一种气体分布器和含有该分布器的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种气体分布器和含有该分布器的系统。本发明专利技术所述气体分布器包括环状的气体分布管，位于所述环状的气体分布管的环内且通过导流叶片与气体分布管连接的连接腔，以及与所述气体分布管连接的进气管；所述进气管通过分出的至少两个进气支路与气体分布管连接，从而实现气体分布管的固定以及进气；所述气体分布管的表面具有气孔。本发明专利技术的气体分布器结构简单，操作稳定，均布性能好，在塔内不会产生明显的漩涡，气流运动平稳有序，减少了由于气流过分湍动所带来的能量损失。

A gas distributor and a system containing the distributor

The invention relates to a gas distributor and a system containing the distributor. The gas distributor comprises a ring-shaped gas distributor, a connecting cavity located in the ring of the ring-shaped gas distributor and connected with the gas distributor through a guide vane, and an inlet pipe connected with the gas distributor pipe; the inlet pipe is connected with the gas distributor pipe through at least two outlet inlet branches. Thus, the gas distribution pipe is fixed and air intake, and the surface of the gas distribution pipe is provided with a gas hole. The gas distributor of the invention has the advantages of simple structure, stable operation, good uniform distribution performance, no obvious swirl in the tower, stable and orderly air flow movement, and reduced energy loss caused by excessive turbulence of air flow.

【技术实现步骤摘要】
一种气体分布器和含有该分布器的系统
本专利技术涉及一种气体分布器和含有该分布器的系统，尤其涉及一种气体分布器、包含该气体分布器的鼓泡塔及系统。
技术介绍
化工领域的生产工艺中常涉及到气体或液体参与的反应，这就需要可以进行气液两相或气液固三相混合的搅拌部件。气体分布器是一种广泛使用的部件，尤其广泛应用在多相流态化反应的装置中。目前工业上使用的气体分布器主要有板式气体分布器和管式气体分布器两种类型，其主要作用之一是为让反应物均匀分布，加快反应效率以及缩短反应周期，如何更好地控制压降和流速以达到更佳的气体分布状态仍是研究的重点。CN105944630A公开了一种气体分布器，包括至少一个气体分布盘，所述气体分布盘为由若干波纹片组装而成的盘式结构，所述波纹片的波棱不沿竖直方向设置，相邻两个所述波纹片的波棱的倾斜方向相反。该气体分布器具有气泡大小均一、分布均匀且分布面积大的优点，还可以促进流体的组成、温度、流速等参数在传质设备径向上趋于一致，减少返混。但是，会导致气泡过于密集，气泡在上升过程中很容易聚集变大，从而影响传质效果。CN105268396A公开了一种气体分布器，包括进气口、条形通道、环形通道、过滤网、分布孔。所述进气口位于气体分布器中央位置处，为圆柱型结构，与条形分布通道相连通，所述条形分布通道为水平柱状结构，一端与进气口连通另一端与环形分布通道连通，所述的环形分布通道为圆环型结构，连段分别于条形分布通道连通，所述的过滤网位于条形分布通道和环形分布通道的底端，圆形分布孔孔径为6-10mm。该气体分布器可以防止气体局部集中或出现死区的情况，大大的提高了气体分布器的工作效率。