[發(fā)明專利]大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310637382.4
• 申請日: 2013-12-02
• 公開（公告）號: CN103657131A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳軼光;顧燕新;余曉赟;孫磊磊
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州杭氧股份有限公司
• 主分類號: B01D3/16
• 分類號: B01D3/16
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務(wù)所 33233
• 代理人: 陸永強

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空分精餾設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及氣體分布裝置，尤其是涉及一種大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置。

背景技術(shù)

隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，鋼鐵冶煉、石油化工、煤化工、大化肥等企業(yè)對氧氬氮的需求量急劇增加，從而帶動精餾塔向著大型及特大型化發(fā)展，而氣體和液體在塔內(nèi)的均勻分布是塔器放大的主要問題。同時，隨著填料技術(shù)的不斷進(jìn)步，大空隙率、低壓降新型高效填料的開發(fā)，都對氣體初始分布的要求越來越高，氣體分布裝置的優(yōu)劣直接影響塔器精餾效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

目前，對于精餾設(shè)備中氣體均布主要通過開孔或加導(dǎo)流板的直管，或者是加導(dǎo)流板的環(huán)流型氣體分布裝置來實現(xiàn)，由于氣體從不同位置的小孔或?qū)Я靼辶鞒觯ㄟ^每個小孔或?qū)Я靼宓牧髁烤煌⑶曳植计魃w板上方有大面積的渦流存在，所以此類分布器較難達(dá)到很好的氣體均布效果。同時，此類氣體分布器進(jìn)口管截面的氣體分布均勻度對分布器的分布效果也有很大的影響，因此，對進(jìn)口管前的管路布置也有一定的要求，增加了管路布置的復(fù)雜程度，同時也增加了人力和物力的消耗。

為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，人們進(jìn)行了長期的探索，提出了各種各樣的解決方案。例如，中國專利文獻(xiàn)公開了一種塔器的氣體分布裝置[申請?zhí)枺?01220320561.6]，包括由至少一組合件組成的氣體分布層，組合件包括第一環(huán)體、第二環(huán)體、第三環(huán)體和第四環(huán)體，第一環(huán)體的外壁通過第一支板、第二支板、第三支板分別與第二環(huán)體、第三環(huán)體和第四環(huán)體的外壁相連，所述第二環(huán)體的外壁通過第四支板與第三環(huán)體的外壁相連，第三環(huán)體的外壁通過第五支板與第四環(huán)體的外壁相連，第一環(huán)體和第三環(huán)體的外壁上均布有三個支腳，第三環(huán)體的其中一支腳上設(shè)有凸鎖槽，第二環(huán)體和第四環(huán)體的外壁上均布有四個支腳，第二環(huán)體的其中一支腳上設(shè)有與所述凸鎖槽相匹配的凸鎖扣。

上述方案對現(xiàn)有塔器的氣體分布技術(shù)有所改善，一定程度上使得氣體分布較均勻，提高了填料和塔器的使用效率。然而，上述方案不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，氣流損耗嚴(yán)重，增加了設(shè)備成本，而且均布效果不佳，容易發(fā)生偏流，同時塔器內(nèi)容易產(chǎn)生渦流現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)氣體的均勻分布，防止渦流現(xiàn)象發(fā)生，減少預(yù)分布空間，節(jié)約投資成本的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置。該裝置適用于多種形式的塔式容器，并克服了分布裝置進(jìn)口管截面的氣體分布均勻度對分布裝置分布效果的影響，同時成功解決了分布裝置蓋板上方存在渦流的問題，實現(xiàn)均布的目的。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：本大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置,設(shè)置在具有進(jìn)氣通道的塔式容器內(nèi)，包括具有中心通道的內(nèi)筒，所述的內(nèi)筒的兩端部分別設(shè)有呈圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的頂板和底板，且內(nèi)筒、頂板和底板能與塔式容器的塔壁合圍形成封閉的環(huán)形氣體通道，所述的環(huán)形氣體通道內(nèi)豎直設(shè)有能將該環(huán)形氣體通道隔斷的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)，所述的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的對稱軸位于塔式容器進(jìn)氣通道的中心截面上，所述的頂板上均勻設(shè)有若干出氣結(jié)構(gòu)，所述的底板上設(shè)有若干周向均勻分布的均布孔。導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的設(shè)置使得氣體的分布均勻，環(huán)形氣體通道內(nèi)氣體的壓力處處相等，能夠有效避免渦流現(xiàn)象發(fā)生。

進(jìn)一步地，在上述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置中，每個所述的出氣結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在頂板上的開孔。這里的出氣結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實際出氣需要采取多種各樣的替代方式，均勻分布的開孔能夠使得出氣更加均勻。

更進(jìn)一步地，在上述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置中，所述的開孔上端連接有出氣管。出氣管的設(shè)置能夠?qū)怏w形成較好的導(dǎo)流作用。

再進(jìn)一步地，在上述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置中，所述的出氣管上設(shè)有擋液罩。擋液罩的設(shè)置有利于氣液分離，也能夠防止液體倒流，進(jìn)一步減少渦流現(xiàn)象發(fā)生的概率。

在上述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置中，所述的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)沿著遠(yuǎn)離內(nèi)筒的方向漸窄。這種結(jié)構(gòu)能夠減少氣體的沿程阻力，達(dá)到更好的導(dǎo)流效果。

作為一種較為優(yōu)化的技術(shù)方案，在上述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置中，所述的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)兩側(cè)均具有弧形導(dǎo)流面。弧形導(dǎo)流面的設(shè)置能夠使得氣體的沿程阻力降到最低，當(dāng)然，這里的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)也可以根據(jù)導(dǎo)流需要采用其他的替代方式。

在上述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置中，所述的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的中心線位于內(nèi)筒的中心截面上。這種結(jié)構(gòu)能夠保證環(huán)形氣體通道內(nèi)的氣體分布均勻。