[發明專利]接觸和分離柱和盤無效

申請號：	201280067064.2	申請日：	2012-12-14
公開（公告）號：	CN104039409A	公開（公告）日：	2014-09-10
發明（設計）人：	J·克蓬;E·J·沃斯;P·M·威爾金森	申請（專利權）人：	國際殼牌研究有限公司
主分類號：	B01D3/20	分類號：	B01D3/20;C01B3/50;C10L3/10;F25J3/02;B01D53/18;B01D45/16;B01D45/00;B01D47/00;B01J8/00
代理公司：	中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038	代理人：	范莉
地址：	荷蘭***	國省代碼：	荷蘭;NL
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摘要：
搜索關鍵詞：	接觸分離
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種接觸和分離柱，特別是用于高容量的氣體/液體質量傳遞，具有一個或多個接觸和分離小室的堆垛，其中，氣體與液體強烈接觸，該液體首先由氣流夾帶，隨后通過旋流器的離心作用而從氣流中除去。本發明還涉及一種用于這種柱中的盤以及用于通過這種柱來處理氣體的方法。

所述柱例如能夠是傳熱柱、分餾柱、汽提(stripping)柱或處理柱，特別是處理柱，更特別是用于處理天然氣的柱，以便除去污染物，例如二氧化碳和/或硫化氫。

背景技術

這里使用的術語氣體也包括蒸汽，而術語液體也包括包含氣體的液體，例如泡沫。“處理液體”用于表示化合物，優選是液體，該化合物通過物理和/或化學現象而選擇地除去污染物，例如硫化氫和/或二氧化碳。

包含旋流氣體/液體分離裝置的、用于氣體/液體質量傳遞的盤與常規質量傳遞盤的區別在于它們的應用范圍。盤(其中，氣體和液體接觸并隨后通過旋流氣體/液體裝置而分離)能夠制得比常規盤(其中，在氣體和液體之間的分離是通過重力，而不是離心力)明顯更緊湊。

US-A-6227524介紹了用于高速質量傳遞盤的接觸和分離元件(CSE)，在該高速質量傳遞盤中，液體進入CSE，通過環形排的孔進入豎直葉片的柵格網中，該葉片使得液體分散成小液滴，這些小液滴與氣體一起運動至直接位于豎直葉片上方的軸向旋流器的葉片，在該旋流器中，液體-氣體流受到旋轉運動，因此產生向上運動的旋轉液體膜。最終的氣體/液體分離在位于CSE的上部部分中的分離區域內進行，而質量傳遞主要在恰好位于液體進口孔上方的較小區域中進行。進入接觸區域的液體量取決于力平衡，其中，在CSE周圍的液體水平(由堰的高度來設置)提供了用于液體進入CES的靜液壓力。另外，在CSE內部的氣流引起吸力，該吸力增加了液體向CSE內的流入。這兩個力通過由于在CSE上的壓力降(特別是由旋流器和在上游接觸區域和下游分離區域之間的變窄過渡部分引起)引起的反力而平衡。最終，該CSE的最大容量將取決于壓力平衡：當通向裝置的氣體速率增加時，壓力降將增加。當接觸區域內部的壓力降超過特定值(該值取決于環繞CSE的液體高度)時，氣體的一部分將通過液體進口逸出，這時質量傳遞性能將顯著下降。

EP-A-0048508介紹了一種用于在高流速和/或高液體負載下處理液體和氣體混合物的裝置。液體以一次通過的方式流過，即沒有內部再循環。而且，接觸區域的容積與分離區域的容積相比較小，且旋流器布置在接觸和分離單元的底部部分中。

質量傳遞率與在接觸區域中每單位氣體夾帶的液體量相關。所需的容積質量傳遞率隨著要吸收的雜質(例如CO₂)的較高局部壓力而增加。不過，通過現有技術的接觸和分離柱可獲得的質量傳遞率有限。

在海上采氣時，接觸和分離柱用于浮動用途，例如在浮動裝置或船上。引起液體潑濺或波動的海洋運動嚴重地限制了可獲得的質量傳遞和柱的效果。

本發明的目的是提供一種能夠提高質量傳遞的接觸和分離設備。

本發明的另一目的是提供緊固的接觸和分離設備，該設備能夠用于浮動用途。

發明內容

這里公開了一種接觸和分離柱，它包括柱壁，該柱壁包圍一個或多個接觸和分離小室的堆垛，其中，各小室包括：

盤，該盤有多個氣流開口，這些氣流開口通向一個或多個接觸和分離單元，其中，各接觸和分離單元包括具有液體進口的上游接觸區域以及一個或多個分離區域，該分離區域設有旋流器以及具有氣體出口的頂端；

下導管，該下導管確定了用于溢出下導管的液體的液體排出裝置，該液體排出裝置的高度超過液體進口的高度；

液體供給源，用于將液體供給接觸和分離小室；

其中，旋流器布置在離氣體進口一定距離處，該距離為接觸和分離區域的總長度的50至90％。

在第二方面，公開了一種接觸和分離盤，用于所述柱中。