[发明专利]高汽容量复式降液管分馏塔盘

说明书

本发明涉及高性能汽—液接触装置的设计和结构；例如，在分馏塔中使用的，分离挥发性化合物的装置，通常称为分馏塔盘或接触塔盘。

分馏塔盘广泛地用于碳氢化合物加工、化学和医药工业中。因此，为了改进分馏塔盘，人们进行了大量研究、开发和创造性工作。

大多数塔盘具有在塔盘接触表面(铺面)上均匀分布的圆形穿孔，使上升的蒸汽从塔盘表面竖直向上流动。一小部分分馏塔盘利用机械装置，当蒸汽向上穿过塔盘接触面时以规定的方向为蒸汽导向，其中一例见US-A-3,045,989。在该文献中，穿孔可认为具有槽那样的性质，在具体实施例中，利用上升蒸汽将水平液流引导到各个方向。在图4A中，槽的指向完全相反以便促进液流集中于出口降液管118′。

US-A-3,550,916中，在分馏塔盘铺面的有效表面区域上的槽状开口，其指向将上升蒸汽流导向塔盘的出口降液管的方向。US-A-4,065,52中的分馏塔盘的另一种布置中，在塔盘铺面设置的槽引导从槽涌出的气体的方向，从而使液流在塔盘上呈现需要的模型。在该实例中，液体以交替的向心和离心模型流动。该发明的目的是保证液体在接触板上的均匀分布。

US-A-3,282,576中，如第5栏所述，槽可以在单溢流筛分塔盘上布置以促进液体在塔盘上的流动而无需依靠液体的梯度。槽的推力导向开口平行地分排布置，基本面对塔盘的液体出口。US-A-3,417,975公开了分馏塔盘结构的另一种变型，其中，塔盘的铺面部分具有圆形穿孔和导流槽。该文献图1中以及US-A-3,282,576的图3中所示的槽具有与本发明相似的性质。在US-A-3,417,975的装置中，导流槽在铺面横向上不均匀间隔开来，以提供靠近塔盘周边的槽的较高的集中性。

US-A-3,759,498公开了分馏塔盘铺面的另一种布置，其中采用了圆形穿孔和导流槽。槽的布置是为了增加塔盘的不位于入口和出口降液管之间的直接流动通路上的周边部分的液体速度。槽的指向将液体导入或导出上述本来会滞流的区域，因而提高了塔盘的总效率。应注意的是，这种塔盘以及上面提到的那些塔盘并不是降液管紧密布置，不受非均匀液流模型影响的复式降液管塔盘。

US-A-4,101,610公开了一种单溢流分馏塔盘，其铺面有圆形穿孔和导流槽。导流槽的布置是为了将塔盘上的液体导向出口降液管，其目的是减小塔盘表面上的滞流区域，以及减小横过塔盘的液体梯度。

US-A-4,499,035公开了单溢流汽—液接触塔盘表面的另一种布置，在其塔盘铺面上采用了圆形穿孔和导汽槽。该文献在从入口降液管至塔盘铺面的液体入口处特别设有促进起泡的装置。

在上述各文献中的导汽槽的作用不同于本发明的复式降液管塔盘。在上述各文献中，槽的一个基本用途是减少长液流路径可能导致的横过塔盘的液体梯度。在这些现有技术中的导汽槽的另一个基本作用是将液体推入或推出入口和出口降液管间的直接液流通路之外的铺面区域。复式降液管塔盘的独特结构排除了在塔盘铺面上采用导汽槽的这两个原因。

CA-A-785,739中的图3a和3b所示塔盘铺面结构据信是有关的现有技术。在上述图中所示的塔盘表面所具有的导汽槽处于不同的方向，包括面对完全相反方向的导汽槽。这种塔盘采用导汽槽是为了促进横过塔盘的液流，防止或减小在塔盘表面上形成液体梯度。

在出口降液管的入口上方使用“防跳”挡板公开于Glitsch公司发行的镇流塔盘设计手册(ballast tray design manual，1974年版权出版号4900第四版)中的图10中。

US-A-3,410,540据信是有关的现有技术文件，其中的复式降液管塔盘采用了与本发明的塔盘相似的非常独特的降液管设计。

US-A-4,174,363公开了一种小金属罩设计，小金属罩通过螺栓固定在塔盘上表面上，以促进停滞的液体从塔壁流向塔盘的有效区域。该文献所述装置可用于单溢流塔盘和如本发明所采用的复式降液管塔盘。该文献还表示了导流槽在单溢流塔盘的有效铺面表面上的应用。与上述文献公开的技术内容相比较，本发明装置的导汽槽是用来增加汽容量，同时又保持了相同的效率。