[发明专利]传质塔和用于传质塔的顶冠部元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对传质塔进行填料的顶冠部元件（crown member）。本发明也涉及一种具有该种顶冠部元件的传质塔。

背景技术

这种塔的交换部分包括填料，填料将该塔的截面填满至塔壁处的环形间隙，所述交换部分中特别地使得一种向上流动的气体和一种反向流动的液体相接触。顶冠部元件环绕着填料，用来偏转这些物质流。气体流被顶冠部元件推压进入填料；气体由此被阻碍以免于部分地沿着塔的边缘处的区域流动经过、而不会接触所述液体。填料特别地是一种有序的填料，其在塔的整个截面上产生了上述两种物质流的分布。这样的顶冠部元件例如在US 5456865或JP08-000983中披露。

填料由例如呈曲折形地折叠着的若干层的波状起伏的皱褶或层合件所组成。皱褶包括像箔这样的材料；折叠或凸脊处的边缘在相对于塔的轴线倾斜（例如，与轴线成量值为45度或30度的一定角度）的一种方向上延伸，皱褶所形成的层平行于轴线而对齐；它们在折叠处相对于边缘的坡度而交替地布置、从而产生了敞开的通道，所述通道偏斜地且交叉地走向/伸展。填料是分段地组织/编排的，这不同于分层的取向。在相邻的段之间，取向在每次经过大约90度的情况下发生改变。

经过填料中的偏斜通道，部分液体流到边缘处的区域。为防止该液体接触塔壁，设置了一种边缘间隙，即，上述的环形间隙。在没有所述边缘间隙的情况下，相当大部分的液体将会沿着塔壁向下流动。

借助于边缘间隙，则抵达填料的边缘处的液体有可能再次经过其它通道而返回到填料内部。然而，在实践中不可避免的是：特定比例的液体会满溢出塔壁并由此损害到物质传送/传质过程。顶冠部元件具有如下额外功能即：将液体从塔壁往回传导到填料，其中液体随后被引导穿过某些通道而返回到填料内。

在欧洲专利EP 0 070 917B1和EP 0 069 241 B1中描述了有序的填料的其它实例，所述其它实例产生了在塔的整个截面上的两种物质流的分布。

传质塔的一种填料包括至少一个填料元件。多个填料元件能够被钉牢到彼此上以形成一种堆叠。填料元件被限定为若干填料层构成的一种组件，形成了一种大致圆柱形的结构、或者任何其它适配到传质塔内部的结构。这种填料元件能够被细分成多个填料区段。填料区段因而能够被认为是若干薄片，它们形成了一种填料元件。

为了简单地安放所述塔，必需将轴环紧固到安装所述填料之前已装入内部的元件上。因为填料包括薄壁材料，则通过焊接、通过旋拧或螺纹连接（screwing）、或者通过铆接可完成的对于轴环的紧固是一种昂贵的制造步骤。

当使用填料元件、而没有附接到填料的每个边界元件上的固定轴环的情况下，必须通过一种松散的轴环而确保密封。当即将进行组装时，首先沿着塔壁水平地放置若干松散的轴环，之后安装所述填料元件。最后，将填料元件从中心位置推动而抵靠住壁。由此，朝着壁伸展所述轴环，并且因此通过由填料所产生的压缩力而使得轴环受到张力。根据现有技术的松散轴环不是柔性的，从而不提供充分密封。这具有如下后果：在操作中，在塔壁旁出现了一种液体旁路，这导致了塔性能的降低。由于它们的几何布置，松散的轴环可能被展平并被破坏（特别是当必须将填料组装到具有一种水平的纵向轴线的塔壁中时）。

发明内容

本发明的问题是提供这样一种技术方案：其比上述现有技术成本更低，并且通过该技术方案则能够在很大程度上避免沿着塔壁出现一种液体旁路。

通过一种顶冠部元件而解决上述问题，该顶冠部元件用于将一种填料固定在传质塔中，包括一种伸长的片层，上述片层包括一种顶部（roof）元件、一种壁元件即一种底部元件，从而使得在所述顶部元件与所述壁元件之间形成一种第一弯曲线。在所述壁元件与所述底部元件之间形成一种第二弯曲线。顶部元件设置有多个缺口。底部元件设置有多个凹槽，由此缺口的数目少于凹槽的数目。

所述顶部元件具有一种顶部元件边缘，并且所述缺口从所述顶部元件边缘延伸到第一弯曲线。由此至少某些缺口可仅覆盖着介于顶部元件边缘与第一弯曲线之间距离的一部分。在一种有利实施例中，缺口可以是切口。

底部元件具有一种底部元件边缘，其中所述凹槽从顶部元件延伸到第二弯曲线。

有利地，能够将一种突出物布置在壁元件上。