催化精馏填料塔制造技术

本发明专利技术公开了一种催化精馏填料塔，属于气液传质塔技术。该塔包括塔体，塔体内由上至下依次设置液体分布器，锥形导流器，催化填料段，气体分布器。其特征在于催化填料段由催化填料层和规整填料层相间排列构成，填料盘是由两块板网之间夹置分散包装的强酸性树脂催化剂及在两块网片的一侧沿着板网宽度均匀布置的弹簧组成，以板网的长度与弹簧的长度相等，经以同心圆方式进行卷制成螺旋状。本发明专利技术的优点在于：采用的强酸性树脂催化剂分装在规整填料盘两个板网之间，同心圆的板网由弹簧间隙，整个催化填料具有足够多的流通通道，避免液体的死区和不均匀流动。液相可以与催化剂充分接触，有利于延长催化剂的寿命。所采用的催化填料制作简单，装卸方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化精馏设备，特别是涉及一种催化精馏填料塔。
技术介绍
催化精馏是精馏技术中的一个特殊领域，属于反应精馏的范畴。在化工生产中将反应和 分离结合在一个过程的设想，导致了催化精馏技术的产生。催化精馏是在进行催化反应的同 时，用精馏的方法分离产物的过程。由于具有选择性好、收率高、能耗低及设备投资少等优 点而逐渐受到广泛重视。现有的催化精馏填料塔包括塔内的规整填料或散装填料，在填料层之间放置由布袋分装 而成的催化剂，这种催化填料塔操作过程由于压降高，液相存在死区，气液分布不均匀，传 质效率低。开发一种具有压降低、传质效率高的催化精馏填料塔势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种催化精馏填料塔，该催化精馏填料塔具有压降低，处理量大， 分离效率高的特点。本专利技术通过下述技术方案加以实现本专利技术的催化精馏填料塔，塔包括塔体2，液体分布器l，催化精馏复合填料3，支撑板4，气体分布器5;其中催化精镏复合填料由锥形导流体6、催化填料层7、和规整填料层8 由上至下依次排列构成，催化填料层7为规整的填料盘。所述的填料盘7是由两块板网及两块板网之间设置的催化剂填料层9及在两块网片的一 侧沿着板网宽度均匀设置弹簧10，板网的长度与弹簧的长度相等，经以同心圆方式进行巻制 成螺旋状。每层支撑板上安装的催化精馏复合填料3至少为3盘。所述的锥形导流体6分为内外两层，外层为条瓣结构，且向外倾斜15° -75° ;内层为 方形齿溢流结构，锥形导流体高度为10mm-40mm。所述的催化填料层7的规整填料盘高度为400mm-500mm，直径为100mm-400mm，每层规整 填料段高度为150mm-250國，直径100mm-400mra。所述的催化填料层7的填料盘板网的网格形状为平行四边形，网格面积为 18mm2-12800咖2，拉网的厚度为0. 2mm-5mm。所述的锥帽形导流装体，螺旋网圆柱体催化精馏规整填，板波纹规整填料和弹簧支撑圈 均为同种材质制得，为不锈钢、碳钢、陶瓷、或塑料的一种。本专利技术的优点在于采用的强酸性树脂催化剂分装在规整填料盘两个板网之间，加之同 心圆的板网由弹簧间隙，因此整个催化填料具有足够多的流通通道，避免液体的死区和不均 匀流动。催化填料空隙率大，压降低，处理量大。液相可以与催化剂充分接触，有利于延长 催化剂的寿命。所采用的催化填料制作简单，装卸方便。附图说明图1为本专利技术催化精馏塔的结构示意图；图2为图1中的催化精馏复合填料单体的结构示意图；图3为图2中的锥形导流装置的结构示意图；图4为填料段的催化填料层的俯视图；图5为本专利技术与现有填料塔在不同的喷淋密度下压降随气相负荷的比较； 图6为本专利技术与现有填料塔在不同的喷淋密度下持液量随气相负荷的比较。具体实例方式下面结合附图对本专利技术做进一步的i羊细说明如图1所示，塔体2中由上至下依次排列 液体分布器l，催化精馏复合填料3，支撑板4，气体分布器5;催化精馏复合填料由锥形导流装置6、催化填料层7、和规整填料层8构成，催化填料层7为规整的填料盘。催化填料层 7是由两块板网及两块板网之间设置的催化剂填料层9及在两块网片的一侧沿着板网宽度均 匀设置弹簧IO，板网的长度与弹簧的长度相等，经以同心圆方式进行巻制成螺旋状，如图2 所示。每块支撑板上催化精馏复合填料安装的填料盘至少为3盘。锥形导流装置6分为内外 两层，外层为条瓣结构，内层为方形齿溢流结构，如图3和图4所示。上述催化复合填料在塔内安装共计2层，每层3盘规格相同的填料，且安装下层填料时 沿顺时针方向转60。。