[實用新型]氣液均布型高效導向浮閥塔板

有效

• 申請號: 201420195923.2
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN203916126U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 葉啟亮
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: B01D3/18
• 分類號: B01D3/18;B01D3/20
• 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，是一種氣液均布型高效導向浮閥塔板。

【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，常分為泡罩塔板、篩孔塔板、浮閥塔板、固閥塔板等幾大類，本實用新型屬于氣液均布型高效導向浮閥塔板。

實驗表明：(1)從受液盤流出的液體橫跨塔板流動時必須克服流動阻力，板上液面將出現高度差。塔板進、出口側的液面高度差稱為液面落差。液體流量越大，行程越長，液面落差越大，從而也導致氣流的不均勻分布(參見圖1)。在液體入口部位，液層厚，氣量小，氣體的增濃度增大而有所得；而在液體出口部位，液層薄，氣量大，氣體的增濃度降低而有所失。但是，所得必不足以補償其所失，故不均勻的氣流分布對傳質是個有害因素。(2)塔的橫截面通常是圓形的，液體自一端流向另一端有多種途徑。在塔板中央，液體行程較短而平直，阻力小，流速大。在塔板邊緣部分，行程長而彎曲，又受到塔壁的牽制，阻力大，因而流速小。因此，液體沿塔板上各條路徑中的速度分布及流量分布是相當不均勻的(參見圖2)。塔板中心區域是快速流動區，兩側弓形區域是滯止區或回流區。從而使得同時進入塔板的液體，因經過不同區域時流速不同，在離開塔板時在塔板上產生不同的停留時間(即氣體和液體的接觸傳質時間)，也就必然具有不同的濃度。不同濃度的液體進降液管后將產生返混，降低了塔板效率。

板式塔的設計意圖是在塔板上實現均勻的錯流接觸，因而希望在塔板各點氣體流速相等(參見圖3)，液體沿塔板上各條路徑中的速度也相等(參見圖4)，但普通浮閥塔板很難達到。因此，需對現有技術進一步改進，期望達到汽液均勻分布，塔板效率進一步提高的目的。

【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，提供一種氣液均布型高效導向浮閥塔板。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種氣液均布型高效導向浮閥塔板，其特征在于，包括設置導向孔和閥孔的塔板及設置在閥孔中的浮閥；設置導向孔的區域主要在液體剛進塔板的區域和塔板弓形區域；塔板上未設置導向孔的區域，均勻安裝浮閥。

所述的導向孔呈高出板面狀凸起，從塔板上直接沖制，一面開縫，縫的形狀為梯形，使縫中吹出氣體推動液體沿塔板水平方向流動。導向孔的開口高度為2～10mm。

所述的浮閥由梯形導向浮閥和矩形導向浮閥組合而成。

所述的梯形導向浮閥的長度A1為20～200mm，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，浮閥的最大張開高度H1為8～20mm。

所述的矩形導向浮閥的長度A2為20～200mm；寬度B2為15～40mm；浮閥的最大張開高度H2為8～20mm。

所述的浮閥上均設置導向孔，導向孔設置在閥的頂部，或設置在閥的前腿部，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，開口形狀為梯形、舌形或斜孔形，開口方向與塔板上的液流方向一致；

設置在閥前腿部的導向孔為長方形、梯形、圓形、三角形或多邊形，開口方向與塔板上的液流方向一致。

所述的塔板由多塊矩形板及弓形板拼合聯接而成，多塊板拼合聯接后，塔板的上表面在同一水平面上，并在板塊拼合處也設置閥孔。

根據流經塔板的液體和氣體負荷的不同，導向孔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：

(1)在液體剛進塔板的區域和塔板弓形區域沖制導向孔，使導向孔中高速流出的氣體推動塔板上的液體往降液管方向流動，一方面降低塔板上進出口端液面梯度，另一方面使塔板上的液體中快速充滿氣體，提高氣液接觸面積，降低液體平均密度，減少液體入口端的傾向性漏液。

(2)導向孔的面積一般比浮閥孔面積小，可以設置在塔板邊緣，當排不下浮閥的區域，依然可以設置一些導向孔，提高塔板上氣體通量及氣體鼓泡均勻性。