蒸氣入口24，其應被理解的是，根據特定應用之需要或期望，質量轉移塔10可包含任何適合數量的流體或蒸氣入口，適當地沿質量轉移塔10的高度放置。
質量轉移塔10進一步包含用於將蒸氣產物從質量轉移塔10的上部排出的塔頂蒸氣出口26及液體產物流可從其提取之下部液體出口28。其他傳統的塔構件，例如回流管道(reflux stream lines)、重沸器(reboilers)、冷凝器、蒸氣笛(vapor horns)以及其他相似物亦可存在於質量轉移塔10中，但因為這些構件係習知且認為對於理解本發明是不必要的，故未繪示於此。
另請參閱第2圖至第5圖，根據本發明之一實施例配置的液體分配器18將被描述。液體分配器18為管道或梯子型的分配器，包含沿
質量轉移塔10的直徑或弦水平延伸的至少一中央分配構件30，或至少其之一部份。在第2圖至第5圖中描繪的一實施例中的中央分配構件30，可包含具有實質上圓柱形的側壁31的拉長的管道構件。也可考慮具有包含多邊形之其他剖面形狀之中央分配構件30。此外，雖然如第2圖至第5圖所示僅包含一中央分配構件30，包含二或多個中央分配構件30的液體分配器18也完全在本發明的範疇內。
中央分配構件30包含用於接收在其中的液體流之至少一個液體入口。當液體通過中央分配構件30，其劃分成複數個較小的液體部份，複數個較小的液體部份接著透過一或多個液體出口35從中央分配構件30中被排出。如在第4圖中特定地示出，液體出口35可為任何所需的形狀，如圓形、三角形、或甚至垂直拉長，且沿中央分配構件30的長度彼此以預定距離間隔隔開。液體出口35確實的數量及尺寸不特別受限且可被選擇以配合通過液體分配器18之液體的預期的流率。
從中央分配構件30通過液體出口35排出的個別的液體流被送入複數個長形側構件36，其沿中央分配構件30的長度縱向的分隔且以一般的角方向從其向外延伸。長形側構件36通常是基本上互相平行並相對於中央分配構件30的中心軸37形成在約30°至150°、約45°至約135°、或約60°至約120°的範圍內的角度。優選地，但不一定要，各長形側構件可基本上垂直於中央分配構件30的延伸中心軸37延伸，如第2圖至第5圖中所示。如本文中所用，用語「基本上」指在5°以內，使得是「基本上垂直的」的元件是在垂直的5°以內。任何數量的長形側構件36可被選擇以便達成所需的滴點密度進入底層的質量轉移床。
中央分配構件30可被以在長形側構件36上的關係設置，如第
2圖至第5圖所示，或，以可替代地，中央分配構件30及長形側構件36可以共平面的關係進行配置，其中中央分配構件30及長形側構件36位在大致相同的垂直高度。當各長形側構件36包含分離的上部36a及下部36b，如第2圖至第5圖中所示，上部36a(或下部36b，未示出於實施例中)中的其中之一可與中央分配構件30以共平面的關係設置，同時下部36b(或上部36a，未示出於實施例中)可被設置在較中央分配構件30低的垂直高度。此外，上部36a及下部36b皆可駐留在基本上相同於中央分配構件30的垂直高度上。
如特別在第5圖中示出的，各長形側構件36包含用於從長形側構件36排出液體且進入一或多個分配槽40的複數個開口38，其位在靠近但低於長形側構件36的垂直高度的位置。開口38沿長形側構件36的底部設置，但，額外的或可替代地，一或多個開口38也可位在至少一長形側構件36的側壁的下部之中。在第2圖至第5圖中描繪的實施例中，分配槽40相對於長形側構件36以平行方向排列，但基本上垂直於中央分配構件30定向。此外，在第2圖至第5圖中描繪的實施例中，長形側構件36比分配槽40的比例為1：1，使得各長形側構件被配置以饋送單一的分配槽40。
各分配槽40包含一對長形側壁42a及42b，彼此橫向隔開且在其間定義液體接收空間44。液體接收空間44被配置以接收從長形側構件36的開口38排出的液體的至少一部分。分配槽40還包含一對相對的端壁46a及46b以及在側壁42a及42b之間延伸的基本上開放的底板區域48。如第3圖所示，各分配槽可包含沿分配槽40的長度間隔的一或多個側支撐元件47，其餘的底板區域48被開放且配置以排出離開各
分配槽40之液體。側支撐元件47的數量及間隔部份取決於構成材料及液體分配器18預期的作用，但也可藉由設置在分配槽40的液體接收空間44中的填料的類型及尺寸決定。
根據本發明，至少一部分，或每個分配槽40包含設置在液體接收空間44內的填料50的填料床49。當液體被引入液體接收空間44內，在透過底板區域48離開分配槽40之前，其向下通過填料50。饋送進入分配槽40之中之所有液體，或其之至少大部分，在被從液體分配器18排出且到底層的質量轉移床16(第1圖)上之前通過填料50的填料床49。功能性的，當液體通過各分配槽40流向下時，填料50的填料床49增強了液體的水平散佈。
