一种大通量制造技术

本发明专利技术公开了一种大通量

【技术实现步骤摘要】
一种大通量、宽弹性的复合型高效接触塔


[0001]本专利技术涉及接触塔
，具体涉及一种大通量
、
宽弹性的复合型高效接触塔，该接触塔作为石油
、
化工
、
天然气处理与加工
、
轻工
、CCUS、UCG
等行业广泛应用的工艺设备，主要用来处理气液之间的传热和传质，实现物料的净化和分离
。

技术介绍

[0002]在石油天然气
、
化工
、
炼油
、
石化等工业生产装置中，塔器一直是最关键的设备之一，其性能及效率影响着产品的质量
、
成本和过程的能耗
、
环保等
。
一百多年以来，塔器技术一直伴随着板式塔和填料塔并行发展，且两者交替式蓬勃发展，各有其辉煌的时期，经过多年的发展，由于基础研究和开发应用研究力度的加强，国内外先后发开和推出了一系列新型塔板和高效填料，一大批新产品得到了广泛应用，显现出各自的特点，收到良好的收益
。
当前，板式塔的开发研究主要有两个重点，一是提高效率，二是要满足某些特定要求，如满足低压降
、
大通量
。
多年来，新型塔器不断出现，名目繁多，较为高效的有高效规整填料塔
、
旋流管塔盘等
。
[0003]CCUS
技术是在不降低当前化石燃料使用量的情况下减少排入大气
CO2气体量的手段，当前经济成本是制约中国
CCUS
发展的重要因素，在
CO2捕集
、
输送
、
利用与封存环节中，捕集是能耗和成本最高的环节
。
由于气源压力低
、
尾气气量大等特殊工况，常规吸收塔设备庞大，设备投资高等因素导致
CO2捕集成本的居高不下
。
在板式塔基础上，开发大通量高效接触塔结构，提高吸收塔的捕集效率，减少吸收塔设备尺寸，对降低
CO2捕集装置的设备投资，降低
CO2捕集成本，从而推动中国
CCUS
的快速发展具有重要意义
。
此外，塔器在气体脱硫
、
气体脱水
、
烟气净化
、CO2捕集等场景也具有广阔的应用前景
。
[0004]塔器可分为板式塔和填料塔两大类，常规板式塔主要类型有筛板塔
、
泡罩塔
、
浮阀塔等；填料塔主要类型有散装填料塔和规整填料塔；此外，在常规塔基础上还开发出了高速塔，如
T/P
型复合塔板
、
旋流管塔板等
。
其中，
[0005]1)
筛板塔
、
泡罩塔
、
浮阀塔等常规板式塔，缺点如下：
[0006]a)
常规板式塔气体流通能力低，操作气速低，塔径大，塔器整体造价高；
[0007]b)
常规板式塔操作弹性窄，比如筛板塔的操作弹性一般为
50
～
100
％
。
[0008]2)
填料塔，缺点如下：
[0009]a)
填料塔存在放大效应和壁流效应，填料内件造价高，在处理量较大的场合下应用较少；
[0010]b)
在液相负荷较小时不能有效地润湿填料表面，其液相负荷弹性窄，一般为
50
～
100
％；
[0011]c)
填料塔对于液体或气体的不良分布极为敏感，尤其是规整填料，大直径填料塔对气体
、
液体分布器的要求苛刻，不良的液体分布可能使填料的性能下降
50
～
70
％
。
[0012]3)T/P
型复合塔板，缺点如下：
[0013]a)
操作弹性窄，一般为
30
％～
100
％；
[0014]b)
流通能力虽比筛板塔大，但其流通能力提升不高与规整填料塔类似
。
[0015]4)
旋流管塔板，缺点如下：
[0016]a)
采用了旋流管分离技术，对气体流速有一定的要求，操作弹性窄，一般为
30
％～
100
％；
[0017]b)
旋流管塔盘压降比板式塔
、
填料塔大，塔器整体压降增加
。

