[发明专利]穿流型多层阶梯角型材塔板

说明书

                         技术领域本发明涉及一种穿流型多层阶梯角型材塔板。

                        背景技术板式塔作为气(汽)——液相际传质设备在化工、石油、轻工业、冶金及环境保护等工程领域中得到了广泛应用，决定其功能优劣的核心部件即塔板。已研制开发和投入工程应用的塔板类型众多，但对于进塔液体中含有或塔内液相中生成较高分率的固体颗粒的体系，绝大多数类型的塔板都因为会发生固体颗粒在塔板上的堆积，导致堵塞故障而无法稳定操作。目前已见工业应用实例的有穿流型大孔筛板和穿流型单层平面角型材塔板。穿流型大孔筛板因筛孔间的板平面上仍易堆积固体，故不得不采用清液冲淋方式来清除堆积物，从而在塔内引入大量额外的液体，增加了塔的液相负荷，增大了塔底排料量和轻组份塔底带出总量，对分离过程的技术经济性能产生不利影响。穿流型单层平面角型材塔板采用角型材棱背向上在水平方向平行排列的角型材栅条结构，用于含固相体系时安排了较大的角型材栅条间距，从而有效地防止了固体颗粒在板面上的堆积，即使液体中固含量高达20％也能长期稳定操作。但由于角型材间距较大，因而在间隙中部发生气相短路流动，导致塔板效率低下。对某工业塔实测数据表明，穿流型单层平面角型材塔板的气相默弗里效率可低至10％以下，严重降低了塔的分离效果，使设备和过程的经济性能恶化。

                          发明内容本发明的目的是提供一种穿流型多层阶梯角型材塔板。穿流型多层阶梯角型材塔板的气液接触元件由角型材构成，并具有在水平和垂直方向上作有序排列的多层结构。本发明的优点是：

1)塔板没有直通的气相通道，当气、液相向流动时，必然形成相互穿流状态，有效防止了气相短路现象，增大了单位塔高所对应的相际传质面积，提高了塔板效率。

2)塔板没有向上的水平面和凹面，不易发生固体颗粒的堆积，适用于含有固体颗粒的气(汽)——液体系的吸收、蒸馏、汽提和化学反应等单元操作过程。

3)塔板结构简单，刚度好，制造成本低廉，安装和维修方便。

                         附图说明图1是穿流型多层阶梯角型材塔板的结构示意图；图2是穿流型多层阶梯角型材塔板的工作状态示意图。

                        具体实施方式穿流型多层阶梯角型材塔板电在水平和垂直两个方向上有序排列的角型材构成，图1是三层角型材塔板的结构示意图。采用等边角型材型材，角型材棱背向上安置。同一水平面上的角型材平行排列，角型材中轴间距通常为1.2～3倍角型材宽度。上下相邻两层角型材的位置平行错位排列，即上层角型材正好遮挡住下层角型材间的水平间隙，构成阶梯状结构。上下相邻两层角型材水平面的垂直间距可根据需要调节，通常为1.2～3倍角型材宽度。垂直方向上的角型材层数亦可根据需要设计，通常为2～4层。角型材的材料采用碳钢、不锈钢、铝合金、塑料、玻璃钢、搪瓷或由其构成的复合材料。具有上述结构的塔板的工作状态如图2所示，当气相向上、液相向下相向流动时，必然在上下相邻两层角型材间形成相互穿流状态，有效防止了气相短路流动，增大了单位塔高所对应的相际传质面积，从而提高塔板效率。

实施例：适用于内径为600mm的塔，用20×20×3mm的角型材制成三层复合穿流型角型材塔板，角型材水平中心距为42mm，上下两层角型材间的垂直中心距为28mm，底层支承梁用30×30×4mm的角型材，层间支承梁用20×20×3mm的角型材。相邻两组多层角型材塔板间的板间距为300mm，两组塔板的角型材水平排列方向互为直角。用于含20％(重量)碳酸钙颗粒(平均粒径100μm)的水悬浮液——空气体系，操作稳定，无堆积堵塞现象。