[实用新型]旋转剪切流塔盘

说明书

本实用新型涉及一种旋转剪切流塔盘。

板式塔是化工生产中得到非常广泛应用的单元操作设备之一，主要应用于精馏、吸收以及气体的洗涤等。因其具有生产能力大、控制简便、操作弹性大、性能稳定且检修、清洗均较方便等优点。板式塔因其内部塔盘的形式不同而划分为不同名称的塔，目前常见的有（1）泡罩塔，（2）筛板塔，（3）浮阀塔，（4）喷射型塔板。迄今为止，现有的喷射塔是在塔盘上开有与液流同方向的喷射孔（如舌形孔）（见下图4），气体经舌孔喷出，其沿水平方向的分力推动了液体流动。由于在某一块塔盘上的液体流最大路径是从塔盘的受液区到降液区的直线距离，从而使得液体在塔盘上的停留时间很短，造成气液接触不充分塔板效率偏低。

为了解决现有的喷射型塔板中液体在塔盘上的停留时间短、造成气液接触不充分塔板效率偏低的问题，本实用新型提出了一种液体停留时间长、塔板效率高的旋转剪切流塔盘。

本实用新型所述的旋转剪切流塔盘，包括塔盘，其特征在于：所述的塔盘上设置若干降液管、若干喷射斜孔，所述的降液管的一端固定在所述的塔盘的外圈、另一端向塔盘中心延伸直至连通在塔盘下方的中心集液管内，所述的中心集液管出液口通入位于中心集液管下方的受液槽内，所述的降液管沿所述的塔盘的周向排布形成一圈降液管圈，并且所述的降液管固定在所述的塔盘的一端高出所述的塔盘上表面；所述的受液槽通过拉筋板与中心集液管连接，并利用中心集液管出口与受液槽溢出口之间的液位差形成液封，且所述的受液槽的槽壁上设置溢出口；所述的喷射斜孔以所述的塔盘的中心为圆心周向排列形成的若干圈同心的喷射斜孔圈，且位于所述的降液管圈的圆内的所述的喷射斜孔圈的喷射口顺、逆时针间隔排列、位于所述的降液管圈的圆外的所述的喷射斜孔圈的喷射口朝向所述的塔盘的中心。

所述的降液管圈的圆外设置一圈所述的喷射斜孔圈。

每圈所述的喷射斜孔圈上的喷射斜孔均匀排列。

所述的降液管圈中的降液管均匀排列。

所述的中心集液管和所述的受液槽均位于所述的塔盘中心的正下方。

所述的喷射斜孔根据塔盘的需求制成不同的形状。

所述的喷射斜孔可采用舌形喷射孔、圆弧形喷射孔、矩形喷射孔或三角等形状的喷射孔。

所述的塔盘的最外缘设置一圈卡子，且所述的塔盘通过卡子固定在与塔壁相焊接的支撑圈上。

所述的塔盘的最外缘设置一圈卡子，且所述的塔盘通过卡子固定在与塔壁相焊接的支撑圈上。

所述的喷射斜孔的倾斜角为2~85度。

当塔体的直径小于1m时，相邻的塔盘之间通过圆环支架支撑，且塔盘与塔体之间的缝隙用填料密封圈封牢。

由塔盘下方上升的气体从喷射斜孔喷出，假设气体的推力为F，在气体推力的分力F×cosα（α一般取15~35°，理论上角度越小分力越大）沿圆周切向的推动下，液体产生旋转流动；在塔盘上顺、逆时针交替排列开设同心圆喷射斜孔圈，液体在气流的作用下获得“剪切流”，在旋转剪切流塔盘上液体是沿着一个个直径不同的同心圆流动的，在靠近圆心的受液区同心圆轨迹的液体在离心力的作用下又扩散到相邻的外层同心圆轨道，直至流到最外层的降液管中进入受液槽，再由槽壁溢出而进入下一层塔盘。

本实用新型的有益效果是：加大了气、液接触面积，加快气液两相表面的更新、降低气膜和液膜阻力；（2）强化涡流扩散传递；（3）大大地加大气、液接触时间（液体流的路径是一组同心圆）；（4）保证气、液多次逆流接触，防止气、液短路、夹带、返混，提高传质推动力。从而可以大大地提高气液传质或分离效率。

图1是本实用新型的平面图。

图2是本实用新型的喷射斜孔的结构图（以舌形喷射孔为例，其中α代表喷射斜孔的倾斜角；t代表喷射斜孔的喷射口的垂直高度）。

图3是本实用新型的塔盘的垂直分布图（以3层塔盘为例，其中，b代表液封高度；d代表塔盘上的液层高度；e代表相邻两塔盘之间的板间距；Φ代表塔体直径）。

图4是本实用新型的塔盘的垂直分布图（以3层塔盘为例，塔体直径小于1m为例）。

图5是传统的塔盘的结构图（其中，1’代表塔盘；2’代表喷射斜孔；3’代表降液管；4’代表受液盘）。

下面结合附图进一步说明本实用新型

参照附图：

参照附图：