一种连续立体喷射分离塔制造技术

本发明专利技术涉及一种连续立体喷射分离塔，它包括在塔身内开有升气孔的水平塔板，在水平塔板对应每个升气孔的位置处安装有喷射帽罩，喷射帽罩上开有的喷射孔，喷射孔上面有条形天窗，喷射帽罩下部与塔板之间留有作为液体通道的空间，塔板上还设有连接两层塔板的溢流堰及降液装置，其特征在于所述喷射帽罩的上部安装有盖板，盖板上设有导流卸压孔；在喷射帽罩的裙底上部与塔板上液流方向相同的方向上设置有导流孔；所述的喷射帽罩采用相邻两者高低相间排布的方式安装在水平塔板上。本发明专利技术结构简单，易于实际使用，可有效提高塔板的开孔率，并可大幅度地提高分离塔处理能力和塔板效率，有效地减少雾沫夹带和塔板阻力以及改善操作弹性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气液接触传质分离技术，具体为一种在化工、炼油、石化、制药等领域的分离、传质、传热以及增湿等过程中普遍应用的连续立体喷射分离塔，国际专利分类号拟为Int.Cl.B01D3/00(2006.01)。
技术介绍
在化工、炼油、石化、制药等工业领域中的分离、传质、传热等过程中，板式塔被广泛地应用着。板式塔技术经过不断的发展和革新，从气体分散型的传统塔板，如泡罩、浮阀、筛板等，到出现液体为分散相的新型垂直筛板等，塔板技术有了很大的进步。目前在化学工业的蒸馏、吸收、解吸、增湿等过程中所使用的塔板多数是泡罩塔板、浮阀塔板、筛板塔板等。这些塔板的处理能力小、效率低，而且压降大，能耗高。近年来出现的一些新型塔板，如垂直筛板等，其处理能力和效率等方面虽然都有明显提高，但仍存在着塔板压降还偏大，塔板效率不够高，处理能力也有限等不足，在改善雾沫夹带方面还不够完善，因此雾沫夹带量较大、操作弹性较小。例如，中国专利ZL92232700.9、ZL93218445.6和ZL99200122.6都分别对喷射型气液接触装置进行了不同改进，取得了不同的技术效果；但它们都存有一些不足①.罩体过多占用塔板上的液体流道，影响液体在塔板上流动；②.罩间喷射的影响使罩体排布受局限，塔板上开孔率受到限制；③.罩间相互喷射的影响使塔板上仍存在较多的雾沫夹带，影响塔板效率；④雾沫捕集结构过多占用气相上升通道等缺点。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是，设计一种连续立体喷射分离塔，该分离塔结构简单，易于实际使用，可有效提高塔板的开孔率，并可大幅度地提高分离塔处理能力和塔板效率，有效地减少雾沫夹带和塔板阻力以及改善操作弹性等。本专利技术解决所述分离塔技术问题的技术方案是设计一种连续立体喷射分离塔，包括在塔身内开有升气孔的水平塔板，在水平塔板对应每个升气孔的位置处安装有喷射帽罩，喷射帽罩上开有的喷射孔，喷射孔上面有条形天窗，喷射帽罩下部与塔板之间留有作为液体通道的空间，塔板上还设有连接两层塔板的溢流堰及降液装置，其特征在于所述喷射帽罩的上部安装有盖板，盖板上设有导流卸压孔；在喷射帽罩的裙底上部与塔板上液流方向相同的方向上设置有导流孔；所述的喷射帽罩采用相邻两者高低相间排布的方式安装在水平塔板上。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点设计具有雾沫捕集作用的喷射帽罩顶盖以及导向挡板，使得塔板的气相雾沫夹带大大减少。试验表明，本专利技术分离塔可比新型垂直筛板的气相雾沫夹带减少50～100％。作为以气相过量雾沫夹带为操作上限的塔板，采用此技术可提高塔板的操作上限，增大操作弹性，而且还能大大提高其处理能力，与垂直筛板相比，本专利技术分离塔的处理能力可提高60～110％左右。本专利技术分离塔可以提高喷射帽罩的液体提升量，使气液接触几率提高也即使两相互相碰撞加剧，从而提高塔板的传质、传热效率，与垂直筛板相比，本专利技术可提高传质、传热效率15～30％。本专利技术设计的喷射帽罩结构(如喷射帽罩顶盖设置的导流卸压孔)以及塔板开孔方式可以使塔板压力能耗减少，与垂直筛板相比，塔板压力能耗可下降25～40％左右；所述的喷射帽罩结构可以减少帽罩对塔板上液体流道的占用，从而减少液体的流动阻力，与垂直筛板相比，可减少60～110％，使得塔板上液面落差减小，有利于气体在塔板上均匀分布，从而有利于提高塔板的传质、传热效果；同时，本专利技术帽罩喷射结构简单，易于制造与实际应用。