[發(fā)明專利]一種氣體水平流動(dòng)的垂直篩孔板

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410115747.1
• 申請(qǐng)日: 2014-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN103893987A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竇福合;竇福印
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 竇福合
• 主分類號(hào): B01D3/22
• 分類號(hào): B01D3/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]?本發(fā)明涉及一種用于石油、制藥、食品、化工等領(lǐng)域中，采用精餾方式分離、提純的裝置——精餾塔的塔板結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

[0002]?精餾塔是一種廣泛應(yīng)用的分離提純?cè)O(shè)備，按其內(nèi)件分，有板式塔和填料塔。板式塔具有處理量大，彈性大的優(yōu)點(diǎn)；填料塔具有傳質(zhì)效率高，壓降低的優(yōu)點(diǎn)。但它們也有各自的缺點(diǎn)，板式塔壓降高，返混嚴(yán)重，傳質(zhì)效率低；填料塔處理量小，設(shè)備投資高，且填料要定期清理更換，運(yùn)行費(fèi)用高。兩者在放大后，都存在非理想流動(dòng)，傳質(zhì)效率明顯降低。人們?cè)趹?yīng)用過程中做了很多改變，有的將板式塔和填料塔結(jié)合，有的設(shè)置導(dǎo)流裝置，有的加入分配效果更好的液體分配器。雖然都有一定的效果，但是設(shè)備成本增加，設(shè)備復(fù)雜度增加，施工難度增加，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用增加，對(duì)操作人員要求增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免板式塔的壓降大、傳質(zhì)效率較低、返混嚴(yán)重、放大效應(yīng)大，和填料塔處理量小、成本高、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種安裝便捷，壓降較小，能有效避免液體的非理想流動(dòng)，霧沫夾帶和露液現(xiàn)象，具有較大處理量和較好放大效果，而且便于操作維護(hù)，設(shè)備投資較低的板式結(jié)構(gòu)。

在所附圖中，以非限制性的舉例性質(zhì)，說明本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例。在所附的圖中：

???圖1是單垂直篩孔板實(shí)施例的剖視原理圖；

???圖2是單垂直篩孔板實(shí)施例的單板結(jié)構(gòu)圖；

???圖3是單垂直篩孔板實(shí)施例組裝立體圖；

???圖4是一組增加氣液接觸面積的百葉窗結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

???圖5是一組增加氣液接觸面積的百葉窗結(jié)構(gòu)剖視圖

???圖6是雙垂直篩孔板實(shí)施例的單板結(jié)構(gòu)圖（此處略去了增加氣液接觸面積的單元）；

???圖7是雙垂直篩孔板實(shí)施例組裝立體圖（此處略去了增加氣液接觸面積的單元）；

圖中：

1——水平板；2——垂直篩孔板；3——增加氣液接觸面積的單元；

4——降液管；5——受液盤；6——百葉窗結(jié)構(gòu)單元；7——出口堰；

參閱附圖，從圖1可以看出該塔板結(jié)構(gòu)的工作原理：氣體沿空心箭頭方向水平穿過垂直篩孔板，與沿實(shí)心箭頭流動(dòng)的液體接觸，進(jìn)行氣液傳質(zhì)傳熱，同時(shí)氣體會(huì)對(duì)液體進(jìn)行剪切、破碎，形成霧狀噴射混合物。在氣體噴射方向適當(dāng)距離設(shè)置一組增加氣液接觸面積的單元，該結(jié)構(gòu)單元可以選用具有百葉窗結(jié)構(gòu)或其他板式結(jié)構(gòu)的或破沫網(wǎng)結(jié)構(gòu)或填料結(jié)構(gòu)的單元來增加液體鋪展面積，本實(shí)施例選用百葉窗結(jié)構(gòu)7。氣液接觸、作用后會(huì)形成的霧狀噴射混合物，會(huì)噴到百葉窗結(jié)構(gòu)單元的葉片表面，液體會(huì)潤(rùn)濕鋪展成液膜，從而增加氣液接觸面積，同時(shí)液膜鋪展后會(huì)降低液膜厚度，降低液體向下流動(dòng)的速度，增加氣液接觸時(shí)間，從而提高傳質(zhì)傳熱效率?。

????該塔板結(jié)構(gòu)所有材料都要求具有較好的原料潤(rùn)濕性能，以利于液體鋪展，液體流動(dòng)均勻，有效避免出現(xiàn)液體短路和短路。

???百葉窗結(jié)構(gòu)單元7的葉片厚度要適中，應(yīng)根據(jù)具體工藝條件設(shè)計(jì)。在保障強(qiáng)度和使用壽命的同時(shí)，用比較薄的板材加工，這樣能降低加工難度，增加傳熱速率，并且降低成本。葉片方向和氣體流動(dòng)方向的垂直面的夾角要小，這樣會(huì)增加液體潤(rùn)濕面積，減少氣體壓降；但也不能太小，太小會(huì)增加葉片數(shù)，成本上升，壓降也會(huì)發(fā)生升高。推薦角度15°到45°之間。

???圖1、圖2和圖3所展示實(shí)施例，提供了一種單篩孔板構(gòu)想結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且不存在露液現(xiàn)象，并且氣體水平流動(dòng)，能很好地避免霧沫夾帶現(xiàn)象。但是該簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)有一定的適用范圍，隨著處理量增大，氣液負(fù)荷增大，塔徑變大，要保證壓降較低，就要保證有足夠的開孔率。這個(gè)問題在這種模式下解決也是比較簡(jiǎn)單的，圖5、圖6和圖7展現(xiàn)的是另一個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例是雙垂直篩孔板結(jié)構(gòu)，即具有兩個(gè)垂直篩板，同時(shí)具有兩個(gè)降液管和受液盤，其中圖5、圖6中箭頭方向指示的是液體流動(dòng)方向，為了使圖形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，省去了增加氣液傳質(zhì)面積的結(jié)構(gòu)。如圖6，雙垂直篩板實(shí)施例上一板的降液管和下一板的受液盤相對(duì)。受液盤具有一定深度，以增加液體在降液管中停留時(shí)間，減少液沫夾帶。在受液盤和垂直板之間的水平板上可以設(shè)置一道或多道堰，設(shè)置堰的目的是為了使液體分布均勻，為了減小水平板上液層高度，所以堰高要在滿足使堰上液相厚度均勻的條件下盡可能小，在堰的裝配上，為保障堰的水平度，建議采用螺絲固定。在設(shè)計(jì)安裝上，堰可以選用具有一定強(qiáng)度的角鐵，可以作為骨架，支撐固定水平板。圖5、圖6和圖7作為實(shí)施例展示了解決處理能力增大、塔徑增大后如何在不增加板間距條件下增加板的開孔率問題的思路，隨著塔徑加大可以考慮采用四個(gè)或更多的垂直篩孔板，設(shè)置更多降液管。

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