在分配槽40中使用的填料50可為任何適合的填料種類，包含規整填料、隨機填料、及其組合。當填料50包含規整填料，如在第2圖至第5圖中大致地示出的，填料床49可包含二或多個(或至少三個)垂直延伸的波紋狀或網狀填料的片材。規整填料50的傾斜角度及捲曲尺寸可取決於散佈的液率與所需的程度而變化。填料可為織物或非織物且也可以或不可以為穿孔的。優選的，在填料床49中的填料50的下部邊緣的至少一部分是鋸齒狀的以產生鋸齒狀滴流邊緣且防止液體聚集在液體分配器18的下部。在填料床49內的填料50的片材的垂直方向產生排出跨越底層質量轉移床的表面液體的「線」，此些跨越底層質量轉移床的表面間隔之平行滴灌區提昇了來自分配器18的液體的分配均勻度。
現在轉到第6圖至第8圖，說明根據本發明另一實施例配置的液體分配器118。如第6圖至第8圖，液體分配器118包含槽狀的中央
分配構件130，中央分配構件130包含於實質上水平方向延伸之一對橫向地間隔的長形側壁131a及131b。長形側壁131a及131b藉由底板139連接在底部且藉由端壁137a及137b連接在端部。可選擇的，蓋體(未示出)可基本上覆蓋沿中央分配構件130的頂端的所有開放區域或至少一部分開放區域，取決於其中將使用液體分配器118的特定應用。雖然如示出僅包含單一分配構件130，也可構想出具有二或多個中央分配構件130或更多的實施例並落入本發明的範圍之內。
中央分配構件130包含用於接收液體流的液體入口(未示出)及定義在中央分配構件130的側壁131a及131b中之用於從其排出液體之複數個液體出口135a及135b。在替代方案中，一或多個出口135a及135b可被沿中央分配構件130的底板139的長度定義。相似於先前詳細描述的液體分配器18，液體分配器118進一步包含從中央分配構件130在向外之方向上延伸的複數個長形側構件136。優選的，長形側構件136係垂直於中央分配構件130定向，如第6圖至第8圖中所示。液體分配器118之長形側構件136包含長形槽而非管道構件，長形槽各包含經由底板147於底部彼此連結及藉由一對端壁143a及143b連接在端部之一對橫向間隔開的長形側壁141a及141b。雖然於第6圖至第8圖中示出具有兩個通常為長方形之長形側構件136，液體分配器118可包含任何數量之具有包含半圓柱形或多邊形之任何剖面形狀之長形側構件136。
在如先前所描述的類似方式，中央分配構件130可以被佈置在相對於所述長形側構件136之上，如第6圖至第8圖中所示，或者，可替換地，可以共平面的位置設置，使中央分配構件130和長形側構件136
基本上處於同一水平面上。如具體顯示於第7圖，每個長形側構件136包括多個開口145a，多個開口145a定義於相應的側壁141a和141b，配置以從每個長形側構件136排出液體至一個或多個下方之分配槽140。
在第6圖至第8圖中所示的液體分配器118以垂直結構佈置，使得分配槽140以實質上垂直於相對於長形側構件136的延伸方向之方向延伸。因此，每個長形側構件136配置以通過沿每個長形側構件136之對置的側壁141a和141b的長度縱向間隔設置的排出開口145a和145b饋送至少兩個不同的分配槽140。如第6圖至第8圖所示，開口145a和145b以橫向間隔成對159設置，成對159中之一個開口145a係由側壁141a定義且成對159中之另一個開口145b係由相對的側壁141b定義。每個成對159之開口145a和145b可直接彼此對面地間隔，或開口145a與145b中的一個可自另一開口145b或145a水平和/或垂直方向地偏移(實施例中未示出)。儘管示出為定義於側壁部141a、141b之下部，一個或多個開口145a或145b亦可定義於側壁141a和141b內不同的位置或定義於長形側構件136之底板147中。
當以垂直排列配置，如第6圖至第8圖中所示，成對159的各開口145a和145b可配置以饋送同一分配槽140。成對159之開口145a和145b的數目通常對應於配置以饋送每長形側構件136之分配槽140的數目。此外，一個以上的長形側構件136也可以被配置以饋送相同的分配槽146，如大致顯示於第6圖至第8圖。根據尺寸和特定的塔操作，合適地，至少兩個，至少三個，或至少四個長形側構件136可以被配置以饋送單一個分配槽146。
液體分配器118還可包括用以促進長形側構件136和分配槽140之間的液體的流動之多個側臂分配器170。如第6圖至第8圖所示，側臂分配器170包括一對間隔開的側壁部174a和174b，及設置在側臂分配器170的外端的單個端壁176。長形側構件136的側壁141a和141b與側臂分配器170的側壁部174a及174b在其另一端連接。通常情況下，如第8圖所示，側臂分配器170在頂部開口，並包括底板178，底板178用於允許液體從長形側構件136流入每個分配槽140。如第8圖所示，各個側臂分配器170的底板178包括用於將液體排出至分配槽140的多個孔175。每個側臂分配器170用以使排出側臂分配器170之液體在大致垂直於每個分配槽140的延伸方向的方向散佈遍及分配槽140。在底板178中定義的孔175(或，可替代的，在側壁174a及174b的下部)為了提供需要的量的液體到分配槽140，以一預定距離間隔開，且在槽140內期望的位置。
