[發(fā)明專利]一種大直徑的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器及在二氧化碳吸收塔的應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110041394.1
• 申請(qǐng)日: 2011-02-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102172465A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春江;李雪;袁希鋼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/18
• 分類號(hào): B01D53/18;B01D53/78;B01D53/62
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 王麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于大直徑的二氧化碳吸收塔設(shè)備的進(jìn)氣均布設(shè)備，特別是一種能在單氣相進(jìn)氣狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，促進(jìn)氣體均勻分布，降低壓降的氣體分布器。

背景技術(shù)

塔器是石油和化工工業(yè)中廣泛應(yīng)用的一種氣液、液液接觸傳質(zhì)設(shè)備。近十幾年來(lái)，隨著填料技術(shù)的日益成熟，大型填料塔已經(jīng)逐漸成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。對(duì)于一座性能良好的填料塔，填料本身的高性能固然重要，但與之相匹配的塔內(nèi)件，尤其是液體分布器和氣體分布器也是至關(guān)重要的，否則填料的高性能就不能得以充分發(fā)揮，特別是對(duì)于大直徑、淺床層的填料塔，氣液的初始分布非常重要，往往是填料塔能否成功應(yīng)用的關(guān)鍵。目前，對(duì)于塔內(nèi)的液相分布較為重視，而對(duì)于氣體分布的研究卻相對(duì)較少。目前，在工業(yè)中廣泛應(yīng)用的氣體分布器多為通過(guò)開(kāi)孔的直管或者其他不同的氣體導(dǎo)流裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)在塔器內(nèi)氣體的均勻分布。由于氣體從位置不同的開(kāi)孔處流出的速率不同，所以此種分布器很難達(dá)到均勻分布?xì)怏w的目的。而其他的氣體分布器的導(dǎo)流裝置存在著氣體流過(guò)壓降大，分布器上方存著氣體渦流而分布不均等缺點(diǎn)。而對(duì)于二氧化碳吸收塔，當(dāng)塔徑較大時(shí)，氣體分布的均勻性尤為顯得十分重要。并且對(duì)于進(jìn)氣狀態(tài)為單氣相時(shí)，使用傳統(tǒng)的氣體分布經(jīng)歷一個(gè)進(jìn)料折流而上的過(guò)程，不但會(huì)增大不必要的壓降，而且內(nèi)部的內(nèi)件也會(huì)對(duì)氣體分布過(guò)程的均布性造成影響。基于以上研究，我們針對(duì)大直徑單相氣體進(jìn)料的二氧化碳吸收塔的進(jìn)氣裝置進(jìn)行了研究，提出了基于大直徑二氧化碳吸收塔的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種氣體分布器，該裝置適用于大直徑的單相氣相進(jìn)料狀態(tài)的二氧化碳吸收塔器內(nèi)的氣相氣體分布。滿足上述的目的的裝置特征在于，除去不必要的分布器內(nèi)件有效地降低壓降的同時(shí)，氣體分布更加均勻。通過(guò)開(kāi)設(shè)均勻分布的進(jìn)口管來(lái)實(shí)現(xiàn)改變氣體流向，從而達(dá)到降低壓降、均勻分布的目的。此外，針對(duì)大直徑的塔器具有更為重要的意義。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種大直徑的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器，在直徑大于1200mm的大型吸收塔中，設(shè)置多進(jìn)口切向分配式氣體分布器，它包括多根進(jìn)氣管口，分別均勻分布在該分布器的外側(cè)，進(jìn)氣管口的方向均為自下向上開(kāi)設(shè)。

進(jìn)氣管的中軸線與和俯視平面平行的法平面之間的夾角α為35°～40°。進(jìn)氣管的中軸線與和主視平面平行的切平面之間的夾角β為35°～45°。進(jìn)氣管的管徑設(shè)置為40mm～60mm。

進(jìn)氣管的中軸線伸出分布器壁外的長(zhǎng)度L1為350mm～450mm。

本發(fā)明的氣體分布器在二氧化碳吸收塔的應(yīng)用，二氧化碳吸收塔直徑大于1200mm，分布器高L2為600mm～1000mm，進(jìn)氣管在垂直方向上距離底面的距離L3為300mm～500mm；進(jìn)氣管口開(kāi)設(shè)6～12根。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

針對(duì)了大塔徑和二氧化碳吸收塔進(jìn)氣分布狀態(tài)難以均勻的問(wèn)題進(jìn)行研究，簡(jiǎn)化傳統(tǒng)氣體分布器的內(nèi)件設(shè)計(jì)，僅設(shè)置多個(gè)均勻排布的進(jìn)氣管來(lái)改變氣體流向，由于進(jìn)氣管自下而上開(kāi)設(shè)，且根據(jù)設(shè)計(jì)，當(dāng)氣體流入流出后，每股氣體都將沿壁面切向環(huán)流而上，基本不會(huì)發(fā)生氣流的沖撞，順利進(jìn)入整個(gè)填料塔內(nèi)，達(dá)到氣體均勻分布的目的。這樣使得氣體分布更加均勻，降低壓降。本大直徑的二氧化碳吸收塔的進(jìn)氣狀態(tài)僅為氣相單相進(jìn)料，省去傳統(tǒng)氣體分布器由于進(jìn)料多相狀態(tài)，既含有氣相又含有液相的進(jìn)氣狀態(tài)，而要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)使得物料折流而上，從而收集分離出液相，保證僅含氣相向上流動(dòng)的狀態(tài)，達(dá)到氣液相分離的作用。而且在氣相進(jìn)口分布均勻性上進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，規(guī)定氣相流向，改善氣相分布狀態(tài)，降低壓降，同時(shí)，氣體的均勻分布效果達(dá)到，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，還能夠有效降低成本，有利于設(shè)計(jì)加工制造安裝維修等，對(duì)于本類型大型塔器具有重要意義。

附圖說(shuō)明

圖1：大直徑的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器示意圖；

圖2：大直徑的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器俯視圖；

圖3：大直徑的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器主視圖；

圖4：用于大直徑二氧化碳吸收塔的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器流動(dòng)示意俯視圖；

圖5：用于大直徑二氧化碳吸收塔的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器流動(dòng)示意主視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明基于大直徑二氧化碳吸收塔的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器的技術(shù)特征做更詳細(xì)的說(shuō)明：

本發(fā)明的基于大直徑吸收塔的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器設(shè)置有多個(gè)均勻分布的進(jìn)氣管。它針對(duì)于直徑大于1200mm的大型二氧化碳吸收塔。