[发明专利]复合穿流塔板与纤维束填料耦合的组合式塔板

说明书

技术领域

本发明涉及分离设备领域，尤指一种复合穿流塔板与纤维束填料耦合的组合式塔板。

背景技术

在石油化工、石油炼制、化工、轻工、环保、医药及原子能等工业部门，塔板和填料广泛应用于蒸馏、吸收、萃取、吸收、洗涤、冷却等化工单元过程。填料具有分离效率高、压降小、处理能力大等优点，但成本较大，操作弹性小，对配套塔内件要求高；塔板操作弹性大、抗堵塞、成本低、分离效率相对较大，但压降将较大，处理能力较低。塔板按有无降液管可分为溢流式塔板和穿流式塔板，相比之下，现有穿流式塔板结构简单，塔内空间利用率高，成本低，处理能力大，但汽液接触时间短，传质效率低，操作弹性小。理想的塔内件应同时具有低压降、高效率、大操作弹性、抗堵塞、低成本、大处理能力和塔内空间利用率高的特性。将塔板和填料复合是实现理想塔内件的有效途径之一。纤维束填料是一种新近开发的气液相均为连续相的高表面积挂网式柔性填料，液泛气速高达8m/s以上，传质效率高，压降仅为普通规整填料的1/2-1/3。

塔板和填料复合主要有溢流式塔板复合填料和穿流式塔板复合填料，由于穿流式塔板结构简单、易于填料复合，是最为理想的塔板填料复合形式。但现有穿流塔板复合填料，由于规整填料的液泛使复合塔板的弹性和负荷能力受到限制。如本发明人申报的专利CN101480537提到了一种新型穿流式复合塔板采用穿流塔板上增加相同开孔率的筛板，在穿流塔板下方设置一层0-250mm高的规整填料，充分利用塔内空间，增加气流接触时间，强化了气流混合强度和界面更新速率，提高塔板效率，同时由于筛板的存在使开孔率可以高达60%，大大提高了塔板的处理能力和操作弹性,降低了塔板压降和雾沫夹带；穿流式塔板有效地充当规整填料的液体分布器，使液体横向混合达到填料所要求的理想状态；反过来，规整填料又充当了塔板的气体分布器，进一步提高汽液传质状况，合理有效的利用了塔板和填料的优点。但由于规整填料的液泛气速较低，最大空塔动能因子小于3（m/s）.（kg/m3）^1/2，成为穿流式复合塔板进一步提高通量的瓶颈。

发明内容

本发明的目的就是为了克服穿流式复合塔板技术存在的不足而提供一种复合穿流塔板与纤维束填料耦合的组合式塔板。

本发明的技术方案：

本发明的目的是通过在高开孔率穿流塔板上部固定相同开孔率、错排的穿流筛板；以H形竖边进行分块式安装，H形竖边作为塔板自身支撑梁，上槽加装垂直隔板，H形竖边和隔板将整个塔板分成多个混合池下槽设置300～2500mm高的纤维束填料来实现的。它能充分利用塔内空间，改善穿流塔板的汽液传质状况，降低塔板压降，减少雾沫夹带，提高穿流塔板的处理能力、操作弹性和分离效率，消除塔板超大型化支撑圈和安装水平度的苛刻要求以及放大效应；解决塔板超大型化支撑结构难题以及塔板强度问题，易于实现塔器大型化。

本发明一种复合穿流塔板与纤维束填料耦合的组合式塔板，包括穿流塔板、穿流筛板、多个H形竖边、多个隔板和纤维束填料；所述穿流塔板上筛孔的开孔率为20～60％，在其上部3～8mm的距离通过多个固定柱设置有相同开孔率和孔形状的所述穿流筛板；所述筛孔是φ15~φ30mm圆孔或开孔面积相当的菱形孔、方孔和多边孔；所述穿流筛板上的筛孔与所述穿流塔板的筛孔错排或半错排；所述复合穿流塔板以H形竖边进行分块式安装，H形竖边作为塔板自身支撑梁；所述H形竖边与穿流筛板围成的各上槽加装多个垂直放置的所述隔板，所述H形竖边和隔板将复合穿流塔板分成多个混合池；所述H形竖边与穿流塔板围成的各下槽通过H形竖边的下竖边悬挂一层300～2500mm高的纤维束填料；安装时，所述复合穿流塔板的两块板之间以H形竖边的上竖边用螺栓固定，复合穿流塔板与支撑圈之间通过连接件固定。

根据上述构思，所述纤维束填料由15000-30000根纤维丝以菱形或正方形模式编结在固定架上而成，纤维丝直径为0.001-0.01mm。