如第6圖至第8圖中所示，每個分配槽140包括彼此橫向間隔開的一對長形側壁142a和142b，以限定其間的液體接收空間144。分配槽140還包括設置在液體接收空間144的大致相對的兩端的一對端壁146a及146b。分配槽140的頂部是開放的，且底板區域148也可以是基本上敞開的，除了用於維持分配槽140的形狀及/或支撐在其中的填料之在沿著槽的長度以預先決定的距離在側壁142a及142b之間延伸的一些側向支架(未示出)。
如第6圖至第8圖中所示，液體分配器118還包括設置在液體接收空間144內的填料150的填料床149。填料床149被配置使得液體在離開實質上開放的分配槽140的底板區域148之前，通過填料150中
的至少一部分饋送進入分配槽140。如上所述，填料150可以是規整或隨機填料，並且可以包括金屬絲網或紗布型填料，如概括地描繪在第6圖至第8圖中。或者，任何先前描述的其他類型的填料或填充安排也可以用在分配槽140中。類似於液體分配器18，分配器118的分配槽140是包括填料150的分配器118的唯一組件。中央分配構件130及長形側構件136兩者定義實質上中空的液體收容空間，該液體收容空間不包含任何類型的填料設置在其中。
現在轉到第9圖至第11圖，液體分配器118的變型，被表示為液體分配器218，被示為包括中央分配構件230及靠近，但高於長形分配槽240的垂直高度設置的複數個長形側構件236。如先前第6圖至第8圖中所示的實施例所為之描述，中央分配構件230包括具有一對側壁231a及231b、一對相對的端壁237a和237b、以及複數個液體出口235的開放端槽，用於饋送容納到中央分配構件230中的液體進入到各長形側構件236中。中央分配構件230可以被放置在比各長形側構件236更高的垂直高度，如約略地在第9圖及第10圖中所示，但是其中中央分配構件230及長形側構件236配置在共平面配置之實施例也在本發明設想的範圍之內。
在第9圖至第11圖中所示之液體分配器218被配置成平行排列，使得分配槽240在基本平行相對於長形側構件236延伸方向的方向延伸。各長形側構件236被配置為饋送二或多個不同的分配槽240，但各分配槽240係從單一個長形側構件236饋送。然而，當平行排列配置如第9圖及第10圖所示，設置在給定的側壁241a或241b的其中之一的排放開口可被配置以饋送液體進入單一個分配槽240，如第9圖及第
10圖中所示。因此，在這種配置中，各分配槽240被配置成從單一個長形側構件236接收液體。
在長形側構件236和分配槽240之間的液體流，也可被定位於靠近每個排放開口245的複數個側臂分配器270促進。適合於使用在本實施例中的側臂分配器270，在第11圖中提供的特寫圖特別示出且包含頂部開放的長形構件288，具有相對的側壁288a及288b，其延伸通過分配槽240的側壁242b並進入液體接收空間244。長形構件的一部分288a可被定位在比長形構件的另一部分288b更低的垂直高度，從而給予側臂分配器270大致為階梯狀之輪廓。當液體從長形側構件236的排放開口245通過，其進入長形構件288且穿過側壁242b進入分配槽240的液體接收空間244。此後，液體在通過底板區域(未示出)排出分配槽240之前，通過填料250的填料床249下降。分配槽240可藉由側臂分配器270經由從長形構件288的上邊緣水平地延伸的側臂片280物理性的連接到長形側構件236，且被配置用於插入到在分配槽240的側壁242a內的對應槽。此附接部件是例示性的，且其他裝置或結構可以在本發明的範圍內被使用。
如第9圖至第11圖所示，液體分配器218示出為在填料250的填料床249中利用隨機填料。另外或在替代方案中，規整或金屬絲網填料，也可以使用，並且對於填料250的細節類似於前面所述。
再次參考第1圖，當下降的液體從液體分配器18的分配槽40排出，其落在質量轉移床16的上表面上。雖然如示出的是包含關於第2圖至第5圖所示之液體分配器18，其應被理解質量轉移塔10可包含如關於第6圖至第8圖的描述設置的液體分配器118或包含關於第9圖至
第11圖的描述設置的液體分配器218。額外的，當質量轉移塔10包含二或多個質量轉移床16，其也可包含配置以類似的方式接收及排出液體流至各質量轉移床16的上表面上的二或多個液體分配器18、118、218。
綜上所述，將可見本發明可良好適於達成上文中所述結果與目的以及所述及所揭露之結構固有的其他優勢。
應當理解的是，某些特徵和子組合是有用的，且可以單獨地且不參考其他特徵和子組合地使用。這是本發明之專利申請範圍所設想到且在本發明之專利申請範圍之內。
