[發明專利]一種立體傳質增強塔板

在審

• 申請號: 201911009176.2
• 申請日: 2019-10-23
• 公開（公告）號: CN112691401A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 李群生;湯金龍;亓軍
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01D3/16
• 分類號: B01D3/16;B01D3/32;B01J10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了立體傳質增強塔板，由高效導向篩閥塔板與立體帽罩組成。立體帽罩底部固定在開有矩形孔塔板上，帽罩呈長方體，底部設有增強板，中部開有氣液噴射孔，上部由板波紋填料覆蓋。結構上將氣液傳質空間從塔板上改造成立體帽罩內，極大的增加了傳質空間。氣體自塔板上矩形孔將液體吸入罩內，在增強板的破碎作用下分裂成大量小液滴，從而增強傳質效果，帽罩上方裝有板波紋填料，不僅有效的將上升氣體夾帶液體截留，而且還能增大傳質效果。本發明立體傳質增強塔板具有生產能力大、傳質效率高、壓降低等優點。

技術領域

在本發明屬于一種立體傳質增強塔板，屬于化工過程中的汽-液傳質分離設備。

背景技術

板式塔作為重要的傳質與分離設備，在化工、煉油、制藥、化肥、環保等行業中應用廣泛。由于石油煉制、煤化工等高能耗行業規模的不斷擴大，對高效率、大通量、低能耗的塔板需求相應地不斷增加。

板式塔是一類用于氣液或液液系統的分離接觸傳質設備，由塔體和有一定間距的若干塔板以及降液管構成。以氣液操作為例進行操作時，液體從塔上方進入，在自身重力作用下，自上而下依次穿過各層塔板至塔底排出；氣體在壓力差的作用下，自下而上穿過塔板上的氣體通道，與板上液體進行傳質作用，最終由塔頂排出。

經過多年的發展，篩孔塔板、浮閥塔板、立體塔板相繼問世，但其通通不能將具有處理能力大、效率高、壓降低的特點結合在一起。篩孔塔板結構簡單，造價低廉，但其小孔易堵，操作彈性及板效率略差。浮閥塔板操作彈性好，但浮閥升起要克服自身重力往往塔導致板壓降很大，不能令人滿意。而立體傳質塔板突破了傳統塔板平面傳質的局限，氣液兩相傳質區域發展到罩內、噴孔、板面的范圍，在板式塔板間的空間形成了立體傳質，增大了氣液傳質面積，提高了處理能力、傳質效率，同時極大的降低了塔板壓降。通過將立體塔板與導向塔板、填料的復合，將各種塔板的優勢共同發揮，有效結合對塔板的開發具有重大意義。

發明內容

為了解決傳統塔板所存在的上述不足，本發明公開了立體傳質增強塔板，造價低廉，處理量增大，傳質效率明顯升高，而壓降大大減小。

為了實現上述目的，本發明采取如下技術方案，有塔板、導向孔立體帽罩、在塔板液體入口處設置鼓泡促進器，在立體帽罩內設置增強板，在立體帽罩上部設置一定高度的填料。

本發明的技術方案如下：

一、本發明在塔板液體入口處設置鼓泡促進器，將入口處液層的厚度有效降低，避免液面落差，防止塔板入口處氣液傳質不正常現象的發生。在塔板上設置導向孔，使從導向孔吹出的氣體與塔板呈一定角度，既能減弱霧沫夾帶，同時還能推動板上液體流動，在不減弱傳質效果的同時增加了塔板處理量。在塔板弓形區合理布置導向孔的位置及數量，避免塔板上傳質死區的出現，實現全塔板的活塞流，提升塔板的傳質效果。

二、在立體帽罩內底部設置增強板，被抬升的液體被瞬間被破碎成無數的小液滴，極大的增加了氣液接觸面積，提升了傳質效果。在立體帽罩上方增加一定高度的板波紋填料，被上升氣體抬升的液體被進一步破碎傳質，不僅能增加氣液傳質效果，還有效的降低了霧沫夾帶。

所述立體傳質增強塔板的工作原理如下：

操作時，氣體從板上的導向孔進入帽罩，并在帽罩內形成低壓區，此時塔板上的液體在自身靜壓力以及罩體內外壓差的作用下流入罩內，下降的液體通過上升的氣體的提升，氣液兩相流充分破碎接觸后一起從立體帽罩內圓形分離孔噴射而出，部分氣液在立體帽罩內并流進入規整填料再次高效傳質，然后氣液分離，氣體經頂層填料脫液后上升至上層塔板，液體落回塔板。塔板上的氣液經拉膜、破碎、碰頂返回、噴射、并流填料傳質和分離6個過程，使得氣液兩相時刻處于高效的動態傳質過程。立體傳質塔板的氣液量負荷都有很大的提升，氣相通量可達F1浮閥塔板的2倍以上，液相通過能力可提高將近一倍，并且其在分離效率，塔板壓降以及操作彈性等方面都有著不可忽視的優勢。

與現有技術相比，本發明提供的立體傳質增強塔板具有如下有益效果：

1.生產能力大