[发明专利]栅,筛,长喷射孔组合型板式精馏塔

说明书

本发明涉及一种板式精馏塔，属多孔组合型化工汽液传热传质装置。

目前，公知的栅孔型或筛孔型塔器，通常为单一结构型式者，在此类塔板上，由下一板上升的蒸汽组份垂直通过栅孔或筛孔，与横流而过的液体进行接触，实施传热传质的分离作用。在此类塔器中，若汽速稍大，则雾沫夹带现象严重；反之，若稍小，则易漏液，故操作弹性小。加之，板上的液面梯度大，液层高处，汽体不易通过，液层低者，汽体则易通过，往往存在偏流现象。边缘又存在死区和滞缓区，故汽液接触不够均匀。另当处理污秽物系时，又易堵塔。由于这些问题，致使此类塔型的用途受到一定限制。

针对以上栅、筛孔型塔板式塔器的不足之处，本发明----栅、筛、长喷射孔组合型板式精馏塔的目的是这样实现的：在塔板上采用格栅孔缝与圆形筛孔呈线、点结合的形式。在具体布局上，每隔2-10行之栅、筛孔，再设置呈一定角度或弧形之长条喷射孔1--2行，配上降液装置，即形成完整的塔板面布置。其平面布置见图1所示。

至于其数量之多寡及孔缝之大小(孔径ф5～25mm；缝宽4～8mm，长50～100mm，两端呈半圆状)，当视物性、空塔速度(1～2m/s)、开孔率(8～30％)诸因素而设计计算确定。

在塔器中，塔板的板间距(H)为200～600mm，板厚(S)随塔径之大小而异(2～6mm)，降液采用弓形装置，见图2所示。

喷射孔长50～300mm，宽20～50mm；型式为：呈一定角度者，其倾角为10～20°，出口处又有与板面几呈平行之泡吹带；呈弧型者，可取适当弧度。两者喷出口高度为2～10mm，见图3所示。

在此塔板上的流体动力学状况为：由喷射孔所喷射出的蒸汽以及由栅、筛孔上升的蒸汽与上层塔板所回流而下的液流三合为一，呈“火力”交叉状，这样可有效地增加汽液接触机遇，实施比较充分的均匀的汽液接触作用，从而强化传热传质过程，提高分离效果。由于此类塔板上的流体具有一定强度的水平驱动力，使流体几呈比较理想的“类柱塞流”状态。故板上液面梯度小，雾沫夹带得以有力地遏制，这样就允许采用较大的空塔速度，其对改善整个板面上的流体动力学状况，增大产量和操作弹性，消除或减少汽液接触不均匀现象、边缘死区、滞缓区和改善抗污性能等方面均具有积极意义，见图4所示。再者，长条斜拱形喷射孔对塔板结构可起到一定的补强作用。至于对边缘区域，若栅孔布置有困难时，可采用筛孔而弥补。故三者组合可起到相辅相成之效，且板面布置又具有一定的艺术性和美感。

本发明所述之新型塔板，既可用于洁净物系之分离，同样也适用于污秽物系之分离，且不易堵塔结垢，自净能力强。由于物料在塔板上的停留时间短，故在精馏过程中不易形成对某种产品质量有害之杂质(如在酒精精馏过程中形成酯类等物)，对产品的纯化有利。本塔板的结构和制作比一般筛、栅板要稍复杂些，但用材少，造价低、综合性能改善。由于本塔板阻力小，在常减压、加压、真空条件下均可应用。

下面结合附图进一步说明本发明的实施例：

图1、本发明塔器中的塔板平面布置图

图2、本发明塔器的纵向剖示图

图3、长条喷射孔示意图

图4、本塔板的流体动力学示意图