由於許多可能的實施例可以本文揭露之發明進行，而不脫離本文所公開的本發明的範疇被完成，但應當理解，本文中所闡述或在附圖中所示的所有內容都將被解釋為說明性的，而不是限制的意義
Claims (20)
- 一種用於在一垂直長形處理塔中之下降液體之流量分配器，該流量分配器包含：一中央分配構件，係包含用於接收液體流之至少一入口及用於從該中央分配構件排出該液體流之一部份之一或多個液體出口；複數個長形側構件，係設置以接收從該中央分配構件之該液體出口排出之液體之至少一部分，其中該複數個長形側構件係沿該中央分配構件之長度縱向的彼此間隔隔開且包含用於從其排出液體之一或多個開口；複數個分配槽，係位在靠近該長形側構件，該複數個分配槽中的每一個包含一對長形側壁，其中該對長形側壁橫向地彼此間隔以在其間定義一液體接收空間及一實質上開放的底板區域，其中該液體接收空間係設置以接收自該長形側構件之該開口排出之液體且透過該底板區域自該分配槽排出該液體；及規整(structured)填料之二或多個片材，其位於各該等液體接收空間中，用於在該液體被容置於該液體接收空間中時且在該液體透過該底板區域自該分配槽被排出之前增強該液體的水平散佈(horizontal spreading)，該規整(structured)填料之各該等二或多個片材定義該液體之一下部滴液邊緣(lower drip edge)。
- 如申請專利範圍第1項所述之分配器，其中該複數個長形側構件包含至少一第一長形側構件及一第二長形側構件，且該複數個分配槽包含至少一第一分配槽及一第二分配槽，其中該第一長形側構件係配置以排出液體進入各該第一分配槽及該第二分配槽。
- 如申請專利範圍第2項所述之分配器，其中該第二長形側構件係配置以排出液體進入各該第一分配槽及該第二分配槽。
- 如申請專利範圍第2項所述之分配器，其中該第一長形側構件包含一第一對液體出口及一第二對液體出口，其中該第一對液體出口係配置以排出液體進入該第一分配槽及該第二對液體出口係配置以排出液體進入該第二分配槽。
- 如申請專利範圍第2項所述之分配器，其中該第一長形側構件包含設置在該長形側構件之相對側上之至少一第一對液體出口，其中該第一對液體出口其中之一係設置以排出液體進入該第一分配槽及該第一對液體出口其中之另一係設置以排出液體進入該第二分配槽。
- 如申請專利範圍第2項所述之分配器，進一步包含一第三分配槽及一第四分配槽，其中該第一長形側構件係設置以排出液體進入該第一分配槽及該第二分配槽且該第二長形側構件係設置以排出液體進入該第三分配槽及該第四分配槽。
- 如申請專利範圍第2項所述之分配器，進一步包含一第三分配槽及一第四分配槽，其中各該第一長形側構件及該第二長形側構件係設置以排出液體進入各該第一分配槽、該第二分配槽、該第三分配槽、及該第四分配槽。
- 如申請專利範圍第2項所述之分配器，其中該第一長形側構件及該第二長形側構件之伸長軸係實質上平行彼此且該第一長形側構件及該第二長形側構件係實質上垂直於該中央分配構件之伸長軸。
- 如申請專利範圍第8項所述之分配器，其中該第一分配槽及該第二分配槽之伸長軸係實質上平行於該第一長形側構件及該第二長形側構件之伸長軸。
- 如申請專利範圍第8項所述之分配器，其中該第一分配槽及該第二分配槽之伸長軸係實質上垂直於該第一長形側構件及該第二長形側構件之伸長軸。
- 如申請專利範圍第1項所述之分配器，其中該中央分配構件係位在垂直高度高於該長形側構件之至少一部分處。
- 如申請專利範圍第1項所述之分配器，其中該中央分配構件係實質上與該長形側構件之至少一部分在同一垂直平面上。
- 如申請專利範圍第1項所述之分配器，其中各該長形側構件自該中央分配構件以在約30°至150°之範圍內之一角度向外延伸。
- 如申請專利範圍第1項所述之分配器，其中各該規整填料之該等二或多個片材係垂直延伸及波紋狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之分配器，其中該規整填料包含至少二個垂直延伸的紗網狀填料片材。
- 如申請專利範圍第1項所述之分配器，其中規整填料包含織物之規整填料。
- 如申請專利範圍第1項所述之分配器，其中規整填料包含多孔的規整填料。
- 如申請專利範圍第1項所述之分配器，其中該下部滴液邊緣之至少一部分係為鋸齒的。
- 如申請專利範圍第14項所述之分配器，其中當該液體自該分配槽被排出時該等滴液邊緣產生多條液體平行線(parallel lines of liquid)。
