[實用新型]用于尿素合成塔中的塔盤

有效

• 申請號: 201320359102.3
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN203303927U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 項文裕;王永全
• 申請（專利權）人: 寧波金遠東工業科技有限公司;寧波市化工研究設計院有限公司
• 主分類號: B01J10/00
• 分類號: B01J10/00;C07C273/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種尿素合成塔，尤其指一種用于尿素合成塔中的塔盤。

背景技術

尿素合成塔是尿素裝置的關鍵設備，其內件的性能直接決定尿素合成轉化率的高低，因而直接關系到尿素裝置的能耗和生產能力。尿素合成轉化率是尿素生產中的重要控制指標之一，其數值的高低直接決定了分解、吸收工序的負荷大小，對各項生產指標有著明顯的影響。因此，要形成高產低耗的尿素生產過程，獲得高的CO₂轉化率是首要條件。

為此專利號為99230464.4名稱為《球帽型尿素合成塔盤》的中國實用新型專利申請提出了新的結構。其結構為它包括由盤體、其上開有的塔盤孔和球帽組成，其特征在于：盤體自中心向邊緣按密度逐漸加大的規律開有若干個塔盤孔，塔盤孔上裝有球帽，球帽上開有球帽孔。這種結構的優點是：除提高了生產效率外，還具有設計新穎、結構簡單、安裝和使用方便的特點。但其缺點是，其球帽上球帽孔的頂部開孔，這樣從球帽孔的氣體大部分直接從頂部噴出，從而直接降低球帽側面開孔的壓力，使周圍開孔的噴出的壓力要低于球帽中部的壓力，從而使氣液相互撞擊而混合的概率受到一定的限制，繼而影響尿素合成的平衡轉化率；還有盤體的平面上也沒有可以提高尿素合成平衡轉化率的結構設施，從而損失有利用價值的空間。因此其結構還有待于進一步改進。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種設計結構合理、能有效地增大氣液接觸面積、延長有效反應時間，使合成尿素轉化率大幅度提高的用于尿素合成塔中的塔盤。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：本塔盤，包括有盤體，在盤體上沿中心向邊緣按密度逐漸加大的方式開有通孔，在通孔上覆置有帽蓋，在帽蓋上分布有小孔，在位于所述帽蓋之間的盤體的上分布有上下相通的小通孔，其特征在于：所述小孔在帽蓋的分布結構為：所述帽蓋的頂面中部封閉，所述小孔分布在帽蓋的側面上，所述小孔以層狀結構由下而上排列，每層上的小孔以間隔分布于同一周面上，上下相鄰兩層之間的小孔以下層分布密度大上層分布密度小的結構排列，且上下相鄰兩層之間的小孔位置為交叉分布。

作為改進，所述盤體是由數塊盤板組合而成的圓盤形整體，位于帽蓋內的通孔為不帶漸縮截面的圓形孔。

作為改進，其特征在于：所述帽蓋呈半球形或頂部是弧面的圓柱形。

作為改進，所述小通孔的孔徑為8～25mm。

作為改進，所述盤體與塔壁縫隙之間嵌置有密封件。

作為進一步改進，所述密封件為尿素級環形不銹鋼板。

與現有技術相比，本實用新型采用帽蓋的頂面中部封閉，小孔分布在帽蓋的側面上，所述小孔以層狀結構由下而上排列，每層上的小孔以間隔分布于同一周面上，且上下相鄰兩層之間的小孔以下層分布密度大上層分布密度小的結構排列，且上下相鄰兩層之間的小孔位置為叉開分布。這種設計的結構的優點在于：帽蓋上的小孔頂面中部封閉，使帽蓋中的氣流碰到帽蓋頂面迫使其向兩邊流動，從而使帽蓋中的氣體噴出量更均勻，又由于帽蓋中的底部側周面分布的小孔多，而上部分布少，從而進一步促進了帽蓋中各小孔氣體的噴出量，使合成塔中的氣液混合物相互撞擊的機會更多更均勻，繼而增加混合物的反應面積，有效地提高了合成尿素轉化率。為了進一步增加氣液相互撞擊的機會，擴大氣液接觸面積，在帽蓋外部的盤體上間隔地分布有小通孔，小通孔中噴出的氣液與從帽蓋中噴出氣液進一步加大撞擊機會，使合成轉化率進一步得到提高；為防止氣液混合物走短路的現象，在盤體與塔壁之間的縫隙中還嵌置有活套型密封件，以確保合成轉化率的穩定性。所以綜合上述，本塔盤利用帽蓋使氣體和液體在帽蓋內氣室處分離，對氣體通道增加阻力，以減少氣液間的速度差，實現降低返混現象。同時，根據液體在塔壁有滯流現象，使塔壁四周的帽蓋分布更緊密，以改變液流的湍動狀況，使CO₂的正向轉化率得到進一步提高。并且通過改進塔盤的結構形式，充分合理地利用尿素合成物的物化特性，達到提高合成轉化率及生產強度的目的。所以本實用新型是一種很有實用價值的開發，值得推廣應用。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的俯視圖；

圖2是圖1中A-A向剖視圖；

圖3是圖2中II部的放大圖；

圖4是圖3中豎向中軸線的剖面圖；

圖5是圖1中I部的放大圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。

由圖1至圖5所示，本實施例的用于尿素合成塔中的塔盤，包括有盤體1，在盤體1上沿中心向邊緣按密度逐漸加大的方式開有通孔12，在通孔12上覆置有帽蓋4，在帽蓋4上分布有小孔41，在位于所述帽蓋4之間的盤體1上分布有上下相通的小通孔11，其特征在于：所述小孔41在帽蓋4的分布結構為：所述帽蓋4的頂面中部封閉，所述小孔分布在帽蓋4的側面上，所述小孔以層狀結構由下而上排列，每層上的小孔以間隔分布于同一周面上，且上下相鄰兩層之間的小孔以下層分布密度大上層分布密度小的結構排列，且上下相鄰兩層之間的小孔位置為叉開分布。盤體1是由數塊盤板組合而成的圓盤形整體，位于帽蓋4內的通孔12為不帶漸縮截面的圓形孔。帽蓋4呈半球形或頂部是弧面的圓柱形。小通孔11的孔徑為8～25mm。盤體1與塔壁2縫隙之間嵌置有密封件3。密封件3為尿素級環形不銹鋼板。