[实用新型]一种高效气液传质的精馏塔

说明书

本实用新型公开了一种高效气液传质的精馏塔，属于精馏装置技术领域，具体包括：塔体，所述塔体内腔从上到下依次为液体分布段、精馏段和气体分配段，所述精馏段内设有多个塔板，所述塔板上端面间隔均布有若干个导向柱，所述导向柱呈水滴状且具有过渡光滑的流线形轮廓，所述导向柱的长轴方向和来流方向平行，所述导向柱的曲率半径沿液体流动方向逐渐降低，同列相邻所述导向柱之间设有筛孔。通过水滴状的导流柱及设于其上的通孔，确保各个鼓泡区均匀稳定分布流体，同时导向柱的设置可以遏制气体鼓泡不均匀导致的液体大范围横向震荡的问题，进一步保证气液均匀稳定分布，有效减少气液传质盲区，传质效率高，产品品质好。

技术领域

本实用新型涉及精馏装置技术领域，特别涉及一种高效气液传质的精馏塔。

背景技术

精馏是利用混合物中各组分挥发度不同而将各组分加以分离的一种分离过程，是气液两相之间的传质过程。进行精馏操作的装置为精馏塔，精馏过程中，塔内气液两相直接接触，利用物质沸点的不同，通过连续的蒸发冷凝过程使得沸点较低的物质呈气态向塔顶流动，而沸点较高的物质呈液态向塔底流动，在上下流动过程中不断进行传质与换热，分别提高两种物质的纯度。

中国专利号CN201520690870.6公开了一种己烷精馏塔，顶部和底部分别设有进料口和出料口，在进料口下方直至出料口设置有多层带筛孔的塔板，塔板仅一端与塔内壁设有用于液体向下层流动的空隙，相邻层塔板的空隙交错设置，塔板的上表面固定设有导流板，导流板顺液体流向设置有多条；筛孔设置于导流板之间，筛孔的孔径为8.5mm～12mm。导流板的设置，使得液体分流，流体压力损失较大，且在流道内，液体倾向于从前面的筛孔中流出，出现短路及液面梯度过大而造成的漏液和液乏现象，也容易产生气液传质盲区，降低塔板效率。其次，气体在相邻层塔板流通时，需要克服降液管帘幕液体的阻力，流速较高时，气体压力若不足，则难以突破该区域，进而使得液体只能从筛孔中流出，而无法起到延长气体流程的作用，将严重降低传质效率；而且就算克服降液管帘幕液体的阻力，也将导致气速降低，同样会降低塔板传质效率。

实用新型内容

针对以上现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种高效气液传质的精馏塔。

为实现上述目的，本实用新型具体通过以下技术实现：

一种高效气液传质的精馏塔，包括塔体、再沸加热器、液体分布器和冷凝器；所述塔体内腔从上到下依次为液体分布段、精馏段和气体分配段，所述精馏段内设有多个塔板，所述塔板上端面间隔均布有若干个导向柱，所述导向柱呈水滴状且具有过渡光滑的流线形轮廓，所述导向柱的长轴方向和来流方向平行，所述导向柱的曲率半径沿液体流动方向逐渐降低，同列相邻所述导向柱之间设有筛孔。

工作时，液体由液体分布段进入，进料后在塔板上沿着水平方向流动，然后由降液管导流到下层塔板上；蒸气由气体分配段进入，一部分经塔板筛孔上升，形成鼓泡区，另一部分沿蛇形通道流通，蒸气与下降的液体进行逆流接触，两相接触中，液体中的易挥发组分不断地向气相中转移，气相中的难挥发组分不断地向液体中转移，气相愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而液体愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，从而达到组分分离的目的。

液流方向上布置导向柱，可以使得液体和蒸汽等流体在流经导向柱的过程中流道扩张，即以导向柱为中心向两侧分散，流体在流动过程中出现分支或汇合的现象，有利于液体和气体在筛板上均匀分布，确保各个鼓泡区合理分配液体，促进气液均匀传质；同时，筛孔设于同一层相邻导向柱之间，可以防止气体鼓泡不均匀导致的液体大范围横向震荡，横向波动撞击到导向柱后被遏制，降低了冲击，进一步保证气液均匀稳定分布，有效减少气液传质盲区。其次，流线形的导向柱为曲面结构且其外壁光滑过渡，流阻系数小，大大减小了对流体的阻碍和扰动作用，可以减小或消除塔板上流体流动的涡流及滞流现象，增加了流体流动的平稳性，且减少了流体在流动时的能量损耗和压力损失，促使流体在塔板上均匀稳定流动，避免短路及液面梯度过大而造成的漏液、夹带以及液乏现象，从而提高精馏塔操作的稳定性和连续性。