附图说明图1为本专利技术连续立体喷射分离塔一种实施例的纵剖面结构示意图；图2为本专利技术连续立体喷射分离塔一种实施例的横剖面结构示意图； 图3为本专利技术连续立体喷射分离塔一种实施例的喷射帽罩结构(其喷射孔8及导流孔9皆为圆形)主视示意图；图4为本专利技术连续立体喷射分离塔另一种实施例的喷射帽罩结构(其喷射孔8及导流孔9皆为正方形，参见图4的A-A和B-B局部剖视图)主视示意图；图5为本专利技术连续立体喷射分离塔一种实施例的喷射帽罩结构俯视示意图；图6为本专利技术连续立体喷射分离塔所述水平塔板升气孔结构的三种实施例(图6-A、6-B和6-C分别为渐凸形、渐缩形和渐扩形升气孔)示意图。具体实施例方式下面结合实施例及其附图进一步叙述本专利技术本专利技术设计的连续立体喷射分离塔(以下简称分离塔，参见图1-6)的结构是包括在塔身1内开有升气孔5的水平塔板2，在水平塔板2对应每个升气孔5的位置处安装有喷射帽罩6，喷射帽罩6上开有的喷射孔8，喷射孔8上面有条形天窗7，喷射帽罩6下部与塔板2之间留有作为液体通道的空间，塔板2上还设有连接两层塔板2的溢流堰3及降液装置4，其特征在于所述的喷射帽罩6的上部安装有盖板10，盖板10上设有导流卸压孔11，在喷射帽罩6的裙底上部与塔板2上液流方向相同的方向上设置有导流孔9；所述的喷射帽罩6采用相邻两者高低相间排布的方式安装在水平塔板2上。本专利技术分离塔的进一步特征在于所述的喷射孔8可以设计为φ8～φ16mm的圆形、5×2.5～8×4mm的椭圆形或者8×8～12×12mm的正方形；所述导流孔9的形状与所述喷射孔8的形状一致，并设计在喷射帽罩6裙底上部15～30mm的高度处。试验表明，这种设计具有良好的效果。特别是在所述喷射帽罩6裙底上部15～30mm处设置导流孔9可以使塔板2上的液层厚度变得更加均匀，减小了液面落差，使得气相在塔板2上的分布更加均匀，有利于提高塔板2的传质、传热效果。本专利技术分离塔的进一步特征还在于所述的盖板10可以是平板、弧形板或者是盖板外侧有弯折角α为95°～170°导向挡板12的翼形板。实施例即采用这种翼形盖板设计(参见图3、4)，其效果比较而言更好。所述导流卸压孔11的外侧带有倾斜角β为30～85°的卸压孔板13。这种设计可起到降低喷射帽罩6的内部压力，减低喷射帽罩6中气液混合物从喷射帽罩6喷出的速度，从而减少雾沫夹带的作用。当本专利技术分离塔的喷射孔8采用所述的正方形时，也可设计带有倾斜角γ为10～35°的导流孔板14。这种喷射孔板14设计可使从喷射孔8喷射出的气液混合物形成旋流状态，使气液混合物在喷射帽罩6外的停留时间延长，增加气液接触时间和机会，同时可使大液滴容易甩出来沉降至塔板2上液层内，重新进入喷射帽罩6内循环，从而进一步提高了传质效率。由于本专利技术所述喷射帽罩6的形状结构设计，可使喷射帽罩6间的气相(含极细小的雾沫)经过彼此间的碰撞与液滴捕集、喷射帽罩盖板10的捕集以及气相在喷射帽罩6间的曲线折流上升等过程，使得原来细小的液滴因彼此间融合变大而重新落回到塔板2上，这样就使得气相中的雾沫夹带量大大减少。这些过程使得气相上升通道增大，气相上升速度减缓，有利于雾滴在空间的沉降与传质传热，同时能够减少因摩擦而产生的能耗，从而降低整塔的压降。本专利技术分离塔由于采用了相邻的喷射帽罩6之间垂直高度高低相间排布，俯视相互间为正三角形或等腰三角形排布的方式安装在水平塔板2上。这样的设计方式不但在不增加塔径的前提下增大了相邻同等高度喷射帽罩6间的间距，从而减少了相邻喷射帽罩6之间的液相碰撞与返混，而且不同高度喷射帽罩6相邻排放可以充分发挥塔板2间的空间，使经高矮不同高度喷射帽罩6同时喷射出的气液混合相在塔板2间的空间中呈上下立体状分布，这样气液混合相几乎存在于整个塔板2的空间，使得整个塔板2空间都具有传质传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续立体喷射分离塔，包括在塔身内开有升气孔的水平塔板，在水平塔板对应每个升气孔的位置处安装有喷射帽罩，喷射帽罩上开有的喷射孔，喷射孔上面有条形天窗，喷射帽罩下部与塔板之间留有作为液体通道的空间，塔板上还设有连接两层塔板的溢流堰及降液装置，其特征在于所述喷射帽罩的上部安装有盖板；盖板上设有导流卸压孔，在喷射帽罩的裙底上部与塔板上液流方向相同的方向上设置有导流孔；所述的喷射帽罩采用相邻两者高低相间排布的方式安装在水平塔板上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜佩衡，董艳河，杜剑婷，
申请(专利权)人：杜佩衡，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]