[发明专利]导向筛板浮阀塔

说明书

技术领域

本发明涉及一种导向筛板浮阀塔，属于化工过程中的汽-液传质分离设备。

背景技术

塔器作为气液和液液之间进行传质与传热的重要设备，广泛应用于炼油、石油化工、精细化工、化肥、农药、医药、环保等行业的物系分离，涉及蒸(精)馏、吸收、解吸、汽提、萃取等化工单元操作。塔器作为化工生产中应用数量最多、涉及面最广、能耗最大的单元设备，其增效、扩能、降耗成为降低加工成本、提高经济效益最为活跃的领域之一，塔设备的性能对于整个装置和企业的生产能力、产品质量、消耗定额、环保等方面均有重要影响。

筛板是塔设备中最早出现的结构型式之一，但直到1912年，筛板塔才开始用于炼油工业。由于当时对筛板的操作性能缺乏研究，因而得不到合理的设计，难于稳定操作，也就无法达到预期的要求。

1949年以前，对筛板的结论是：这类板型的操作范围很窄。因此未获得广泛应用。1949年以后，对筛板塔的研究工作日益增多，美国的Celanese公司进行了大量的工业规模精馏筛板塔的研究，其中Mayfield等人作了有关筛板操作性能方面的试验研究。在以后的生产实践及深入研究中逐步撑握了筛板操作的规律。目前，对筛板上两相流的流体力学性能已有足够的认识，一个设计合理的筛板塔完全可以稳定地操作。

20世纪七八十年代，大量文献报导了筛板上气液两相的接触状态及传质方面的研究工作，说明筛板上两相传递的基础研究越来越引起人们的重视，这对建立精确的数学模型，预测板效率以及对塔板的开发有很大的意义。

筛板塔的优点是结构简单、造价低，此外也能稳定操作。缺点是小孔易堵，操作弹性和板效率比浮阀塔板略差。

发明内容

为了克服传统筛板所存在的上述不足，本发明公布了导向筛板浮阀塔，其结构简单，造价低廉，操作弹性和分离效率大幅度提高。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。包括有塔体、塔板、降液板、受液盘，在塔板的液体入口处设置鼓泡促进器，在塔板板面上开设有导向孔、筛孔和浮阀，并在浮阀上开设浮舌。

本发明与已有技术相比具有的突出特点：

一、本发明在塔板板面上开设导向孔，从导向孔中喷出的气体倾斜向上，倾斜向上的力可以分解成水平的力和垂直于塔板向上的力，水平的力推动液体向前流动，垂直向上的力可以减轻液体与塔板之间的粘附作用，于是更加有利于液体的流动(特别是高粘度的液体)。从而消除了液面落差，塔板上不同部位气液接触更加均匀，传质效率提高；加设导向孔后，全塔各部位液面达到了均匀一致，所以生产能力要比普通塔板有大幅度提高。设在液流上游的鼓泡促进器诱导液体鼓泡，基本消灭了塔板上的“非活化区”。增大了塔板上气泡数量和气液接触面积，大幅度地提高了板效率，同时增大了气液通道和塔的生产能力。

二、在筛板上加设浮阀，可以起到如下作用：由于浮阀自重的原因，从而使得在气速较低时，浮阀不上升，随着气速的上升浮阀慢慢上升，从而使得塔板的操作弹性大大提高。由于在筛板上开设浮阀，从而能够使得在气速较大时，浮阀的上升高度也增大，从而增大气液两相的传质面积，使得气液两相的传质面积能够自动调节到一个较优值，从而使得导向筛板浮阀塔的分离效率较高。

附图说明

下面结合附图和实施实例对本发明作进一步说明。

图1是圆盘形浮阀组成的导向筛板浮阀塔示意图；

图2是圆盘形浮阀组成的导向筛板浮阀塔俯视图

图3是条形浮阀组成的导向筛板浮阀塔示意图；

图4是条形浮阀组成的导向筛板浮阀塔俯视图；

图5是导向孔的主视图；

图6是导向孔的剖视图

图中：1、塔体，2、塔板，3、浮舌，4、导向孔，5、筛孔，6、鼓泡促进器，7、降液板，8、圆盘形浮阀，9、受液盘，10、条形浮阀。

具体实施方式

鉴于提高精馏塔操作弹性和分离效率的重要意义，采用导向型塔板、筛板和浮阀相结合的新方法，开发出了操作弹性更大、分离效率更高的导向筛板浮阀塔。

如图1、2所示，圆盘形浮阀组成的导向筛板浮阀塔基本结构包括塔体1、塔板2、降液板7、受液盘9，在塔板2的液体入口处设置鼓泡促进器6，在塔板2板面上开设有浮舌3、导向孔4、筛孔5和圆盘形浮阀8。

如图3、4所示，条形浮阀组成的导向筛板浮阀塔基本结构包括塔体1、塔板2、降液板7、受液盘9，在塔板2的液体入口处设置鼓泡促进器6，在塔板2板面上开设有浮舌3、导向孔4、筛孔5和条形浮阀10。