[发明专利]板式塔和用于在板式塔中传质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种板式塔和一种用于在板式塔中传质的方法。

背景技术

板式塔多数用于液体与气体之间的传质过程。在该过程中，液体从上向下逆流地送入气相中。此时，经由塔板中的孔流动的气体供给到液体中，从而产生强烈的传质。液体分别通过专门的排放装置尤其是降液管(Bodenschacht)(在错流板中)或通过塔板中的孔(在穿流板中)进一步引至位于下面的塔板上。

有许多不同类型的塔板，例如筛孔板、穿流板、泡罩板或浮阀板。

在具有较大直径的板式塔中，塔板通常不是一单体件，而是由多个塔板块(子塔板)组成。

为了在操作中尤其是在由液体产生的高载荷下保证力学稳定性，塔板或塔板块要通过水平布置在塔板下侧的支承件支承。支承件经常做成T形。

在塔的内壳上通常设置一用于塔板的支承环。固定在支承件上的塔板块可通过夹板或夹紧条彼此连接，尤其是用螺钉连接。支承环通常与塔的壳体焊接在一起。

在所有提到的结构中，在塔板块彼此的连接线上、或塔板块与支承元件(支承件)的连接线上、或塔板块与塔板部件的螺钉连接处，即使有也只有很小的通道，尤其是毛细间隙(细缝隙)。在这种微小的通道中，液体的停留时间要比在塔板上的平均停留时间多很多倍。这对某些物质，这会造成聚合、凝聚、结团或其它不希望的物理或化学变化。通常，细缝隙只是这类反应的起始位置，这些反应然后将在塔板上继续。

对于易于污染或聚合的产品例如丙烯酸，通常使用板式塔，优选是具有筛孔板或穿流板(滴流筛孔板)的塔。

在其中在这种板式塔中使用易于聚合的产品的方法中已知，可以调节运行条件，以便液相在各个板上的停留时间尽可能均匀并不太长。此外，认为对于减少污染倾向有利的是，避免存在完全或部分未被含稳定剂的液体湿润的位置。

因此，为了减少污染问题，在DE-A 19530291中提出一种塔板，其中，支承元件的大多数最好是全部以优选为焊接的液密方式彼此连接并尤其是在分散的扁平元件上与塔壁或支承环连接，此外，相邻的塔板块的大多数最好是全部与支承元件彼此分开并与塔壁或支承环分开一间隙，该间隙的宽度为1mm至15mm最好为1mm至7mm。

由此，可这样防止形成不希望的间隙，即一方面把间隙做得足够大，以避免所述不利反应，另一方面对小的区域进行有效的密封，以利用可接受的技术复杂性防止间隙形成。在此特别有利的是，在要连接的构件之间形成小表面区域的焊接接头，因为这有利地产生液密的连接。

在EP-B 0856343中提出另一种用于板式塔的污染问题的解决方案，根据该方案，在用于塔板的支承元件尤其是支承环中设置孔，液体可通过该孔排出。

发明内容

因此，本发明的任务是进一步改善塔板，其中，通过简单的结构措施进一步减小聚合问题。

由此，找到一种板式塔，该板式塔具有塔板、两个或多个布置在塔板下侧并支承塔板的支承件、以及位于板式塔的内壳上用于塔板的支承环，其中，通过在支承环中设置切口来避免在塔的内壳、支承环与支承件之间形成三部分组成的接头。

本发明人已经认识到，支承件、塔的内壳和支承环之间的接头是导致污染的化学或物理变化的特别重要的起始位置。

通过在支承环中设置适当的切口，可以避免在塔的内壳、支承环和支承件之间形成三部分组成的接头。切口的几何形状在此并不是非常重要，重要的是功能，更确切地说，是保证液体经过切口往下流，而不会显著削弱支承环的支承功能。为此，比较合适的是，切口的宽度＞1mm，常见的是＞3mm，优选的是＞5mm。

切口优选地制成矩形形状。

常见地，使用具有水平和垂直部分的T形支承件。此时，在支承环中切口的区域，该支承件的水平部分也需要相应地形成切口。

优选地，在支承件的水平部分上沿支承环的整个宽度设置切口。

但是，T形支承件的水平部分也可以不沿支承环的整个宽度形成切口。在此情况下，T形支承件的水平部分必须以液密的方式特别是通过焊接与支承环连接，其中，焊缝最好磨成光滑的；或者T形支承件的水平部分必须与支承环分开一定的间隙，该间隙要足够地宽，以使液体可无阻碍地流走。为此，上面对支承环中的切口规定的宽度同样适合所述间隙的宽度。

另外，在支承环中，优选在支承件与支承环接合的位置设置孔口例如圆形钻孔。

本发明还提供了用于在板式塔中传质的方法，该板式塔包括塔板、两个或多个布置在塔板下侧并支承塔板的支承件、和位于板式塔的内壳上用于塔板的支承环，其中，通过在支承环中设置切口来避免在塔的内壳、支承环与支承件之间形成三部分组成的接头。此处特别涉及蒸馏、反萃取或吸收。