技术实现思路

[0018]针对现有技术中存在的不足之处，本专利技术提供一种大通量
、
宽弹性的复合型高效接触塔，其可有效降低接触塔大小
、
降低设备投资，提高接触塔的操作弹性，灵活适应工况变化，提高装置使用率
。
[0019]本专利技术公开了一种大通量
、
宽弹性的复合型高效接触塔，包括：容器壳体；
[0020]所述容器壳体内自上而下设有
N
级复合型塔盘以及第
N+1
级的接触塔盘，所述容器壳体在
N+1
级的塔盘上方设有液相进口和气相出口，所述容器壳体在
N+1
级的塔盘下方设有液相出口和气相进口；
[0021]所述复合型塔盘包括上下设置的接触塔盘和分离塔盘，气相在
N+1
级的塔盘内自下而上流动，液相在
N+1
级的塔盘内自上而下呈折线流动，气液在塔盘内相互接触进行传质传热，实现物料的净化和分离；其中，所述接触塔盘的出液端设有溢流堰且上级的接触塔盘通过接触塔盘降液管进入下级的接触塔盘的进液端，所述分离塔盘为水平流向分离叶片组件，第
n
级所述分离塔盘的出液端通过分离塔盘降液管进入第
n+2
级所述接触塔盘的进液端
。
[0022]作为本专利技术的进一步改进，还包括：除雾器组件；
[0023]所述除雾器组件设置在液相进口与气相出口之间，所述除雾器组件包括上下设置的除雾器和水平流向分离叶片组件，所述水平流向分离叶片组件通过除雾器降液管进入第2级所述接触塔盘的进液端
。
[0024]作为本专利技术的进一步改进，所述接触塔盘降液管
、
分离塔盘降液管和除雾器降液管的末端均低于同一层的所述溢流堰的堰高
。
[0025]作为本专利技术的进一步改进，所述容器壳体在第一级复合型塔盘与除雾器组件之间设有上部人孔
。
[0026]作为本专利技术的进一步改进，所述气相进口的容器壳体内端连接有叶片式分布器
。
[0027]作为本专利技术的进一步改进，所述容器壳体在所述叶片式分布器与底部的液相出口之间设有底部人孔
。
[0028]作为本专利技术的进一步改进，所述液相进口的容器壳体内端连接有液相入口分布器
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种大通量
、
宽弹性的复合型高效接触塔，其特征在于，包括：容器壳体；所述容器壳体内自上而下设有
N
级复合型塔盘以及第
N+1
级的接触塔盘，所述容器壳体在
N+1
级的塔盘上方设有液相进口和气相出口，所述容器壳体在
N+1
级的塔盘下方设有液相出口和气相进口；所述复合型塔盘包括上下设置的接触塔盘和分离塔盘，气相在
N+1
级的塔盘内自下而上流动，液相在
N+1
级的塔盘内自上而下呈折线流动，气液在塔盘内相互接触进行传质传热，实现物料的净化和分离；其中，所述接触塔盘的出液端设有溢流堰且上级的接触塔盘通过接触塔盘降液管进入下级的接触塔盘的进液端，所述分离塔盘为水平流向分离叶片组件，第
n
级所述分离塔盘的出液端通过分离塔盘降液管进入第
n+2
级所述接触塔盘的进液端
。2.
如权利要求1所述的大通量
、
宽弹性的复合型高效接触塔，其特征在于，还包括：除雾器组件；所述除雾器组件设置在液相进口与气相出口之间，所述除雾器组件包括上下设置的除雾器和水平流向分离叶片组件，所述水平流向分离叶片组件通过除雾器降液管进入第2级所述接触塔盘的进液端
。3.
如权利要求2所述的大通量
、
宽弹性的复合型...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚彬，张倩，张井鲁，陈宇，
申请(专利权)人：中国石油工程建设有限公司中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：