气液接触塔盘制造技术

技术编号:710278 阅读:229 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
气液接触塔盘,它包括起泡区域和一根或多根在其上端处设有用来接收液体的溢流管开口的溢流管,其中所述溢流管开口和溢流管设有导流板,其中所述导流板具有沿着起泡区域的方向水平延伸的上端。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括起泡区域和一根或多根其上端处设有用来接收液体的溢流管开口的溢流管的气液接触塔盘。这种塔盘可以用在气液接触装置中。这些盘子的典型用途是作为蒸馏塔的内部零件。当试图增加如上所述的气液接触蒸馏塔的液体和/或气体流量时将会观察到最大负载。更高的负载将导致该蒸馏塔由于被称为液阻的现象而不能用作气液接触器或分离器。液阻被描述为液体在蒸馏塔种过多累积。众所周知的液阻机理是溢流管积滞(back-up)、喷嘴液阻以及溢流管扼流。在Distillation Design,Henry Z.Kister,McGraw-Hill Inc.,1992,第267-291中披露这些机理。根据该文献,溢流管积滞是由于液体在溢流管中的积累使得液体阻塞在盘上从而导致液体积滞在那个塔盘上。在溢流管中的液体高度由塔盘压降、塔盘上的液体高度和在溢流管中的摩擦损耗以及溢流管狭缝面积决定的。喷嘴液阻或夹带液阻是由于气体速度太高而导致液体通过液滴或泡沫夹带到塔盘上方所引起的。该液体将积累并导致液阻。溢流管阻塞是由在溢流管中充气液体速度太高所引起的。在特定的速度下,在溢流管和溢流管入口中的摩擦损耗过多,并且起泡沫的气液混合物不能输送到塔盘下面,从而使得液体积累在塔盘上。术语“泡沫”应该被理解为不取决于任何流动状态而存在于塔盘上的任何气液混合物。专利技术概述本专利技术的目的在于提供一种如上所述的气液接触塔盘,该接触塔盘允许更高的气体和/或液体负载。因此本专利技术的目的在于一种具有容量提高的塔盘。该目的可以由以下塔盘来实现。气液接触塔盘包括起泡区域和一根或多根在其上端设有用来接收液体的溢流管开口的溢流管,其中所述溢流管开口和溢流管设有导流板,其中所述导流板具有沿着起泡区域的方向水平延伸的上端。人们已经发现当将根据本专利技术的塔盘用在液体接触塔中时可以观察到容量提高。根据本专利技术的气液接触塔盘通常包括圆形起泡区域、一个或两个扇形溢流管开口以及还有一些在该起泡区域中间隔开的溢流管开口。所述溢流管开口可以是任意形式,例如扇形、矩形、方形或圆形。本专利技术的详细说明下面将对本专利技术进行更详细地说明。优选的是在塔盘上设有溢流堰。溢流堰是设置在起泡区域和溢流管开口的边界上或邻接在其上的装置,所述溢流管开口确保在起泡区域的上表面上具有特定预选量的液体。溢流堰的高度可以选自对于本领域普通技术人员所公知的一般数值。该溢流堰可以适当地向流向溢流管开口的液体方向倾斜。为了进一步改进液体处理能力,该溢流堰优选向起泡区域倾斜,从而从溢流堰的顶部向溢流堰的底部画出的假想线与塔盘的水平面形成小于80°更优选大于30°的角度α。溢流堰的高度优选在25mm到塔盘高度的1/6的范围内。导流板的上端沿着起泡区域的方向水平延伸。换句话说,在该板的上端处的切线水平定位。导流装置的数目可以从1到10。该数目例如取决于在塔盘上的溢流管开口的位置。在溢流管开口位于塔盘的侧面处的情况中,如DE-A-764103的扇形溢流管一样,板的数目优选为1至4并且更优选的是为2至4。如果溢流管开口在起泡区域中间隔开,当在使用中液体从溢流管开口的两个相对侧面进入溢流管开口时,导流板的数目将优选为2至10并且更优选为4至6。当希望从这种溢流管的两侧流出基本上相同量的泡沫时,则优选使得相同数目的导流板向每个流动方向倾斜。当希望从一侧流出更多的泡沫时,与朝着流入泡沫更少的侧面的导流板相比可以设置更多的具有沿着那个方向倾斜的上端的导流板。当溢流管开口是矩形时,例如象在US-A-5382390中所示一样可以设置防跃挡板(anti-jump baffle)。导流板可以优选设在防跃挡板任一侧处。导流板最好具有朝着溢流管开口的下端。该下端设置在塔盘水平面上方。