催化精馏复合填料盘的高度为500mrn，其中锥形导流装置6高度为 lOram，外层的条瓣结构向外倾斜30° ;催化填料层7高度为340隱，直径为174mm，所用板 网的网格面积为25mm2，板网厚度为0. 3mm;规整填料层8高度为150mm，直径为174mm。催 化剂填料层9为强酸性树脂。弹簧10的直径为10mm，共3圈均匀排布。在天津大学流体力学实验装置上，进行了催化精馏复合规整填料的流体力学性能进行了 测定，并与生产中常用的催化精馏填料进行对比。具体操作如下液体从储液罐经由泵进入 塔顶，槽盘式分布器将液体均匀分布，落入条瓣形液体导流装置内，在导流装置的作用下，此时液体分为两部分沿催化精馏填料的内外网壁流下。气体经过风机从塔的下部进入塔内， 经过气体分布板后均匀进入催化精馏填料层，与液体逆流流动。由于填料层内空隙是由螺旋 网均匀骨架支撑而成，空隙大小均匀，使得气液两相流体在填料层内不易发生堵塞。气液两 相在催化精馏填料层接触后，液体流至塔底，进入水泵循环使用，气体则直接由塔顶排空。 根据上面的试验，我们对催化精馏填料塔在下述的数值范围内进行了试验，+ 每层支撑板上安装的催化精馏复合填料3为4盘-6盘。锥形导流体6分为内外两层，外 层为条瓣结构，且向外倾斜15° -75° ;内层为方形齿溢流结构，锥形导流体高度为 10隱-40誦。催化填料层7的规整填料盘高度为400mm-500mm，直径为100mm-400mm，每层规 整填料段高度为150mm-250mm，直径100mm-400mm。催化填料层7的填料盘板网的网格形状为 平行四边形，网格面积为18mra2-12800mm2，拉网的厚度为0. 2mm-5mm。从实验数据可以看出这种催化精馏复合规整填料与常用催化精馏填料相比，在相同的 操作条件下压降降低约10倍以上，持液量略有下降，但能够保证填料全部润湿。而且喷淋密 度达到44.9 m'7n^h时仍能正常操作，而常用催化精馏填料喷淋密度超过25m7m2， h，就无法 正常操作。本专利技术提出的一种催化精馏填料塔，己通过实施例进行了描述，相关技术人员明显能在 不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的制作方法进行改动或适当变更与组合，来实 现本专利技术技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而 易见的，他们都被视为包括在本专利技术精神、范围和内容中。权利要求1.一种催化精馏填料塔，该塔包括塔体(2)，液体分布器(1)，催化填料装置(3)，支撑板(4)，气体分布器(5)；其特征在于催化填料装置由锥形导流体(6)、催化填料层(7)、和规整填料层(8)由上至下依次排列构成，催化填料层(7)为规整的填料盘。2. 如权利要求1所述的催化精馏填料塔，其特征是所述的填料盘(7)是由两块板网及两块 板网之间设置的催化剂填料层(9)及在两块网片的一侧沿着板网宽度均匀设置弹簧(10)， 板网的长度与弹簧的长度相等，经以同心圆方式进行巻制成螺旋状。3. 如权利要求1或2所述的催化精馏填料塔，其特征是所述的催化填料层(7)每层催化填 料层安装的规整填料盘至少为3盘。4. 如权利要求1所述的催化精馏填料塔，其特征是所述的锥形导流体(6)分为内外两层， 外层为条瓣结构，且向外倾斜15° -75° ;内层为方形齿溢流结构，锥形导流体高度为 10咖-40mm。5. 如权利要求1所述的催化精馏填料塔，其特征是所述的催化填料层(7)的规整填料盘高 度为400誦-500鹏，直径为100mm-400mm，每层规整填料段高度为150mm-250國，直径 100mm-400醒。6. 如权利要求1所述的催化精馏填料塔，其特征是所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化精馏填料塔，该塔包括塔体（２），液体分布器（１），催化填料装置（３），支撑板（４），气体分布器（５）；其特征在于催化填料装置由锥形导流体（６）、催化填料层（７）、和规整填料层（８）由上至下依次排列构成，催化填料层（７）为规整的填料盘。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春江，陈涛，罗祎青，袁希钢，曾爱武，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]