[發明專利]一種填料塔內置管外壁液流導引器

無效

• 申請號: 201310451409.0
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103463941A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 張志炳;羅華勛;孟為民;張鋒;巫先坤;王寶榮
• 申請（專利權）人: 南京華基塔業有限公司;南京大學
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18;B01D3/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 黃嘉棟

技術領域

本發明涉及一種填料塔內件，具體為一種填料塔內置管道外壁液流導引器。

背景技術

在石油、化工、輕工、環保、食品和醫藥等行業中，填料塔由于其高效率、大通量、低能耗等優點被越來越廣泛的使用。由于工藝需要，經常會遇到將液體或氣體管道置于塔內的情況（以下將這種內置的氣液管道簡稱為“內置管”）。有內置管時，如不采取措施，該填料塔在操作時必然會出現外壁流—沿內置管外壁由上而下直流向下的液體。該液體來自填料層，并自上而下逐步累積。以往大量的研究已經證實，無論是外壁流還是內壁流，都會嚴重影響到填料塔的分離效率，降低的幅度10%-30%不等。因此專利CN2246534Y提出一種規整填料零壁流導引環，能有效消除規整填料塔內壁的“壁流效應”。而在具有內置管填料塔中，形成的外壁流必須加以克服。

發明內容

為消除上述填料塔內置管的外壁流現象，本發明提出一種填料塔內置管道外壁液流導引器。

本發明的技術方案如下：

一種填料塔內置管道外壁液流導引器，它由一個帶狀圓環和一個向下外翻的喇叭口齒環組成，如附圖1所示，它是由一長方形薄板圍成帶狀圓環，板厚1-2mm；帶狀圓環上半部分高度20-100mm，優選的為30-60mm；下半部分剪成若干個齒片，齒片長度40-160mm，優選的為60-110mm（包括水平段長度。），如附圖2所示；齒片寬度10-80mm，優選的為20-50mm；齒片向下外翻成喇叭口齒環，外翻角度（齒片與塔中心線夾角）為5-30°，優選的為10-20°喇叭口齒環的外沿再折出一水平段與塔中心線垂直，；折出的水平段長度為20-80mm，優選的為30-50mm。

上述的液流導引器，所述的一長方形薄板圍成帶狀圓環，當內置管直徑較小時，導引器可由1塊長方形薄板制成；當內置管直徑較大時，導引器可由2塊或2塊以上的拼接薄板而成。薄板在圍成圓環時，接頭處間隙3-10mm，接頭處折出一段，長度為5-20mm，接頭采用M4-M8的螺栓或螺釘連接，或采用鉚焊或點焊連接均可。如附圖3所示。

上述的液流導引器，使用時，所述的帶狀圓環固定在內置管外壁上，外翻喇叭口環的外沿1-2延伸至填料床層，使內置管外壁的液體沿導引環全部被導流至填料床層內，若填料是規整填料，外翻喇叭口環的外沿1-2則被壓在兩層規整填料上下表面之間；若填料是散堆填料，外翻喇叭口環的外沿1-2則深入同平面的散堆填料之間。

上述的液流導引器，所述的導引器安裝于內置管外壁上，安裝間距為100-1000mm，優選的為200－600mm，從而將內置管外壁的液流最大程度地導引至填料層內，以免效率受損，如附圖4所示。

本發明的導引器一般采用不銹鋼材質制作，與其它塔內件材質基本一致，或特殊情況下，可根據實際操作工況采用塑料、陶瓷等非金屬材料制作。

本發明的優點在于：（1）可消除填料塔內置管的外壁流及其引起的“壁流效應”；（2）可防止內置管外壁面和填料之間的氣（汽）相短路，從而提高傳熱傳質效率；（3）制造成本低、安裝簡單、實用可靠。

附圖說明

附圖1為填料塔內置管道外壁液流導引器，其中：1-1為帶狀圓環，1-2為外翻喇叭口齒環。

附圖2為用于制作填料塔內置管道外壁液流導引器的薄矩形板，其中2-1為齒片。

附圖3為液流導引環的接頭處，其中3-1為緊固螺栓，3-2為液流導引環，3-3為內置管。

附圖4為填料塔內置管道外壁液流導引器安裝局部剖視圖，其中：4-1為填料，4-2為本發明的導引器，4-3為內置管道。

具體實施方式

以下通過實施例進一步說明本發明。

實施例1：CO₂吸收塔，φ6000×55000mm，內置管直徑1000mm，溫度125℃，塔頂操作壓力1.6MPa。塔內裝有5段6000mm的散堆填料。進吸收塔的氣相中CO₂含量為6.8％。在沒有設置本發明裝置時，經吸收塔操作后，塔頂出口的氣相中CO₂含量為0.8％。采用本發明導引器后，經操作測試，內置管外壁流為3.6％，塔頂氣相中的CO₂含量下降至0.45％，完全達到了預定的設計要求。本導引器由1塊1.2mm的304L薄板制成，帶狀圓環高度為50mm，齒片為100mm，外翻角度為10°；接頭處折彎長度10mm，采用2個M4的螺栓固定；安裝間距為300mm。