[實(shí)用新型]一種以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120061607.2
• 申請日: 2011-03-10
• 公開（公告）號: CN202015611U
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周光耀;黃建華;薛霜;周永華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國成達(dá)工程有限公司
• 主分類號: B01J10/00
• 分類號: B01J10/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔。

背景技術(shù)

碳酸化反應(yīng)屬緩慢的化學(xué)反應(yīng)，因此要求反應(yīng)設(shè)備有足夠的液相停留時間，歷來碳酸化塔都在塔內(nèi)充滿液體，以液相為連續(xù)相，這樣可以增加液體在塔內(nèi)停留時間，充分完成化學(xué)反應(yīng)。

傳統(tǒng)的碳酸化塔均采用菌帽塔板，是以液相為連續(xù)相的鼓泡式塔板，用鑄鐵鑄造，但由于氣液相在同一通道中混合上下流動，因此不可避免地存在嚴(yán)重的塔液軸向返混，從而降低了塔板的效率，降低了塔的生產(chǎn)強(qiáng)度，降低CO₂的吸收效率，造成尾氣CO₂含量高，CO₂利用率低等缺點(diǎn)。

后來前蘇聯(lián)，前東德等國開始用篩板塔板，如φ2.8/φ3m碳酸化塔，篩孔直徑全部為40mm，每塊塔板的孔數(shù)均為99個。我國山東海化公司純堿一期工程從當(dāng)時東德引進(jìn)該設(shè)備，開車運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)該塔結(jié)晶很細(xì)，因此該廠二期工程沒有采用該塔型，而改用傳統(tǒng)的菌帽塔板結(jié)構(gòu)。2004年自貢鴻鶴化工股份有限公司開發(fā)出一種聯(lián)堿法制堿用篩板，菌帽混合結(jié)構(gòu)碳化塔，該塔只在塔上部吸收段采用11塊篩板，塔中部結(jié)晶生成段仍采用菌帽塔板，而且該塔只用于聯(lián)堿法碳化塔。2004年大連化工研究設(shè)計(jì)院申請的多級篩板塔內(nèi)循環(huán)碳化塔實(shí)用新型專利，在篩板上仍留有菌帽，屬改進(jìn)型菌帽塔板，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。2006年天津渤海化工有限責(zé)任公司申請的篩板式碳化塔實(shí)用新型專利，該塔篩板孔徑為30～110mm，開孔率達(dá)6～20%，無降液管，為高開孔率，氣液混流式結(jié)構(gòu)，仍存在塔液軸向返混的缺點(diǎn)。

在化學(xué)工程中有其他很多種高效率的塔板，但都是以氣相為連續(xù)相，而且多為較純凈的氣液二相。而制堿生產(chǎn)中的碳酸化塔不但以液相為連續(xù)相，而且塔內(nèi)為懸浮有大量固體結(jié)晶的過飽和溶液，塔板上極易堆積結(jié)晶和產(chǎn)生結(jié)疤，所以一般化學(xué)工程的高效率塔板都不能適用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供了一種在液相為連續(xù)相的條件下使用的能有效防止塔液軸向返混的高效篩板碳酸化塔，該塔適用于氨堿法和聯(lián)堿法生產(chǎn)純堿的工藝中。

本實(shí)用新型技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，包括塔體，其特征在于：在所述塔體內(nèi)、由上至下設(shè)置有若干塊帶有降液管的低開孔率篩板，所述篩板的開孔率為0.3～2.5%，相鄰兩個篩板之間有一定間隙。

本實(shí)用新型所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其所述篩板上篩孔的直徑為10～30mm。

本實(shí)用新型所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其所述塔體內(nèi)由上到下的篩板其開孔率、篩孔直徑及篩孔數(shù)量是變化的。

本實(shí)用新型所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其在所述塔體內(nèi)、由上至下設(shè)置有12～16塊篩板。

本實(shí)用新型所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其所述篩板上對應(yīng)設(shè)置有至少兩根降液管。

本實(shí)用新型所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其所述降液管位于篩板邊緣。

本實(shí)用新型所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其在氨堿法制堿中，所述篩板上篩孔的直徑為10～30mm，開孔率為1.2～2.2%。

本實(shí)用新型所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其在聯(lián)堿法制堿中，所述所述篩板上篩孔的直徑為10～16mm，開孔率為0.3～0.8%。

本實(shí)用新型通過在塔體內(nèi)設(shè)置帶有降液管的低開孔率篩板，這樣篩板下能形成一層氣墊，從而有效解決了液體在篩板間軸向返混的問題，大大提高了篩板的吸收效率；由于塔內(nèi)氣體成分及體積都處于變化過程中，塔體內(nèi)篩板的篩孔直徑、數(shù)量及開孔率都是變化的，通過模型觀察，在塔體內(nèi)充滿液體的情況下，根據(jù)塔內(nèi)氣體成分及體積的變化而對應(yīng)設(shè)置的篩孔直徑、數(shù)量及開孔率有變化的篩板，更有利于篩板對塔內(nèi)氣體的吸收效率；其中篩板上至少兩根降液管的設(shè)置，使液體通過篩板時可均勻分布在下一層篩板上。

本實(shí)用新型投入生產(chǎn)運(yùn)行后，較之現(xiàn)有設(shè)備生產(chǎn)能力約提高了20%，尾氣CO₂的的含量從原有的8～15%降至2%以下，提高了CO₂的利用率，減少了CO₂的排放。氨堿法碳酸化塔取出液的NaCl轉(zhuǎn)化率可達(dá)76%以上，晶體粗大，固液比可達(dá)50%。而且該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，可采用耐腐蝕性能好的材料制作等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：1為塔體，1a為塔體中部，1b為塔體上部，2為降液管，3為篩板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。