[實用新型]固閥-浮閥復合塔板

有效

• 申請號: 201320103550.7
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN203154856U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 葉啟亮;李玉安;周文勇;路秀林
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: B01D3/18
• 分類號: B01D3/18;B01D53/18;B01D11/00;B01J19/32
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 朱小晶

【技術領域】

本實用新型涉及化工傳質分離設備中的塔板技術領域，具體地說，是一種固閥-浮閥復合塔板。

【背景技術】

板式塔是一種重要的傳質分離設備，廣泛用于化工、煉油、石油化工、醫藥等領域中的蒸餾、吸收、汽提、萃取等傳質分離過程。塔板是板式塔中最重要的結構單元，常分為篩孔塔板、泡罩塔板、浮閥塔板、固閥塔板等幾大類，本實用新型屬于固閥-浮閥復合塔板。

固閥塔板由于固閥是從塔板上直接沖制，不需要另外部件，因而比浮閥塔板相比，造價較低，強度大，結構可靠。中國實用新型專利201120073653.4組合固閥塔板也認識到固閥上的導向孔及矩形固閥和梯形固閥配合使用對消除塔板上液面梯度和滯止區，提高氣體均勻分布，降低液體返混及氣體返混對傳質有較好作用。但由于全部采用了固閥，塔板開孔率固定，在操作負荷較低時，液體容易從閥孔泄漏，塔板效率較低。

浮閥塔板由于閥孔安裝的浮閥可以根據氣體的流量大小而上下浮動，自由調節開度，因而操作彈性大，壓降低，效率高。中國實用新型專利96229716.X組合浮閥塔板較早認識到浮閥上的導向孔及矩形浮閥和梯形浮閥配合使用對消除塔板上液面梯度和滯止區，減小液體泄漏，提高氣體均勻分布，降低液體返混及氣體返混對傳質有重要作用，在工業中得到較廣的應用。但由于全部采用了浮閥這種活動構件，結構復雜，成本增加，塔板強度降低。

中國實用新型專利200520041601.3浮閥-篩孔復合塔板在一定程度上克服了單一浮閥塔板或單一篩孔塔板的缺點，但由于篩孔是在塔板直接沖孔，上方無蓋板，使塔板在高負荷下，從篩孔沖出的氣體極易將塔板上的液體帶到上層塔板，加大了霧沫夾帶，降低了塔板效率；同樣塔板在低負荷下，塔板上液體中的氣含率降低，液體易于從篩孔中泄漏到下層塔板，降低了塔板效率。因此，通常要求塔板操作彈性達到60～120％，有時甚至要求達到30～150％，對操作負荷變化較大的工業裝置需開發新的復合塔板。

實驗表明，浮閥與浮閥之間及固閥與固閥之間有一個傳質效率高的合理間距。當間距過小，閥與閥間氣體對吹嚴重，易將塔板上液體彈濺到上層塔板，降低塔板傳質效率；當間距過大，從閥孔中出來的氣體不能與閥與閥之間的液體充分鼓泡接觸，部分液體從閥與閥之間短路流過，降低塔板傳質效率。中國實用新型專利200720311334.6一種復合塔板，在一定程度上比單一浮閥塔板降低了的成本，比單一固閥塔板提高了操作彈性，但由于將固閥和浮閥按一定比例間隔均勻排列，當塔板在低負荷操作時，浮閥不能浮起，固閥孔間有效傳質距離成倍增大，從閥中出來的氣體不能與閥與閥之間的液體充分鼓泡接觸，部分液體從閥與閥之間短路流過，降低了塔板傳質效率。另外，由于將固閥和浮閥按一定比例間隔均勻排列，盡管對不同區域液體有推動加速流動作用，但不能改善塔板上不同區域液體流速差異，及因流速差異而導致的濃度差。在高負荷操作時，液體濃度差更明顯，這種不同濃度的液體進降液管后將產生返混，降低了塔板效率。因此，需對現有技術可以進一步改進。

【實用新型內容】

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種固閥-浮閥復合塔板。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種固閥-浮閥復合塔板，其特征在于，包括沖制了固閥和閥孔的塔板及安裝在閥孔中的浮閥。沖制固閥的區域主要在液體剛進塔板的區域、塔板中部區域和弓形區域；塔板上未沖制固閥的區域，均勻安裝浮閥。

所述的固閥為梯形導向固閥，從塔板上直接沖制，頂蓋長度A11為20～200mm，底邊長度A12為40～220mm，前端寬度B11為10～30mm，后端寬度B12為20～50mm，且必須保證B12大于B11，固閥的張開高度H1為5～15mm，導向孔的開口高度h1為2～6mm。

所述的浮閥為矩形導向浮閥，浮閥的長度(含支角)A2為30～200mm；寬度B2為20～40mm。浮閥的最大張開高度H2為10～20mm，導向孔的開口高度h2為2～6mm。

所述的固閥和浮閥中均設置導向孔，導向孔設置在閥的頂部，或設置在閥的前部，或者二處均設置導向孔；設置在閥頂部的導向孔數量為1～2個，開口形狀為舌形或斜孔形，開口方向與塔板上的液流方向一致；設置在閥前部的導向孔為圓形、三角形或多邊形，開口方向與塔板上的液流方向一致。

所述的固閥開孔面積占塔板上總開孔面積的5～50％。根據流經塔板的液體和氣體負荷的不同，固閥和浮閥有一個適宜的組合比率和優化排布形式，使塔板處于優化的操作狀態，大大提高塔板的傳質效率。

與現有技術相比，本實用新型的積極效果是：