[發明專利]有承液區的橢圓波浪篩板塔盤

在審

• 申請號: 201810151793.5
• 申請日: 2018-02-04
• 公開（公告）號: CN108525634A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 武穎;段思源;武霄
• 申請（專利權）人: 杭州眾盛新科技有限公司
• 主分類號: B01J19/32
• 分類號: B01J19/32;B01D3/14
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有承液區的橢圓波浪篩板塔盤技術領域：蒸餾塔、吸收塔。本發明是用打過孔的鋼板沖成半橢圓管子(長直徑74?218mm；短半徑25?50mm；孔徑4?12mm；開孔率40?60％)焊而成塔板上呈波峰向上的波浪形；溢流堰高于短半徑(波峰)10?30mm；塔板型號是有承液區的；液體在流經塔板面有獨有的浪涌現象。橢圓篩板比傳統篩板面積顯著增加。本發明氣孔因有多角度減少了霧沫夾帶；液流特有的浪涌現象與多角度氣體接觸更湍動性；極大增加了液??氣傳質、傳熱效果。

技術領域：蒸餾塔、吸收塔。

技術背景：塔盤又稱塔板是板式塔的最主要部件。用在蒸餾塔或吸收塔等多種氣--液交換設備中。塔板的效率也是決定塔的效率最主要因素，對液-氣分離度 (吸收度)、能耗、產品質量有著十分重大的影響。本發明是以流體力學理論為基礎；在幾十年從事蒸餾塔、吸收塔的設計使用經驗而總結構思的一種新設想。本發明是針對傳統的篩板塔(穿流板和垂直篩板塔)的塔板進行改進，又參照了斜孔塔在減少霧沫夾帶的優點而提出的，以及林德塔在液體分流導向上的優勢。而選擇的簡單易行又有獨特點的結構--橢圓波浪形。本發明以塔板特有的液體浪涌現象--波浪形，比平面有更大的面積，從而提高流體有效交換面積；以改變部分氣流上升和液體流動的方向的方式來提高傳質、傳熱效果(塔效率)。這樣做的目的在于目前大處理塔器除了浮閥塔外，多了一種可選擇的性價比高的塔型。如：環保領域需處理的廢氣處理量很大，而大氣體量用填料塔處理，塔成本高不說，在大塔徑下氣液分布不均塔效率大幅度下降，以至于在大塔徑時選擇塔效率不確定的旋流板塔。本發明就是針對上述情況而設想的。工業生產對塔板的要求主要是：通過能力要大--單位塔截面能處理的氣液流量大；塔板效率要高-有充足的液-氣接觸面積、良好的傳質、傳熱性能；塔板壓力降要低；操作彈性要大-能承受較大的液、氣通量變化；結構簡單，易于制造。本發明就完全符合上述幾點要求；與此發明的同時發明人還申報了發明專利《橢圓波紋篩塔板》與之比較本發明少了約10％塔板面積。只是該發明需要配合發明人的另一個發明專利《一種帶遮流板的降液管》才能使用，適應普通降液管。二個專利同屬于一個與傳統塔比較；都是通過將平面換成橢圓面增加接觸面積，垂直于橢圓面的孔是多數不垂直于塔板平面的。故能增加氣液接觸的逗留時間和沖擊霧沫。假如《一種帶遮流板的降液管》的作用不明確，則本發明是最佳的選擇，對舊塔改造本發明也有優勢。

發明內容(附圖示說明)：本發明是先對準備制作半邊橢圓管子的鋼板料進行沖孔，再放入模具中沖壓成半橢圓管形，半管邊焊接成塔板呈波峰均為向上的波浪形(見附圖1標示波浪塔板)。組成塔板的半橢圓其長直徑L(見圖1標示) 為74-218mm，短半徑h₁(圖1所標示)為25-50mm波浪篩板上孔徑4-12mm 優化值(橢圓頂部三分之一打孔4-6mm中下部打孔6-10mm，)液體在流經塔板面有獨有的浪涌現象。因橢圓的面積比投影平面板要大的多，故塔板面積比傳統篩板顯著增加，塔板開孔率40-60％；因打孔是垂直于橢圓面的，故孔是發散方向的比較傳統篩板更能有效地進行氣液接觸，降低霧沫夾帶；而壓降改變很小。因氣體從塔板非垂直方向的孔出，液體流經一個個波浪篩-使氣體由平緩與液流接觸變為了更加脈動和湍流性，增加在了液-氣傳質、傳熱的效果。塔截面8-12％的弓形上立有一塊垂直于塔板平面的板在塔板面上部分稱為溢流堰(見附圖1 所標示)；在溢流堰同一弓形塔板平面以下部分稱為降液管子；溢流堰高h₂高于橢圓高度h₁10-30mm；降液管子下面的塔板區稱為承液區(盤)因在此區域液體下落集中對板有沖擊力易發生漏液故一般不打篩孔，本專利故塔板型號為有承液區-即在降液管下方是盲板。適合于氣量大、液量小時采用如低回流比的蒸餾塔；如環保的VOCS處理。本發明氣孔因有多角度減少了霧沫夾帶；液體特有的浪涌現象與多角度氣體接觸更湍動性；極大增加了液--氣傳質、傳熱效果。適用范圍塔的直徑0.8-5.5m，優選值為2-4.5m。

具體實施：本發明是先在準備沖孔鋼板上打孔，再將打過孔的鋼板放入半橢圓模具中進行沖壓而成多孔半邊橢圓管子，多孔半邊管子是焊在塔板上呈波浪形 (波峰均向上)，液體在流經塔板面有獨有的浪涌現象。是無承液區(盤)型，故在在此區域仍有波紋管。波浪篩板打孔4-12mm優化值(橢圓頂部三分之一打孔4-6mm中下部打孔6-10mm)，塔板開孔率40-60％。

附圖說明：附圖是橢圓波紋篩孔板在塔中工作的主視(圖1)和附視(圖2)從圖中可以看到在承液區沒有孔板。