[发明专利]用于高原环境下的精馏用环流型筛板塔

说明书

本发明公开了一种用于高原环境下的精馏用环流型筛板塔，包括柱面状的塔壳，塔壳的内壁设有水平布置的环形的支撑凹槽，支撑凹槽支撑有水平布置的筛板，筛板位于支撑凹槽的边沿部位与支撑凹槽的上槽壁之间设有支撑环，筛板位于支撑凹槽的边沿部位与支撑凹槽的下槽壁之间设有水平布置的支撑环，支撑环的竖置截断面为环状，支撑环设有延其环形方向布置的切口。本发明的有益效果为：本发明设计的适应高原的环流型筛板塔，筛板水平度有保证，液体流路长，气液接触更加充分，精馏效果明显提高，而且而且它自身结构简单，便于加工，工作可靠。

技术领域

本发明涉及空气分离技术领域，具体涉及一种用于高原环境下的精馏用环流型筛板塔。

背景技术

随着工业科技的快速发展，市场对氧、氮产品（氧气、氮气、液氧、液氮）在急剧增加，为了大量获得高纯度氧氮产品，采用深冷技术对空气分离获得氧氮产品是目前最有效、最实用的方法之一，而精馏塔又是采用深冷技术进行空气分离中最重要的设备之一，精馏效果的好与差直接影响氧氮产品的纯度与产量，因此对精馏塔的设计研究一直是空分领域技术人员重要的研究方向之一。

为满足西部地区氧氮产品的生产使用需求，最好的办法是在西部地区进行生产，而西部高原地区环境较为恶劣，温度低，空气稀薄，气压低等这些因素都会影响精馏效果，而精馏效果差将导致氧氮产品纯度与产量都达不到预期效果。

精馏时采用筛板，筛板上方供液空向下流，筛板下方供压力气体行下向上引入，筛板的水平度对于精馏效果有很大影响，如何进行筛板水平度有效精准调节成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于高原环境下的精馏用环流型筛板塔，其能很方便的调节筛板的水平度，进而使得精馏具有较好的效果。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于高原环境下的精馏用环流型筛板塔，包括柱面状的塔壳，塔壳的顶部用于液空从上向下流入，塔壳底部用于压力气体从下向上引入，塔壳的内壁设有水平布置的环形的支撑凹槽，支撑凹槽支撑有水平布置的筛板，筛板位于支撑凹槽的边沿部位与支撑凹槽的上槽壁之间设有支撑环，筛板位于支撑凹槽的边沿部位与支撑凹槽的下槽壁之间设有水平布置的支撑环，支撑环的竖置截断面为环状，支撑环设有延其环形方向布置的切口，通过调节切口的大小可以对支撑环做精细化的形变调节进而调节筛板的水平度。

优选地，筛板上设有溢流组件，溢流组件包括水平布置的第一隔板、水平截面成“2”形的竖直布置的第二隔板、第一溢流板、第二溢流板和溢流管，第一隔板置于筛板的中间位置，第二隔板置于第一隔板上，第二隔板与第一隔板形成第一溢流区和第二溢流区，第一溢流区的上方用于接收液空的流入，第一溢流板设置在第一溢流区的开口的下部，液空在第一溢流区通过漫出第一溢流板而进入筛板上，第二溢流板设置在第二溢流区的开口的下部，液空在第二溢流板处漫出第二溢流板流入第二溢流区，第一隔板位于第二溢流区内开设有溢流通孔，溢流通孔向下连接溢流管。

优选地，溢流组件包括呈上下叠加布置的第一溢流组件和第二溢流组件，第二溢流组件位于第一溢流组件的下方，第二溢流组件的第一溢流区与第一溢流区的溢流管相连。

优选地，筛板的上均匀布满了直径为0.9mm的换热孔，换热孔供压力气体从下向上通过筛板，压力气体通过换热孔后与筛板上方的液空进行换热，换热孔与换热孔之间的间距为3.25mm。

本发明的工作原理为：以生产氮气为例，液空从上一层筛板的溢流管的溢流口流入到当前筛板层的第一溢流区，当流入第一溢流区的液空的量的高度大于第一溢流板高度时，液空从第一溢流区溢流出来，沿着筛板逆时针流淌，使得筛板上分布有一定深度的液空，压力气体从底部往上升，穿过筛板上的换热孔与液空充分接触，接触过程进行热质交换，气态被冷却，其中的氧组分冷却为液态，液态吸热，其中的氮组分蒸发为气态往上走，当筛板上的液空高度大于第二溢流板的高度时，液空进入第二溢流区并通过溢流管流向下一层筛板继续精馏，以此类推，在壳体顶部获得高纯度氮气产品。