[實用新型]一種全逆流傳質單元及裝有該單元的塔

有效

• 申請號: 201320259983.1
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN203281316U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 劉繼東;呂建華
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B01J19/32
• 分類號: B01J19/32
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟群

技術領域

本實用新型涉及化學工程領域的一種氣液傳質設備，具體地講是一種氣液在設備內逆流流動、高速噴射狀態下傳質、傳熱的塔設備。?

背景技術

塔設備是化工生產中重要的氣液傳質設備，其內部結構主要由支撐圈、降液管和塔板組成。支撐圈起到支撐塔板的作用，降液管是液體流動的通道，塔板是氣液接觸的原件，氣液兩相在塔板上錯流流動。一般降液管要占據10%左右的塔截面積，再去掉受液盤、邊、角等不能開孔的面積，實際可在塔板上布置氣液傳質原件（如泡罩、浮閥、篩孔等）的面積只有70%左右，這大大影響了氣液的傳質面積和傳質效率，不利于設備的集約化和小型化，降低了單位面積（或體積）設備的生產能力。我國乃至世界范圍內化工生產單套裝置生產能力都在不斷提高（單套煉油裝置已經達到1500萬噸/年），但是作為化工行業核心設備的塔設備卻在原有技術的基礎上不斷的重復放大，以至于某些塔直徑已經超過10米。這樣大的塔徑對于在塔板上錯流流動的氣液兩相，勢必造成氣液兩相的偏流流動，造成塔板效率的大幅度降低。所以發明一種集約化的、全逆流流動的氣液傳質塔設備，將會解決現在設備大型化帶來的安全、設計及操作等問題，與目前廣泛應用的泡罩塔、浮閥塔、篩板塔等相比，中國專利200410093935.6公開了一種采用噴射罩傳質的塔板，采用側板開孔，提高了塔板的傳質效率，但同樣需要降液管的使用。?

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種全逆流的氣液傳質塔設備，可以克服現有技術的塔截面利用率低的缺點，實現了氣液兩相的在塔內的全逆流流動，同時具有處理能力大、效率高、操作彈性大、塔板壓降低等優點，能夠很好地滿足氣液傳質塔設備的工藝要求。該實用新型實現了氣液兩相的塔內全逆流流動，避免了返混想象；該塔無降液管等溢流裝置，節省了塔板截面積，提高了塔板面積利用率，提高了傳質效率；如該塔在傳質單元作用下，實現了塔板上、下兩個空間的空間傳質，提高了塔的空間利用率，實現了塔設備的集約化設計。該塔設備的空間傳質極大的增加了氣液兩相的傳質表面積，提高了傳質效率。該塔處理能力大，能夠在較高氣液負荷下操作，生產能力可以達到浮閥塔板的4倍；?

本實用新型提供了一種全逆流氣液傳質單元，為具有噴射孔道的罩狀結構，其特征是傳質單元頂端用氣液分離布液板封閉，內部還安裝有傳質布液器，傳質布液器的下端穿透塔板，上端伸入傳質單元內部，且傳質布液器的上端開有上噴射孔，下端開有下噴射孔。?

所述氣液分離布液板在塔板上的投影邊緣能將所有噴射孔道在塔板上的投影覆蓋在內。?

所述罩狀結構優選具有側板和端板，所述噴射孔道為側板上開有的側板噴射孔?

所述側板上端安裝有支撐端板，所述氣液分離布液板優選安裝在支撐端板上，所述氣液分離布液板邊緣和支撐端板側邊，以及端板上緣圍成噴射通道。?

所述的傳質單元在塔板上的投影為矩形，所述側板、端板、支撐端板均為梯形或矩形。?

所述的側板噴射孔是矩形、梯形、菱形、平行四邊形或圓形及其它各種不規則形狀。?

所述升氣孔是矩形、梯形、菱形、平行四邊形或圓形及其它各種不規則形狀。?

所述氣液分離布液板沿垂直于側板方向的兩端具有向下的折邊，所述折邊的內角角度為0-180°，優選為90-180°。?

所述的帶噴射孔道罩狀結構不僅限于以上所述的幾種?

本實用新型還提供了一種全逆流氣液傳質塔，其塔板上開有升氣孔，且在升氣孔位置上安裝有如前任一所述的傳質單元，傳質單元的底端與塔板之間留有底隙。所述氣液傳質塔包括塔體、支撐圈、塔板和傳質單元；塔板被分割成多個傳質單元區，每個傳質單元區都開有塔板升氣孔，在升氣孔上方是傳質單元；傳質單元依靠傳質布液器連接在塔板，塔板依靠緊固件連接在支撐圈上，支撐圈焊接在塔體上。?

本實用新型提供的氣液傳質單元及安裝了該單元的塔板，與現有技術中的采用噴射罩的塔板相比，取消了降液管，增大了有效傳質面積，同時，通過對比實驗表明，在有效塔板面積相同的情況下，采用本實用新型技術方案的實施例1，其傳質效果也好于采用現有噴射罩塔板的對比例2，更好于采用普通浮閥塔板的對比例1說明本實用新型提供的技術方案，通過用傳質布液器代替傳統的降液管等設備，不僅提高了塔板利用率，還意外的產生了提高傳質效率的效果。通過傳質效果對比實施例表明，采用本實用新型提供的傳質單元制成的塔板在液相負荷相同的情況下，其正常操作條件內（從漏液10%到霧沫夾帶10%），適應的氣相負荷范圍更寬，且能夠適應的氣相負荷更大（霧沫夾帶10%時的氣相負荷因子和板孔因子更大），說明其傳質效果更好，處理效率更高，?

附圖說明