[发明专利]气液塔盘

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进的气液接触塔盘，它包括起泡区域和溢流管开口。如在Distillation Design，Henry Z.Kister，McGraw-Hill Inc.，1992，第259-267页中所描述的那样，这些塔盘作为蒸馏塔内部零件。

背景技术

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阻塞。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和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(泡沫)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。

US-A-3231251披露了一种设有所谓的泡沫分离可渗气元件的气液接触塔盘。该元件设置在溢流管开口和由泡沫占据的起泡区域上方的空间之间。该元件从溢流堰垂直延伸到下一个塔盘上方。所披露的元件是一种机织或编织皱纹金属丝网。根据该说明书，设有这些塔盘的塔的液体处理能力得到了提高。

根据US-A-3231251的塔盘的缺点在于，所述编织网易于结垢。另一个缺点在于，这些元件延伸到下一个塔盘上。该特征导致所披露的泡沫分离元件对于包括多根溢流管的更复杂的塔盘布置而言更不适用。还有一个缺点在于，这些元件固定在两个塔盘上。这使得这些塔盘在塔中的安装更加复杂。还有一个缺点在于这种塔盘本身机械不稳定。

FR-A-2046521披露了一种使气体和液体在设有塔盘的塔中接触的方法。在这些接触塔盘之间设有自由流动的混合增强器。这些增强器是设在泡沫中的实心元件。为了避免这些元件通过扇形溢流管流到下面的塔盘上，在由泡沫占据的空间和溢流管开口之间设有罩子。

发明概述

本发明所要解决的问题是提供一种能力提高并且其溢流管的泡沫处理能力提高的气液接触塔盘，该塔盘不会具有如在US-A-3231251中所披露的塔盘的缺点。

该目的可以用以下塔盘来实现。

气液接触塔盘包括起泡区域和一个或多个在所述起泡区域内间隔开的矩形溢流管开口，其中设有多个开口的罩子设在溢流管开口上方，并且该罩子从矩形溢流管的两个纵向侧面延伸出。

申请人已经发现，根据本发明的塔盘在与没有具有罩子的塔盘相比时显示出能力改进。另一个优点在于，它可以应用在包括一个以上的矩形溢流管以及一个或多个扇形溢流管的更复杂的塔盘布置上。另一个优点在于，所述罩子固定在一个塔盘上，从而使得将所述塔盘安装进塔中更加简单。当阅读下面说明时将了解本发明的其它优点。

矩形溢流管其宽度小于其长度。根据本发明的矩形溢流管在其两个细长侧面处具有起泡区域。罩子的位置应该是这样的，它与从起泡区域上方的位置移动到溢流管开口上的泡沫相互作用。所述罩子可以具有任意形式，只要它在溢流管开口的一个纵向侧面处开始，在至少位于塔盘水平面上方的溢流管开口上方延伸，并且终止在溢流管的相对纵向侧面处。如沿着矩形溢流管开口的纵向轴线可以看出，该罩子例如可以是弯曲的或具有一个、两个或多个钩子的钩状。由泡沫占据的空间和矩形溢流管开口之间的开口可以设置在矩形溢流管的两个外端处。

在优选的实施方案中，罩子由两块设有孔的平板构成。每块板从溢流管的相应纵向侧面延伸到溢流管开口上方的位置处，在那里它们会合并且适当地固定在一起。优选的是，垂直方向和每块板之间的夹角小于60度并且更优选的是小于30度。