优选的是,所述导流板的下面部分向下延伸进入溢流管。导流板的下面部分可以垂直地设置或相对彼此倾斜。所述下端优选设置在溢流堰的上端的水平面处或之下。在没有溢流堰的情况中,下端优选设在塔盘水平面处或之下。位于塔盘水平面处或溢流堰水平面顶部的下端的长度将例如取决于单个导流板之间的间隔。间隔越小将通常要求该距离增加。或者,不同的导流板可以以不同的长度延伸进入溢流管。导流板的上面部分可以例如钩状的或弯曲的。由于实际板制造的原因,所以钩状设计是优选的。导流板的上端可以延伸到起泡区域上方的位置上。优选的是,塔盘表面上方的导流板的高度在它们设置在离起泡区域更远的位置时增加。两块连续板的水平切线之间的垂直距离将优选在塔盘上方的递增高度处增加。优选的是,在沿着相同方向弯曲的两块连续导流板之间在顶部溢流堰水平面(或在没有溢流堰的情况中的塔盘水平面)处的水平距离在0.015m和0.1m之间优选在0.015-0.05m之间。在盘上方的导流板的距离将取决于导流板的形状、加载在塔盘上的通常气体和液体负载以及所要接触或分离的气体和液体的种类。优选的是,这些导流板将延伸到塔盘表面上方塔盘间距的5至85%上,其中塔盘间距是在安装在塔中时两块连续接触塔盘之间的距离。优选的是该塔盘间距为0.2-1m。这些导流板可以是实心的、部分穿孔的、穿有具有可变开口面积或具有恒定开口面积的孔。穿孔的形状可以是任意形状。例如类似多孔金属板的材料或其它瓦楞板材料可以用来制作这些导流板。优选的是,该导流板是一种实心的金属板。各种存在于塔盘的起泡区域中的溢流管开口的可能塔盘布置对于本领域普通技术人员来说都是公知的。在GB-A-1422132、GB-A-1422131、GB-A-1416732、GB-A-1416731、BE-584426、US-A-4550000、EP-A-882481、WO-9626779、US-A-5382390、US-A-3410540、US-A-5318732、EP-A-155056、US-A-5223183和US-A-5098615中披露了优选可以与本专利技术结合使用的这些塔盘布置的实施例。对于本专利技术而言用在塔盘的起泡区域中的开口种类不是严格的。可能开口的实施例有筛盘开口、浮阀塔盘开口、泡罩开口以及固定阀门开口。这些开口的实施例可以在一般的教科书例如上述Kister的一般教科书第260-267页以及在US-RE-27908、US-A-5120474、WO-A-9828056、WO-A-9737741、US-A-5911922、US-A-3463464和US-A-5454989中找到。附图说明图1为根据本专利技术的部分塔盘在安装在塔中时的三维视图。优选实施方案的详细说明图1为部分塔盘(1)的三维视图,部分塔壁(2)和溢流管(3)具有矩形的溢流管开口(4)。如所示一样,起泡区域(5)沿着溢流管开口(4)的两个细长边设置。起泡区域(5)设有用于使向上移动的气体通过的开口(6)。溢流管(3)还设有溢流堰(7)以及防跃挡板(8)。两块导流板(9)设在防跃挡板(8)的的任一侧处。如所示一样,在板(9)的上端处的切线水平延伸。因为朝向矩形溢流管开口(4)的流动将主要来自溢流管(3)的两个细长边,所以这些导流板(9)只朝向这些细长边。所示的导流板(9)在它们的下端(10)处基本上是平行且垂直布置的。上端如此弯曲,从而它们当在使用中时水平地朝向从起泡区域(5)上方的空间中流进溢流管开口(4)的相反的液流流动方向。细长的上端与本文档来自技高网...

【技术保护点】
气液接触塔盘,它包括起泡区域和一根或多根在其上端处设有用来接收液体的溢流管开口的溢流管,其中所述溢流管开口和溢流管设有导流板,其中所述导流板具有沿着起泡区域的方向水平延伸的上端。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:贝尔纳迪努斯H博斯曼斯沙鲁艾伦莱希古列嘉
申请(专利权)人:国际壳牌研究有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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