[發明專利]一種低阻力高效塔盤

有效

• 申請號: 201410707312.6
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104383709A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 張兵;李建明;阮杰
• 申請（專利權）人: 天津奧展興達化工技術有限公司
• 主分類號: B01D3/22
• 分類號: B01D3/22;B01D53/18
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 韓敏

技術領域

本發明創造涉及化學工程中的氣液傳熱、傳質、洗塵設備，具體為一種化工傳質、洗滌分離用的低阻力高效塔盤。

背景技術

氣液傳質內件劃分為板式塔和填料塔兩大類，板式塔的阻力一般為填料塔阻力的8-10倍，所以在要求全塔阻力降要求較小的領域，只能采用填料塔內件。填料塔內件的優點在于氣體流動阻力小，傳質效率高，缺陷在于液體流量較小時，液體的均勻分布較為困難，往往是由于填料潤濕不夠，氣液無法強制接觸傳質，對于洗滌除塵工況效率下降明顯，而且填料的偏流、壁流、溝流、返混等問題都會限制填料效率的發揮。另外，由于原料物料性質差異，在處理有些容易結垢的物料時，塔器內件在運行一段時間后，就會出現填料塔填料和內件堵塞，傳質區阻力降增加，霧沫夾帶液泛、分離效果變差等不正常的情況，因而大多設計選型時采用板式塔，板式塔中抗堵性能較好的塔板有斜孔塔板、固閥塔板、立體噴射塔板、新型垂直篩板、膜噴射無返混塔盤等。斜孔、固閥塔板、立體噴射塔板等利用固定尺寸和形狀的開孔來保證氣體的流動通道，可以一定程度延長設備操作的周期，但是每層塔板的阻力較大。所以需要開發一種效率高、阻力降小、抗堵塞、又適合于更大流量范圍操作的塔板。

塔板作為重要的傳質設備元件在化工分離操作中得到廣泛應用。浮閥、篩板、泡罩等大多數塔板一般采用錯流形式，液體在塔板上水平橫向流動，并且根據液流量的大小，設置單、雙、多溢流方式。這種液體流動模式的弊端是液面梯度較大，導致氣體分布不均，同時由于塔板上液體流動是類扇面流動，滯流和偏流現象比較普遍，這樣液體流動模式容易形成返混，塔板效率就會被削弱，改變氣液錯流的模式是結構創新的途徑之一，成為工程技術人員研究的重要方向。

為了盡量保證液體流動均勻和氣液接觸效果，板式的液層高度通常在30-70mm，濕板阻力直接和塔板上的液層厚度正相關，是目前板式塔的結構無法克服的難題。氣液并流或者穿流降液等模式可以一定程度降低塔板阻力降，液體自上向下流動成液膜，是技術設計的手段之一，被業內人士重視。

以垂直篩板為代表的塔板，以文丘里效應和氣液并流為設計理念，氣液在板孔上方的帽罩內部形成負壓區，液體被氣流吸入罩內，氣液混合后并流向上噴射，沖擊到頂部蓋板后，動壓轉化成靜壓能，垂直篩板帽罩側面開篩孔，氣液混合物從篩孔處噴射而出，形成大量的液滴，完成氣液傳質傳熱。該結構的缺陷在于：首先，氣液流動模式仍然為錯流方式，板效率提升受到約束限制，其次，氣液動能傳遞并流過程，氣體的能量損失較大，每層塔板的阻力較大，一般在400-600Pa，此類塔板包括New-Vst新型垂直篩板、CTST立體傳質塔板、CJST徑向側導噴射塔板、JCPT塔板等。

綜上所述，提高塔板效率，大幅降低單層塔板阻力，實現液體流量較大范圍下氣液均布接觸，解決塔板容易堵塞的問題，實現其長周期、高效運行的目標，同時又能方便檢修、成本低廉，成為塔板開發與創新突破的方向。

發明內容

本發明創造要解決的問題是提供一種化工傳質、洗滌分離用的低阻力高效塔盤。

為解決上述技術問題，本發明創造采用的技術方案是：

一種低阻力高效塔盤，包括塔板和若干帽罩，所述帽罩穿過塔板并與塔板焊接，且所述帽罩向上伸出塔板平面的部分為上帽罩，向下伸出塔板平面的部分為下帽罩，所述上帽罩與下帽罩一體成型；所述帽罩頂部設置有集液槽，底部設置有降液結構，所述上帽罩和所述下帽罩的中部均開有若干排篩孔；所述上帽罩與所述塔板連接處周向開有一排布液小孔。

優選的，所述帽罩側壁內側與所述布液小孔相對應的位置周向設置有二次布液板，所述二次布液板與所述帽罩同心且與帽罩側壁之間留有空隙。

優選的，所述帽罩為兩端開口的筒狀結構，且所述上帽罩的外圍設置有與其同心的外層擋液篩板，所述外層擋液篩板與所述上帽罩的側壁焊接成一個腔體結構，且所述腔體結構的底部高于所述布液小孔的高度，所述腔體結構的底部設有若干篩孔，所述外層擋液篩板的側壁上也開有若干排篩孔。

優選的，所述帽罩為兩端開口的筒狀結構，且所述下帽罩內圈設置有內層擋液篩板，所述內層擋液篩板與所述帽罩同心且與所述下帽罩側壁之間留有空隙，所述二次布液板至所述帽罩中心的距離介于所述帽罩側壁與所述內層擋液篩板之間，所述內層擋液篩板的中部開有若干排篩孔。

更優選的，所述二次布液板的上部豎直焊接在所述帽罩側壁的內側，底部向所述帽罩側壁彎折，彎折角度為0～45°。