[發明專利]旋轉渦流噴射式塔盤

在審

• 申請號: 201910207108.0
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN110215803A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 劉龍疇
• 申請（專利權）人: 范錦紅
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18;B01D3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及化學工業中傳質吸收塔和精餾塔的塔盤。本塔盤由放射形噴射管或噴射罩和塔板等部件組成。上升氣體經升氣和降氣通道，進入噴射管或噴射罩，然后從噴孔高速噴出，人為地產生大量渦流，并推動液體旋轉近一周后，經扇形溢流管，排入下一層塔盤。本塔盤克服了現有塔盤多種弊病，并借渦流的作用，大大增加了氣液兩相的接觸時間和面積，塔板效率和操作彈性大幅提高。塔板上可加設傳熱裝置。適用于加、減壓吸收塔及各種精餾塔。

技術領域：

化學工業傳質吸收塔和精餾塔的塔盤

背景技術：

目前國內外化學工業使用的傳質塔盤的功能，全部局限于塔板的作用。都必須在塔板上 鉆孔。操作時，既要求氣體能順利從孔中上升，又要求液體不能從孔中下漏。故此產生了一 系列無法克服的弊病。例如塔板漏液、氣液接觸時間和面積難以提高，板上液流“返混”，液 面落差，霧沫夾帶，氣液兩相湍動程度低，操作彈性低，操作條件要求高等。更重要的是傳 質速度被限定在以“分子擴散”為主的低速傳質范圍內，塔板效率難于提高。而“渦流擴散” 這種最關鍵的高速傳質方式卻被長期擱置。有資料記載-渦流擴散速度是分子擴散的數量級 倍，至今渦流傳質技術的應用在國內外仍然是個空白。

發明內容：

本發明提供的旋轉渦流噴射式塔盤徹底擺脫了現用塔盤對塔板的依賴。上升氣體經升氣 和降氣通道，進入放射形噴射管或噴射罩，然后從噴射孔高速向斜下方噴出，人為地生成大 量渦流。同時推動液體沿同一切線方向旋轉近一周后，經扇形溢流管排入下層塔盤。原塔板 變為貯存液體的器底。

綜上所述，本發明打破了塔盤結構的傳統模式，故此一舉克服了現用塔盤的各種弊病， 強化了多種傳質條件，尤其是實現了以持續“渦流擴散”為主的高速傳質方式，與現有塔板 相比，傳質速率和操作彈性大幅度猛增了數倍。因此，本發明為國內外傳質塔盤結構填補了 渦流傳質技術的空白。

本發明涉及的塔盤主要由升氣管、降氣通道(包括中心降氣筒、外周降氣筒和導管)，放 射形噴射管、噴射罩，扇形溢流管、塔板和塔體構成。

附圖說明：

本發明參照附圖說明如下：

圖中1.升氣管 2.中心降氣筒 3.放射形噴射管 4.噴射孔 5.外周降氣筒 6.導管7.塔體 8. 塔板 9.上層塔盤扇形溢流管 10.本塔盤扇形溢流管 11.列管熱交換器 12.噴射罩 13.螺栓螺母 14.噴射罩外殼 15.管箍 16.倒扣中心桶 17.氣泵 18.液封溢流管19.二流式氣流噴咀 20.內管 21.外套 22.墊片 23.底座 24.花板 25.封頭 26.過熱蒸汽進氣孔 27.石油氣進氣管 28.溢流液 貯槽 29.串連液封管

如圖一、圖二所示，以氣體吸收為例。溶劑從塔頂加入后，經各溢流管逐板下流，借升 氣管和溢流堰的作用，每層塔板上均永久存有固定液面高度的液層。從下層塔盤上升的氣體 經升氣管進入上一層塔盤后，一路在中心降氣筒(筒頂用頂蓋密封)中下降，另一路經導管 進入外周降氣筒。兩股氣流分別從兩端進入放射形噴射管，然后從噴射孔高速噴出。由于氣 體是從圓孔中出發，并高速向液體中噴射，每個噴射孔均產生一股大渦流。渦流沿同一切線 方向，先向斜下方前進，然后轉向斜上方；同時相鄰兩股渦流碰撞或摩擦后，又產生無數個 小渦流，并可持續一段時間。待上升至液面時轉化為泡沫層，傳質過程繼續進行。最后，未 被吸收的氣體離開泡沫層，上升入上層塔盤升氣管中；液體被氣體推動，旋轉近一周后，上 部液體越過溢流堰，順扇形溢流管，排入下一層塔盤。

為了適應大型精餾塔安裝加熱器可以把放射形噴射管改為若干個獨立的噴射罩(12)，按 圓形排列布置在塔板上。對于不同的精餾塔或吸收塔，放射形噴射管和噴射罩，可單獨使用， 也可以組合使用。