[發明專利]對流式塔板

無效

• 申請號: 00125926.1
• 申請日: 2000-08-29
• 公開（公告）號: CN1294936A
• 公開（公告）日: 2001-05-16
• 發明（設計）人: 羅固事
• 申請（專利權）人: 羅固事
• 主分類號: B01D3/22
• 分類號: B01D3/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于一種用于煉油、化工、輕工、石油化工、濕法冶金及環保等領域的蒸餾、吸收、解吸、萃取、洗滌和汽提等塔設備的重要分離元件。

板式塔在工業上有著廣泛的應用，近年來發展較快、應用較多的導向浮閥塔板和網孔塔板等，在提高塔的傳質效率和生產能力方面有了很大進步，因而得到廣泛應用和推廣。中國專利CN1194879公布了一種《矩形懸掛降液管導流塔板》，其特征在于在降液管底孔對應的塔板位置上加裝導流板和導流孔，且相鄰兩板的降液管互成90°排列。上述塔板在結構上共同之處是每兩層塔板之間用降液管連通，工作時，上層塔板上的液流通過降液管流到下層塔板上，氣體則穿過塔板孔隙從液層中鼓泡上升。這就存在兩個問題，一是在兩層塔板之間氣體上升并未與下行液體接觸，氣液兩相之間沒有發生傳質，浪費了塔的內部空間和高度，使設備未能充分發揮效能；二是當塔內氣相負何增大時，上升氣流使塔板上鼓泡發展為泡沫夾帶或霧沫夾帶，使塔板上的液體成為氣液乳狀物，其密度大為降低，其在降液管內的靜壓力降低，加之氣壓升高，達一定程度時，氣液乳狀物便不能下行，也就是說：因塔板上產生的泡沫夾帶或霧沫夾帶未能得到抑制，因而限制了板式塔的生產能力。中國專利CN1204543A公開了一種《全有效區錯流塔板》，其主要特征是在傳統塔板的降液槽內安裝并流噴射傳質單元或垂直篩板的帽罩，充分利用整個塔板，使降液槽也成為傳質有效區域．這種結構的塔板，由于“提出了對降液槽內混合后的液體通過液體分布盤進行分布”，這對于提高塔板的傳質效率有明顯的效果．但是它在結構上存在如下問題：該塔板上的液體下行是從導液孔流出的，流出量的大小由導液孔的開孔率確定，當液相負荷較低時，降液槽內液層過薄，容易出現漏液干塔現象；當液相負荷增大時，塔板上液層厚度就會逐漸增加，到一定程度時可能出現液泛。如果將導液孔開孔率設計較小，可能因液滿而液泛，如果將開孔率設計較大，又可能因漏液而干塔一這就是通過一定開孔率實現降液的塔板所共有的缺陷。

本發明的目的是為了克服現有塔板的不足，提高塔設備的傳質效率和生產能力，提出一種不僅氣體穿過塔板孔隙鼓泡傳質，而且在兩層塔板之間，均勻淋降的液流與連續上升的氣流接觸傳質的氣液對流式塔板。為了更好地實現這個目的，依據本發明的技術構思還提出一種豎式波紋填料和一種對流式萃取塔。為了清楚明白地說明本發明的內容，下面分三個方案分別敘述各項發明的具體內容。

【方案一】一種對流式塔板，包含有塔板、降液管、淋液盤和液封槽，塔板上均布篩孔并水平固定在塔壁內，塔板上設置有一根或多根降液管，降液管為矩形或圓形或橢圓形的管道，其上端穿過并固定在塔板上，穿過部分或可鉆有若干孔洞，其下端有間隙地插入液封槽內，液封槽的底部或可鉆有孔洞，液封槽的上邊緣與水平設置在塔板下面的均布小孔的淋液盤連為一整體，在降液管上部或可設置防止液流直接進入的帽罩。塔板上或可設置若干個浮閥，浮閥滿足使浮閥浮動起來的氣體壓力低于使氣體穿過液封層從降液管內往上升的氣體壓力；塔板下面或可水平設置均布篩孔的分散盤，或者水平設置一層或數層網孔板。

為提高塔的生產能力，本發明提出一種可靈活浮動、結構簡單的盤式浮閥。盤式浮閥設置在有氣流通道的對流式塔板上，它包含有閥片和卡柱，閥片呈圓盤形或其它形狀，閥片上或可鉆有若干個適于氣流穿過的的小孔，卡柱固定在塔板上同時將閥片卡住、使閥片只能在設定的間隙內上下浮動。這樣形成的盤式浮閥，上下浮動的摩擦阻力很小，選用適合于工作介質要求的材質作成閥片時的自身重量很輕，使閥片浮升起來的力較小而且穩定。當其工作時，隨著氣速的增大，氣體壓力升高到設定值時，能準確地將閥片浮升起來，浮升后閥片與塔板之間的間隙讓氣流通過，避免了氣體壓力升高，從而也避免了液泛現象的發生。適當設計閥片的形狀、大小、數量及浮升間隙，可使盤式浮閥塔板具有很高的生產能力和操作彈性。

為了強化傳質，減少壓力降，提高塔的生產能力，縮短塔的尺寸高度，滿足某些物料的分離要求，在本發明的對流式塔板上面或下面設置填料，填料可以是現有技術中的各種散堆填料或規整填料，也可以是一種具有優良傳質性能的新型填料。但是，現有技術中的填料存在種種缺點，為了更好地發揮本發明的對流式塔板與填料復合使用時的效果，本發明還將在[方案二]中提出一種豎式波紋填料。

本發明的對流式塔板與以往的塔板相比具有以下明顯的優點：

1．塔板的操作彈性顯著提高。由于降液管的通過量及分布可任意設定并插入液封槽一定的深度，因此，液相負荷或大或小，均不易出現氣流從降液管內上升或塔板上漏液的現象。