[發明專利]接觸塔

有效

• 申請號: 200880103404.6
• 申請日: 2008-08-13
• 公開（公告）號: CN101784334A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 中山喬
• 申請（專利權）人: 日揮株式會社
• 主分類號: B01J10/00
• 分類號: B01J10/00;B01D3/24;B01D53/18
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及一種用于進行吸收、放散、蒸餾等氣液接觸、提取等 液液接觸或者包含懸浮體(slurry、漿液)等固體的液體與氣體進行接 觸反應等的氣體液體固體接觸等的接觸塔。

背景技術

在石油精制、氣體精制、石油化學等產業中多采用吸收、放散、 蒸餾、提取、接觸反應等工藝，例如，通過使氣體與液體接觸，或者 使兩種液體相互接觸，由此，利用在這些流體間所進行的物質、能量 的轉移、物質間的反應等，進行特定物質的分離、精制、轉換。例如， 使不同相的兩種流體在塔內接觸，在流體間的界面進行物質移動的吸 收塔、放散塔、提取塔和沿著塔的高度方向設置溫度梯度，利用氣液 平衡進行物質的分離、精制的蒸餾塔等的接觸塔便是在這些工藝中被 廣泛采用的一種裝置。

一般情況下，在接觸塔中設置一種通過使兩種流體相互良好地分 散來增大接觸面積，從而提高物質移動、平衡操作的效率的機構，并 且根據所要處理的流體和所應用的工藝，分別使用各種類型的接觸塔。 從上述這種觀點出發，例如，氣液接觸塔的主要類型包括：(1)使用 加壓泵等，在液滴的狀態下向塔內供給液體，使液滴在氣相內分散的 噴霧塔、噴射洗滌器、使氣泡在被液相充滿的塔內分散的氣泡塔；(2) 使液體以液膜狀流經填充在塔內的填充物的表面，以增大氣液接觸界 面的填充塔；(3)按照一定間隔設置用來使在塔內流下的液體暫時積 存的擱板(盤板、柵板)，通過設在各個擱板上的泡罩、孔，使氣泡在 積存于隔壁上的液相內分散的板式塔等。

在這些氣液接觸塔中，如噴霧塔與氣泡塔那樣，使液滴和氣泡分 別在氣相、液相內分散的類型與填充塔等相比，具有氣體與液體的分 散狀態良好的優點，但是，氣液接觸的時間較短，整個塔的理論隔層 (層段)數只相當于1～2層。因此，例如在吸收塔、放散塔中，為了 獲得較高的吸收率和放散率，必須采用一種串聯式連接多個接觸塔， 使裝置多層化的特殊構造，從裝置復雜化和成本增大的觀點出發，該 方法并不理想。

與此相反，填充塔和板式塔通過增減填充物的填充高度和擱板的 實際層數，而能夠比較自由地設計接觸塔的理論層數。但是，從氣液 接觸塔的機構出發，氣體與液體的接觸主要是在液膜的表面或者液相 內的氣泡表面進行的，因此，在氣相中，液體并非處于被充分分散的 狀態，仍然需要研究以對其進一步進行改善。在板式塔中，采用了在 液相內使氣泡分散的接觸機構，因此，由于產生液相氣泡，導致處理 量和處理效率下降的泡沫現象縮小了接觸塔的操作范圍(氣體和液體 的供給量與供給比率、能夠處理的流體種類等)。

此處，在專利文獻1中記載了如下技術：如圖26(a)所示，對 于板式塔類型的氣液接觸塔100，使在塔內流下的液體與上升的氣體同 時流經無孔的擱板101的表面，進行氣液接觸。但是，本技術的目的 是開發一種能夠設在室內的小型接觸塔，其并非為了進一步提高氣體 與液體的分散狀態。

在專利文獻2中記載了如下技術：對于填充塔類型的氣液接觸反 應塔110，如圖26(b)所示，將該氣液接觸反應塔110內分離成填充 有疏水性的催化劑的多個室111，由此，防止由于使用疏水性的催化劑 而導致的液流偏流。而且，如圖26(c)所示，各個室111的壁面沿著 橫切液體、氣體的流向(垂直方向)的方向(水平方向)形成波浪起 伏似的波形，由此，根據該波形形狀形成液流，增大氣流與液流的接 觸面積。在將塔內分離形成多個室這一點上，本技術具備與后述的本 發明的實施方式相似的構造，但是，在氣液接觸機構方面，在從室111 的壁面流下的液體的表面使氣體與液體接觸，有關在氣相中使液體分 散的技術沒有任何記載。

作為液液接觸的例子，本發明的發明人開發出了以下這種液液接 觸塔120(專利文獻3)，如圖27所示，在使下降的重液(H)(重量液 體)與上升的輕液(L)(輕量液體)接觸的液液接觸塔120內設置有 多層擱板121，切除該擱板121的一部分作為重輕兩種液體的流路123， 并且設置從各個擱板121的流路123的端部沿垂直下方延伸的堰板 122。在該堰板122上設置有開口部124，被堰板123阻擋而暫時積存 在擱板121下方的輕液(L3)通過開口部124沿著水平方向以噴射狀 流出(L1)，受到來自下降的重液(H)的剪斷力的影響而變成液滴(L2)， 于是，在重液(H)內分散，能夠有效地使兩種液體接觸。對于這種技 術，本發明人也進行了進一步改善液液接觸塔中的重液與輕液間的分 散狀態的技術研發。