但是，此分布器气泡分布过于分散，导致整个塔器内部气含率较低，仅适合用于对气含率要求不高的反应，具有一定的局限性。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种气体分布器和含有该分布器的系统。为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种气体分布器，所述气体分布器包括环状的气体分布管，位于所述环状的气体分布管的环内且通过导流叶片与气体分布管连接的连接腔，以及与所述气体分布管连接的进气管；所述进气管通过分出的至少两个进气支路与气体分布管连接，从而实现气体分布管的固定以及进气；所述气体分布管的表面具有气孔。作为本专利技术所述气体分布器的优选技术方案，所述进气管分成2N个进气支路，N为≥1的整数，这2N个进气支路两两成对地连接到气体分布管的径向相对侧。所述N为≥1的整数，例如1、2、3、4、5、6、7、8或10等。更优选地，所述进气管分成2N个进气支路，N为≥2的整数，这2N个进气支路两两成对地连接到气体分布管的径向相对侧，且这2N个进气支路与气体分布管的连接口在气体分布管上均匀分布。优选地，所述进气管与气体分布管和连接腔所在的平面垂直，进气支路均为L型且L型上与气体分布管连接的一边与进气管平行。本专利技术中，进气管与进气支路是相互连通的，进气管和进气支路的材质以及壁厚控制需要保证既起到进气的作用，又具有足够的强度对气体分布器起到支撑固定作用。作为本专利技术所述气体分布器的优选技术方案，所述气体分布管的管壁厚度在0.5cm～1cm，例如0.5cm、0.6cm、0.7cm、0.8cm、0.9cm或1cm等。优选地，所述气体分布管的管径为所述气体分布管(11)的外环直径的1/2～1/3，例如1/2、2/5或1/3等。优选地，优选地，所述连接腔的直径为气体分布管的外环直径的0.05～0.2，例如0.05、0.08、0.1、0.15、0.17或0.2等。在此优选范围内，连接腔可以较好地支撑导流叶片，加强固定强度。优选地，所述导流叶片为扇叶状。优选地，单扇导流叶片与连接腔连接所得的连接点中，连接所述连接腔径向相对侧的连接点形成的连接线的延长线通过环状气体分布管的环心。优选地，所述导流叶片以连接腔为中心发散设置。优选地，所述导流叶片以连接腔为中心以同一弧度弯曲发散设置，所述弧度在0.5π～0.6π，例如0.5π、0.52π、0.55π或0.6π等。将弧度控制在此范围以内，有利于控制气液湍动在较优的状态下进行。本专利技术的气体分布器中，导流叶片固定连接气体分布管和连接腔，可以加速气体液体的传质，从而实现较好的湍动状态。导流叶片和连接腔的连接方式例如可以是焊接。优选地，所述进气管的管壁厚度在1cm～2cm，例如1cm、1.2cm、1.3cm、1.4cm、1.6cm、1.8cm或2cm等。优选地，所述进气管的管径为所述气体分布管的外环直径的1/3～1/4，例如1/3、2/7、3/10或1/4等。作为本专利技术所述气体分布器的优选技术方案，所述气体分布管的表面开孔率为60％～90％，例如60％、65％、70％、75％、80％、85％或90％等。优选地，所述气体分布管表面的气孔孔径大小不一致。更优选地，所述气体分布管上，靠近所述气体分布管与进气支路连接口处的气孔的孔径小，远离所述气体分布管与进气支路连接口处的气孔的孔径大。按照此优选方案的孔径分布规律进行孔的设计，可以平衡压降，减小传质阻力,有利于提高分布器均布性能。第二方面，本专利技术提供一种反应器，所述反应器含有第一方面所述的气体分布器。本专利技术所述反应器可以是鼓泡塔、流化床、气化炉或沸腾炉等，优选为鼓泡塔。更优选地，本专利技术提供一种鼓泡塔，所述鼓泡塔包含第一方面所述的气体分布器，所述鼓泡塔的进气口在底部，所述进气口用于穿入所述气体分布器的进气管，所述气体分布器和连接腔所在的平面与水平面平行。第三方面，本专利技术提供一种系统，所述系统含有第二方面所述的鼓泡塔作为第二鼓泡塔，所述系统包括：第一鼓泡塔、第二鼓泡塔和换热器，所述第一鼓泡塔的上部设有原料和催化剂入口以及与换热器顶部出口连通的第一循环入口，所述第一鼓泡塔的下部设有与第二鼓泡塔顶部出口连通的第二循环入口，所述第一鼓泡塔的底部设有与第二鼓泡塔下部连通的产物出口。所述第二鼓泡塔的底部设有气体入口，所述第二鼓泡塔的上部设有溢流出口，所述溢流出口与所述换热器的底部连通。本专利技术所述系统中，所述溢流出口不仅限于与换热器的底部连通，还可以引出另外的管路与其他储存装置或后处理装置连接。