[發(fā)明專利]變徑碳化塔

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010598374.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN111906085B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張錦程;李伯奎;滑小彤;李春朋;倪震宇;邵玉凌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淮陰工學(xué)院
• 主分類號(hào): B08B5/02
• 分類號(hào): B08B5/02;B08B13/00;G06F30/28
• 代理公司: 淮安市科文知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 32223
• 代理人: 吳宏宇

本發(fā)明提供一種變徑碳化塔，塔體中段設(shè)置中段進(jìn)氣裝置，其出口端向上傾斜，且均朝向同一時(shí)針方向，使得中段進(jìn)氣呈環(huán)形渦流，大大減小了與下方螺旋向上的氣流發(fā)生撞擊，塔內(nèi)壓力分布趨于平穩(wěn)。通過調(diào)節(jié)中段進(jìn)氣速度，得到同一塔徑下隨著中段進(jìn)氣速度的改變得出塔內(nèi)流場分布的變化，為工業(yè)操作提供優(yōu)化參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳化塔，具體涉及一種變徑碳化塔。

背景技術(shù)

在碳化塔制堿過程中，冷卻小管、塔壁和水箱會(huì)逐漸形成一層厚厚的NaHco3結(jié)疤，影響氣液通道和碳化液停留時(shí)間。在制堿周期結(jié)束后需要改為清洗塔，來恢復(fù)碳化塔的制堿和冷卻能力。碳化塔的清洗強(qiáng)度與CO2濃度以及清洗氣量等多方面有關(guān)系。NaHCO3結(jié)疤主要集中在冷卻段，當(dāng)清洗氣進(jìn)入塔底后，CO2被快速吸收，進(jìn)入到篩板層時(shí)，體積已縮小約40％，篩孔氣體噴射和液體湍流強(qiáng)度不足，塔圈液位高，漏液現(xiàn)象增多，清洗效果差。所以，在同樣的清洗周期里，篩板塔需要更強(qiáng)的清洗強(qiáng)度。

此外，現(xiàn)有碳化塔的中段進(jìn)氣裝置存在進(jìn)氣不均勻，進(jìn)氣時(shí)氣體對(duì)水箱中的換熱管產(chǎn)生的沖擊大，易使換熱管局部變形等問題，極大的影響了清洗效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種變徑碳化塔，以解決上述問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：變徑碳化塔，包括，

位于中段的塔體；

中段進(jìn)氣裝置，中段進(jìn)氣裝置與塔體同軸線設(shè)置，中段進(jìn)氣裝置包括圓環(huán)形管，圓環(huán)形管上具有若干個(gè)延其周向均勻分布的出氣口，圓環(huán)形管由若干段弧形管構(gòu)成，弧形管兩端封閉，弧形管中部徑向向外設(shè)置有進(jìn)氣口，弧形管徑向向內(nèi)具有兩個(gè)出氣口，兩個(gè)出氣口對(duì)稱設(shè)置在進(jìn)氣口的兩側(cè)；

噴流管，噴流管為直角彎管，噴流管固定安裝在塔體上，噴流管與出氣口之間通過分流管連接，噴流管一端與分流管固定連接，另一端為出口端，出口端向上傾斜設(shè)置且均朝向同一時(shí)針方向，傾斜角度α為10°；

增壓噴嘴，增壓噴嘴安裝在出口端。

在上述方案的基礎(chǔ)上，作為優(yōu)選，弧形管有三段。

在上述方案的基礎(chǔ)上，作為優(yōu)選，分流管與進(jìn)氣口之間通過法蘭盤固定連接。

在上述方案的基礎(chǔ)上，作為優(yōu)選，增壓噴嘴包括管體、內(nèi)管、噴嘴蓋、噴嘴芯，內(nèi)管位于管體內(nèi)，內(nèi)管一端固定連接噴嘴蓋，另一端固定連接噴嘴芯，噴嘴蓋與管體固定連接，管體、內(nèi)管、噴嘴蓋、噴嘴芯合圍形成空腔以及將該空腔與噴嘴芯的進(jìn)氣端連通的進(jìn)氣通道，空腔內(nèi)設(shè)置有將其氣密分割為兩個(gè)空間的擋板，噴嘴蓋和擋板之間設(shè)置有彈簧。

在上述方案的基礎(chǔ)上，作為優(yōu)選，內(nèi)管為階梯管，管體為直管，噴嘴蓋為環(huán)形板，噴嘴蓋的內(nèi)環(huán)邊設(shè)置有擋邊，擋邊與內(nèi)管上端螺紋固定連接，噴嘴蓋的外環(huán)邊與管體通過螺栓固定連接。

在上述方案的基礎(chǔ)上，作為優(yōu)選，內(nèi)管包括管A、管B，管A的直徑小于管B的直徑，管A的下端固定連接管B形成階梯管，噴嘴芯包括管C、管D，管C的下端設(shè)置有環(huán)邊，管C的外壁與管B的內(nèi)壁螺紋固定連接，環(huán)邊固定連接管D的上端，環(huán)邊與管D的內(nèi)壁之間形成與空腔連通的進(jìn)氣通道，進(jìn)氣通道的出氣端設(shè)有若干個(gè)間隔分布的U形板。

一種變徑碳化塔作清洗塔清洗效果優(yōu)化方法，包括如下步驟：

1、變徑碳化塔物理模型的建立：根據(jù)研究變徑碳化塔的結(jié)構(gòu)和設(shè)備尺寸以及內(nèi)部對(duì)流場影響的零件進(jìn)行簡化變徑碳化塔物理模型，利用soildworks完成建模；

2、求解域的確定和計(jì)算域網(wǎng)格文件的劃分，將建立的變徑碳化塔物理模型導(dǎo)入ICEM CFD軟件并確定模擬計(jì)算域，所述模擬求解域確定CO2中段進(jìn)氣口、CO2出口及塔體外表面為邊界的封閉流體域；在其封閉流體域上采用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格進(jìn)行劃分；對(duì)邊界部分命名并導(dǎo)出網(wǎng)格文件，進(jìn)入求解；

3、求解過程：