[發明專利]一種催化精餾塔

無效

• 申請號: 00111945.1
• 申請日: 2000-03-08
• 公開（公告）號: CN1090990C
• 公開（公告）日: 2002-09-18
• 發明（設計）人: 朱子彬;徐志剛;李瑞江;張瑞生;戴迎春;童淮榮;張成芳;吳勇強;郭燏;陸銘;顧雄毅;趙鈴;沈瀛坪
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: B01J8/04
• 分類號: B01J8/04;B01D3/14
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司
• 代理人: 李鴻儒

本發明屬于化工設備技術領域，涉及一種催化精餾塔，尤其涉及一種催化精餾塔的內構件。

催化精餾塔是一種重要的化工設備，其內構件則是催化精餾塔的核心部件，其性能的優劣將直接影響催化精餾過程的效率，為此，許多專利和文獻公開或報道了各種類型的內構件，如：

美國專利USP4443599、USP4242530和日本專利昭5912749分別提出了將催化劑放入玻璃纖維或離子交換樹脂毛氈做成的套袋作為催化劑元件，再與絲網彈性體一起卷成捆束組成催化精餾塔的填料內構件，置于催化精餾塔內。由于反應物和生成物的傳遞均需通過套袋，傳質擴散過程受阻，嚴重影響反應過程的進行，總體反應效率不高而且構件制造復雜，加工費用昂貴。

中國專利921038.8和歐洲專利0428265力圖克服上述專利的缺陷，分別提出了另一種類型的催化精餾塔的填料內構件，在波紋網板之間填充催化劑，其氣液兩相的接觸充分，與規整填料相似有較高的空隙率，液固充分接觸，傳遞阻力小，但該構件空隙率大，存在氣體直通通道，會有嚴重的氣體短路，當以有效組分含量很低的非純組分氣體反應介質進行催化精餾，其反應效率甚低。

歐洲專利0448884和0476938分別提出將中心有空腔和較大表面積的惰性顆粒用絲網捆包后與催化劑均勻混合放置于催化精餾塔內構成催化精餾塔的填料內構件以及催化劑放置于金屬網箱空間中，有金屬網箱構成催化精餾塔的填料內構件，總之這兩種構件的意圖是在催化精餾塔的填料內構件中形成一定的自由空間，用作氣液兩相流動的通道，但這類構件難以避免氣液兩相的溝流和短路現象而影響反應精餾的效率。

本發明的目的在于提供一種其內構件具有相間傳遞阻力小，又能避免汽(氣)液兩相溝流與短路，又充分考慮催化精餾過程特點的新型催化精餾塔。

本發明的構思是這樣的：

對于催化精餾塔的內構件，一般應滿足如下基本要求：首先，催化精餾塔的內構件應留有足夠的汽(氣)液兩相的流通通道，下降液相能順利自上而下流動接觸催化劑進行反應，上升汽相(氣相)能通過催化精餾塔的內構件而不造成液泛，當反應物料為惰性組分含量很高而有效組分含量很低的氣體介質時，催化精餾塔的內構件具有足夠的流通通道顯得尤為重要；其次，催化精餾塔的內構件須具有充足的傳質表面，以利于精餾之傳質過程的進行，當一反應介質為有效組分含量很低的非純組分氣體介質時，吸收過程也有重要影響，充足的吸收表面更顯重要；第三，催化精餾塔的內構件須便于制造，便于安裝和拆卸；另外，價格也是不可忽略的因素。依據以上原則，發明人認為可以采用如下結構的催化精餾塔的內構件：

1催化精餾構件采用規整填料和催化劑元件相間組合的方式構成，利用規整填料的高空隙率為上升蒸汽和氣相反應介質提供足夠的流通通道；

2相鄰兩層催化精餾構件，若上層為規整填料，則下層對應為催化劑元件；若上層為催化劑元件則下層對應為規整填料，而且總是催化劑元件的徑向尺度大于規整填料的尺度，這種形式保證了所有的反應物料均必接觸催化劑，避免汽相(氣相)介質的溝流和短路，從而保證了反應效果；

3在相鄰兩層或多層催化精餾構件的上端放置一層規整填料，如此構成為一個完整的催化精餾單元，此層規整填料既提供了傳質表面，同時有利于液相的徑向混合，也有助于塔內液體的均勻分布，放置規整填料對于大直徑塔更有效；

4催化劑元件采用多孔的盒式結構，汽(氣)液相傳遞過程阻力低，使得催化劑裝卸方便，操作簡單。

根據上述構思，本發明提出如下所述的技術方案：

本發明所說的催化精餾塔包括塔體、精餾段構件和提餾段構件。

所說的精餾段構件由多個精餾構件單元重疊堆積組成；

所說的精餾構件單元包括兩個上下“互補”的小單元；

所說的小單元包括一個或一個以上的規整填料元件和一個或一個以上的催化劑元件，兩種元件相間組合，在該小單元中，規整填料元件和催化劑元件的總數以奇數為佳；

所說的“互補”，即如果上層是催化劑元件，則下層相對應是規整填料元件；如果上層是規整填料元件，則下層相對應為催化劑元件，而且催化劑元件的寬度應略大于對應的規整填料元件的寬度。