本专利技术的系统中，第一鼓泡塔为主反应塔，例如可以发生酯化反应。本专利技术的第二鼓泡塔采用第一方面所述的气体分布器进行气体分布，通过定流量通气，能够实现湍流鼓泡状态，气液返混效果好，可以充分利用气体原料(比如CO2)对液相产物(比如碳酸乙烯酯)混合物中未反应完全的原料(比如EO)进行置换，通过气体原料(比如CO2气相)将残余的未反应完全的原料(比如EO)重新带入第一鼓泡塔进行反应，实现残余的未反应完全的原料(比如EO)的循环，有利于缩短物料的停留时间，减小设备的大小和投资。本专利技术的系统通过换热器出口物料温度的控制，可有效控制第一鼓泡塔床层温度，效果显著。本专利技术的系统可以用于以气体或液体原料制备碳酸酯等，系统操作弹性大，可在较宽的范围内进行稳定操作，易于控制，而且生产效率高，副产物少。本专利技术所述系统中，所述溢流出口不仅限于与换热器的底部连通，还可以引出另外的管路与其他储存装置或后处理装置连接。作为本专利技术所述系统的优选技术方案，所述系统还包括与溢流出口连通的气液分离器，所述气液分离器顶部和底本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体分布器，其特征在于，所述气体分布器包括环状的气体分布管(11)，位于所述环状的气体分布管(11)的环内且通过导流叶片(13)与气体分布管(11)连接的连接腔(12)，以及与所述气体分布管(11)连接的进气管(14)；所述进气管(14)通过分出的至少两个进气支路(141)与气体分布管(11)连接，从而实现气体分布管(11)的固定以及进气；所述气体分布管(11)的表面具有气孔(111)。

【技术特征摘要】
1.一种气体分布器，其特征在于，所述气体分布器包括环状的气体分布管(11)，位于所述环状的气体分布管(11)的环内且通过导流叶片(13)与气体分布管(11)连接的连接腔(12)，以及与所述气体分布管(11)连接的进气管(14)；所述进气管(14)通过分出的至少两个进气支路(141)与气体分布管(11)连接，从而实现气体分布管(11)的固定以及进气；所述气体分布管(11)的表面具有气孔(111)。2.根据权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，所述进气管(14)分成2N个进气支路(141)，N为≥1的整数，这2N个进气支路(141)两两成对地连接到气体分布管(11)的径向相对侧；优选地，所述进气管(14)分成2N个进气支路(141)，N为≥2的整数，这2N个进气支路(141)两两成对地连接到气体分布管(11)的径向相对侧，且这2N个进气支路(141)与气体分布管(11)的连接口在气体分布管(11)上均匀分布。3.根据权利要求1或2所述的气体分布器，其特征在于，所述进气管(14)与气体分布管(11)和连接腔(12)所在的平面垂直，进气支路(141)均为L型且L型上与气体分布管连接的一边与进气管平行；优选地，所述气体分布管(11)的管壁厚度在0.5cm～1cm；优选地，所述气体分布管(11)的管径为所述气体分布管(11)的外环直径的1/2～1/3；优选地，所述连接腔(12)的直径为气体分布管(11)的外环直径的0.05～0.2；优选地，所述导流叶片(13)为扇叶状；优选地，单扇导流叶片(13)与连接腔连接所得的连接点中，连接所述连接腔径向相对侧的连接点形成的连接线的延长线通过环状气体分布管的环心；优选地，所述导流叶片(13)以连接腔(12)为中心发散设置；优选地，所述导流叶片(13)以连接腔(12)为中心以同一弧度弯曲发散设置，所述弧度在0.5π～0.6π；优选地，所述进气管(14)的管壁厚度在1cm～2cm；优选地，所述进气管(14)的管径为所述气体分布管(11)的外环直径1/3～1/4。4.根据权利要求1-3任一项所述的气体分布器，其特征在于，所述气体分布管(11)的表面开孔率为60％～90％。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：何霖，傅送保，王科，王凯，谭亚南，侯章贵，程牧曦，张卉，韩伟，陈浩，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海石油炼化有限责任公司，中海油炼油化工科学研究院北京有限公司，西南化工研究设计院有限公司，中海油青岛重质油加工工程技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11