[实用新型]一种一体式气液分配装置

说明书

本实用新型提供一种一体式气液分配装置，所述一体式气液分配装置包括分配装置本体和设置于分配装置本体内的一体式分形气液分布装置。所述一体式气液分配装置实现了气液均匀分布，且有利于冷热气液两相流体的间壁传热；所述一体式气液分配装置结构简单，不要求设备及内构件的安装水平性；同时具有一体化制造、安装及维护的特性，降低了设备的安装及维护成本。

技术领域

本实用新型涉及石油炼制与化工设备技术领域，具体涉及一种滴流床反应器内气液两相流体分配的内构件，尤其涉及一种一体式气液分配装置。

背景技术

滴流床反应器是石油炼制与化工领域中主要的反应器之一，具有结构简单、设备投资低、操作方便、操作弹性大的优点。在滴流床反应器中，液相流股与气相流股并流向下均匀地穿过催化剂填料床层，通过在催化剂表面形成液层薄膜来完成反应。因而，气液两相在接触填料床层之前达到充分混合和均匀分布是滴流床反应器的关键指标。尤其是对于安装不水平或床径尺寸较大的滴流床反应器，达到较好的气液分布特别困难。恶劣的气液分布会严重影响反应器操作性能，降低反应器寿命和产品质量。

提高气液两相流体的分布均匀度和混合质量，通常需要在填料床层的上侧布置预混合器、混合室和气液分配器等内构件。这些内构件通过上下拼接的方式组装在滴流床反应器内，气液两相流体通过在其内部形成复杂的流场来促进相互的混合和后续的分布，如US5567396A、US5989502A和US5462719A。这种方案虽然可以获得较充分的气液混合结果，但是不仅结构复杂、维护困难、压降较大，而且其气液分布均匀度与安装水平性高度相关，因此在安装上具有十分严苛的需求。特别是对于一些易结构或易腐蚀的体系，复杂的结构会使内构件在长期运行下磨损迅速，从而大幅缩短设备维护周期并提升成本。

区别于利用形成的大尺度湍流进行混合和液体分布的传统气液分配设备，如US6742924B2等所述的分形管是一种利用多分支管对液体流量进行等量分割的新型设备。分形管的结构是一种通过逐级分裂形成的网状结构，管径跟随分裂次数逐级变小；整体呈锥形，分裂总是使下一级分形管向外侧延伸，最终尽可能覆盖整个气液分配装置出口截面。液体在管内运动并均匀分配其流量，而动量较小的气体在管外流动，在分形管组成的网状结构中快速分配均匀。因此，这种气液分配设备可以获得均匀的气液出口速度分布；不使用液体分布盘板，因而也不需要对安装水平性做出要求；并且在结构上仅由管道群组成，便于一体化制造、安装和维护。然而，传统的分形管设备没有给气液两相提供充足的混合空间，气液混合效率较低，并且从分形管中流出的液体不具备径向运动特性，存在聚集现象，无法形成喷射角，雾化和喷淋效果差。

因此，利用分形结构，开发一种同时具备气液分配均匀、混合强度高、结构简易、维护方便、安装需求低的一体式气液分配装置具有重要意义。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种一体式气液分配装置，所述一体式气液分配装置可实现气液均匀分配并充分混合，结构简单，不要求设备及内构件的安装水平性；同时具有一体化制造、安装及维护的特性，降低了设备的安装及维护成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种一体式气液分配装置，所述一体式气液分配装置包括分配装置本体和设置于分配装置本体内的一体式分形气液分布装置。