- 一種流量分配器，係用於在一垂直長形處理塔中之下降液體，該流量分配器包含：一中央分配構件，係包含用於接收液體流之至少一入口及用於從該中央分配構件排出該液體流之一部份之一或多個液體出口；複數個長形側構件，係設置以接收從該中央分配構件之該液體出口排出之液體之至少一部分，其中該複數個長形側構件係沿該中央分配構件之長度縱向的彼此間隔隔開且包含用於從其排出液體之一或多個開口；複數個分配槽，係位在靠近該長形側構件，該複數個分配槽中的每一個包含一對長形側壁，其中該對長形側壁橫向地彼此間隔以在其間定義一液體接收空間及一實質上開放的底板區域，其中該液體接收空間係設置以接收自該長形側構件之該開口排出之液體且透過該底板區域自該分配槽排出該液體，其中該複數個長形側構件包含至少一第一長形側構件及一第二長形側構件，且該複數個分配槽包含至少一第一分配槽及一第二分配槽，其中該第一長形側構件係配置以排出液體進入各該第一分配槽及該第二分配槽；及複數個垂直延伸的波紋狀規整填料片材，其位於各該第一分配槽及該第二分配槽之該液體接收空間中，用於在該液體被容置於該液體接收空間中時且在該液體透過該底板區域自該第一或第二分配槽被排出之前增強該液體的水平散佈，其中該等規整填料片材之各者均定義一下部滴液邊緣，該等滴液邊緣使得該液體沿著多條平行線自各該第一及第二分配槽被排出。
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Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MY197047A (en) * | 2016-02-18 | 2023-05-23 | Koch Glitsch Lp | Chordal wall support system for cross flow trays in a mass transfer column and method involving same |
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| US10415902B2 (en) * | 2016-12-09 | 2019-09-17 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Cooling tower water distribution system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56203U (zh) * | 1979-06-15 | 1981-01-06 | ||
| JP2003210904A (ja) * | 2001-11-21 | 2003-07-29 | Air Products & Chemicals Inc | 液体分配器の内部整流方法 |
| JP2004351407A (ja) * | 2003-03-17 | 2004-12-16 | Sulzer Chemtech Ag | 液体の微細分配器 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2490080A (en) * | 1944-05-19 | 1949-12-06 | Francis L Melvill | Contacting apparatus |
| SU1125029A1 (ru) | 1983-09-20 | 1984-11-23 | Предприятие П/Я Р-6603 | Массобменна колонна дл очистки газов |
| DE3346857A1 (de) * | 1983-12-23 | 1985-07-04 | Paul Rauschert Gmbh & Co Kg, 8644 Pressig | Fluessigkeitsverteiler fuer stoffaustauschkolonnen |
| US4846266A (en) * | 1988-09-09 | 1989-07-11 | Norsaire Systems | Header assembly for plate-type evaporative heat exchangers |
| US5061407A (en) * | 1990-08-08 | 1991-10-29 | Nutter Dale E | Liquid distributor for gas-liquid contact apparatus |
| US5132056A (en) * | 1991-05-28 | 1992-07-21 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Structured column packing with improved turndown and method |
| RU2118196C1 (ru) * | 1994-05-31 | 1998-08-27 | Иван Петрович Слободяник | Вакуумная насадочная секционированная колонна |
