[發(fā)明專利]錯流盤及其實(shí)施方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980130295.1
• 申請日: 2009-08-12
• 公開（公告）號: CN102105201A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: I·紐沃德特;C·A·格瑞塞爾
• 申請（專利權(quán)）人: 科氏-格利奇有限合伙公司
• 主分類號: B01D17/038
• 分類號: B01D17/038;B01D17/06;B01D35/30;B01D27/08;B01D25/36
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 浦易文;丁曉峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及其中發(fā)生流體流之間的質(zhì)量轉(zhuǎn)移和/或熱量交換的柱狀物，更具體地說涉及用在此種柱狀物中的錯流盤，以及使用此種盤實(shí)現(xiàn)質(zhì)量轉(zhuǎn)移和/或熱量傳遞的方法。

背景技術(shù)

已開發(fā)各種類型的錯流盤，以便于接觸且由此提高在處理柱狀物內(nèi)流動的流體流之間的質(zhì)量轉(zhuǎn)移和/或熱量交換。通常多個此種盤用在此種柱狀物的打開內(nèi)部區(qū)域內(nèi)，而每個盤水平地延伸穿過柱狀物的橫截面，且相鄰的盤被垂直隔開。此種盤包括其中設(shè)有多個開口的臺面，以使通常是蒸汽流的上升流體流能通過臺面，并且與水平地流動穿過臺面的液流相互作用。包含這些開口的臺面通常稱為工作區(qū)域。在臺面的該工作區(qū)域上發(fā)生的蒸汽-液體相互作用形成泡沫，該泡沫便于在液體流和蒸汽流之間進(jìn)行所希望的質(zhì)量轉(zhuǎn)移和/或熱量交換。

這些蒸汽-液體錯流盤通常還包括較大的開口和稱為降液管的相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)，這些開口和相關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)使液流能自一個盤上的臺面排出，并引至下置盤的臺面上的進(jìn)口區(qū)域。該進(jìn)口區(qū)域通常無孔，從而防止液體在未首先行進(jìn)穿過工作區(qū)域的情形下下降通過臺面，并且防止蒸汽上升通過降液管。在稱為單通道設(shè)置的一個設(shè)計中，接納自上置降液管排出的液體的進(jìn)口區(qū)域和降液管的自盤排出液體的開口或進(jìn)口定位在每個盤的相對端部處。在雙通道設(shè)置中，單個降液管定位在一個盤中心，而兩個降液管定位在下置盤的相對端部處。還使用多通道降液管。

已為高流量和高效率應(yīng)用而開發(fā)使用多個圓柱形罐的蒸汽-液體錯流盤。這些圓柱形罐自臺面向上延伸，并且圍繞形成在臺面中的蒸汽開口。使用定位在罐內(nèi)的渦輪葉片賦予在罐內(nèi)上升的蒸汽以渦流運(yùn)動。通過定位在罐壁下部中的槽或其它開口將臺面上流動的液體引入罐。一個或多個降液管定位在每個盤上，以自一個盤排出液體，并且將液體輸送至下置盤。

渦流蒸汽上升通過這些罐并且與自臺面進(jìn)入罐的液體相互作用，以引起產(chǎn)生高分離效率的有力的蒸汽-液體相互作用。渦流蒸汽還致使大部分液體飛濺抵靠每個罐的內(nèi)壁表面，液體在此通過罐壁中的垂直槽和水平槽。在通過這些槽之后，該液體下降至臺面，然后沿臺面行進(jìn)至用于通至下置盤的一個或多個降液管。蒸汽離開設(shè)在每個罐中的打開頂部或其它開口，然后向上流動通過設(shè)在上方盤的臺面上的蒸汽開口和罐。

上述具有大容量盤的一個問題在于：臺面上的液體均勻地分配至每個罐。在低的液體流量下，存在于每個罐的液體量變得容易夾帶于蒸汽流中，并形成噴霧，該噴霧使盤的分離效率降低。

與這些大容量的盤的設(shè)計相關(guān)聯(lián)的另一問題在于：液體傾向于在每個罐中循環(huán)，而不是以所想要的柱塞流動型式流過盤。

因此，已發(fā)展有用于解決上述問題的改進(jìn)盤設(shè)計的需要。

發(fā)明內(nèi)容

一方面，本發(fā)明涉及一種用在柱狀物中的錯流盤，以便于該柱狀物中的流體流之間進(jìn)行質(zhì)量轉(zhuǎn)移和/或熱交換。該盤包括大體平坦的盤臺面和降液管，該降液管在盤臺面上具有進(jìn)入開口，用于自盤臺面排出液體。定位在盤臺面中的多個蒸汽開口使蒸汽能向上通過盤臺面。多個罐定位在盤臺面上，并且具有圍繞蒸汽開口的壁。進(jìn)入開口定位在罐的壁中，用于使液體能自盤臺面進(jìn)入罐。排出開口設(shè)在所述罐的壁中，以使液體在與罐內(nèi)的蒸汽相互作用之后能離開罐。堰定位在盤臺面上第一區(qū)域中的第一組罐和盤臺面上第二區(qū)域中的第二組罐之間。堰用于使液體在被輸送至第二組罐之前能被輸送至第一組罐中的罐，由此減小液體以低液體流量不希望地夾帶在蒸汽中的機(jī)會。排出開口還主要或完全定位在罐的下游側(cè)，從而通過排出開口離開的液體被攜帶越過堰并被引導(dǎo)到第二區(qū)域的盤臺面上，由此減小液體在其所離開的罐中再循環(huán)的機(jī)會。在每組罐內(nèi)相鄰罐之間延伸的噴濺壁也用于減小液體再循環(huán)的機(jī)會。

另一方面，本發(fā)明涉及一種便于其中的流體流之間進(jìn)行質(zhì)量轉(zhuǎn)移和/或熱交換的柱狀物。該柱狀物包括直立外殼和多個上述類型的錯流盤，該直立外殼限定打開內(nèi)部區(qū)域，而這些錯流盤以垂直隔開關(guān)系定位在外殼的打開內(nèi)部區(qū)域中。