| ES2112504T3 (es) * | 1994-09-28 | 1998-04-01 | Sulzer Chemtech Ag | Dispositivo de distribucion de liquido para columna. |
| CN1091646C (zh) * | 1994-10-04 | 2002-10-02 | 普莱克斯技术有限公司 | 用于精炼系统的高容量结构填料 |
| US6149136A (en) | 1998-01-20 | 2000-11-21 | Air Products And Chemicals, Inc. | Distributor for packed liquid-vapor contact column |
| ATE286771T1 (de) | 1998-11-30 | 2005-01-15 | Sulzer Chemtech Ag | Gegenstromkolonne mit flüssigkeitsverteiler |
| FR2807676B1 (fr) * | 2000-04-17 | 2002-07-12 | Inst Francais Du Petrole | Sous-ensemble polyfonctionnel assurant la mise en contact, la distribution de matiere et l'echange de chaleur et/ou de matiere d'au moins une phase gazeuse et d'au moins une phase liquide |
| US6722639B2 (en) * | 2001-04-10 | 2004-04-20 | Koch-Glitsch, Lp | Liquid distributor in mass transfer column and method of installation and use |
| CA2379558C (en) * | 2001-05-23 | 2006-10-03 | Sulzer Chemtech Ag | A liquid distributor for columns |
| US7104529B2 (en) * | 2003-11-17 | 2006-09-12 | Koch-Glitsch, Lp | Method and apparatus for facilitating more uniform vapor distribution in mass transfer and heat exchange columns |
| US7125004B2 (en) | 2003-12-15 | 2006-10-24 | Koch-Glitsch, Lp | Liquid distributor for use in mass transfer column |
| FR2889973B1 (fr) * | 2005-08-26 | 2007-11-09 | Inst Francais Du Petrole | Plateau filtrant pour reacteur a lit a co courant descendant de gaz liquide |
| US7687041B2 (en) * | 2008-02-27 | 2010-03-30 | Kellogg Brown & Root Llc | Apparatus and methods for urea production |
| JP2012021679A (ja) * | 2010-07-13 | 2012-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | 冷媒分配器、それを備えた熱交換器、及び、その熱交換器を搭載した空気調和機 |
| US8317166B2 (en) | 2010-11-10 | 2012-11-27 | Koch-Glitsch, Lp | Liquid collection and distribution device for mass transfer column and process involving same |
| DE102012011553A1 (de) * | 2012-06-11 | 2013-12-12 | Rvt Process Equipment Gmbh | Niedriglastverteiler |
-
2014
- 2014-01-15 US US14/155,746 patent/US9625221B2/en active Active
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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