液压密封错流传质塔板制造技术

本发明专利技术涉及一种液压密封错流传质塔板、一种包含液压密封错流传质塔板的分离塔以及所述分离塔在热分离过程中的用途。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液压密封错流传质塔板，其适于用作气液相间传质用的分离塔的内部构件，并具有相互平行排列的可传输液体的分离沟槽以及排列在上述沟槽之间的被长罩体掩盖的气体通道，所述罩体的两个纵向下边缘浸入上述沟槽内的液体中并且具有带有导向面的出气齿缝，该导向面引导气体斜向排出进入所述液体中，从而在所述沟槽内产生液体料流方向，所述罩体的长边在与所述液体横向流动方向成直角的方向上排列。这类传质塔板包括例如科技文献中披露的Thormann(索尔曼)塔板。本专利技术还涉及包含至少一个上述传质塔板的分离塔以及所述分离塔在热分离过程中的用途。化学反应的结果通常不是纯净物，而是需要从中分离出目标组分的混合物。分离塔中进行的分离过程常常是用于上述目的的。在这些分离塔中，气流和液流以并流或逆流的方式传输，由于所述流体间存在的不平衡作用，因此会发生传热和传质现象，这最终可导致在分离塔中所需的分离作用。本文中，上述分离过程称为热分离过程。热分离过程的实例包括分级冷凝(参见DE-A 19924532)和/或精馏(上升蒸气相以相对于下降液相的逆流方式传输；分离作用基于平衡状态下蒸气组成不同于液体组成)、吸附(气体和液体以并流或逆流方式传输；分离作用基于气体组分在所述液体中的溶解度不同)、气提(类似于吸附，区别在于液相装载了可被气提气体吸收的组分)和脱附(吸附的逆向过程；溶解在液相中的气体通过降低分压而除去)。通常上述分离塔包含可实现提高分离塔中影响分离作用的传热传质表面积的内部构件。上述内部构件的实例包括规整填料、无规填料和/或传质塔板。传质塔板可实现在分离塔内提供具有液层形式的连续液相的区域。那么蒸气或气流例如在所述液层中上升并因此将其分布在连续液相中的表面是决定性的交换表面。所用的传质塔板是那些特别常用的具有强制液体流动的塔板。通过具有至少一个降液管(排料处)的传质塔板实现强制液体流动，所述液体通过该降液管从上层塔板流至下层塔板(进料处)而与所述蒸气在板式塔中的流动路径无关。就工艺过程而言根据任务来选择传质塔板上从进料处向排料处的横向液体流动。所述气体或蒸气通过塔板的敞开横截面。当所述液体在整个塔板上以逆流方式传输时(传质塔板的进料处和排料处设置在塔板的同一侧)，该塔板称为逆流塔板。对于辐射流动塔板而言，所述液体在塔板上迅速地从中间(进料处)径向流至位于塔板边缘的排料处。对于错流塔板而言，从整个流动区域来看，液体在塔板上从进料处横向传输至排料处。一般，错流塔板是单流设计。换句话说，进料处和排料处设置在塔板的相对侧。然而它们也可以是双流(或多流)设计。在这种情形下，进料处可以例如在中间，而排料处可设置在传质塔板的相对侧中的一侧。液压密封错流塔板优越之处在于在忽略每一错流塔板因实用性均具有的微小排空钻孔(其横截面积通常比通道的总横截面积小200多倍)的情况下，当该塔停止作业时它不会排空。换句话说，即使在低塔负荷下，液压密封错流塔板也会具有累积的液体(回流和/或入口液体)，因此不存在干燥运行的危险。这是因为液压密封错流塔板的通道不是无通风筒的钻孔，例如双流塔板、筛板塔板和浮阀塔板就是这种情况。而是，每个通道通向可防止塔板干燥运行的通风筒中。在通风筒上方安装蒸气偏转罩(钟状物)，该罩浸入累积的塔板液体中。蒸气偏转罩通常在其边缘上具有齿缝或锯齿(即它们具有传输齿缝)。在通道中上升的气流通过蒸气偏转罩体发生偏转，平行于塔板流动进入所述累积的液体中，即在与塔成直角的方向上流动。离开通常在塔板上等距离分布的邻近罩体的气泡在所述累积液体中形成泡沫层。由溢流堰支持的降液管或降液段通常交替地向左或向右离开塔板，所述降液管或降液段可以控制传质塔板的液位，并将液体向下供至下一塔板。上层塔板的降液管或降液段浸入位于其下方的塔板的累积液体中对于液压密封有效性来说是必需的。优选不存在入口堰。对于生产的不规则性而言，高度可调的泡罩可以与流动条件相适应并可以均衡浸入深度，这样塔板的所有泡罩具有均匀的气流。根据泡罩的设计和排列方式，所设计的单流液压密封错流塔板可分为例如圆形泡罩塔板(通道、通气筒和泡罩是圆形的)、槽形泡罩塔板(通道、通气筒和泡罩是矩形的，泡罩与矩形长边连续排列，并与液体的横向流动方向平行)以及索尔曼塔板(通道、通气筒和泡罩是矩形的，泡罩与矩形长边连续排列，并与液体的横向流动方向成直角)。例如在以下文献描述了索尔曼塔板DE-A 19924532；手册“Montz，IhrPartner in der Verfahrenstechnik”，Julius Montz GmbH，Apparate fiir diechemische Industrie，D-40705 Hilden，2002，58-59页；以及TechnischeFortschrittsberichte，61卷，Grundlagen der Dimensionierung vonKolonnenbden，Verlag Theodor Steinkopf，Dresden，1967，66-73页。在横向流动方向上连续排列的索尔曼塔板的任意两个罩体间存在液体流动的沟槽。索尔曼塔板的特点是在横向流动方向上任意两个连续沟槽中液体以逆流方式流动。这种强制流动受到从适度弯曲的锯齿状的具有导向面的齿缝逸出的蒸气影响。附图说明图1a.和1b.显示了索尔曼塔板的俯视图。图2.显示了通过索尔曼罩体和通气筒的横截面。图3.显示了索尔曼塔板上的强制液体流动，其受到罩体排列以及特殊蒸气齿缝的影响。在高气体负荷下，使用索尔曼塔板是特别有利的。低压降对索尔曼塔板在减压下的使用有利。索尔曼塔板的另一个优点是在相对较低的液体负荷下仍能稳定操作。然而，索尔曼塔板的一个缺点是其操作程度或效率和稳定性不能令人完全满意，特别是在高液体负荷下。尤其是在那些设计成大容量的分离塔内会发生高液体负荷。这些通常是具有大直径的分离塔。本文中，大直径特别是指直径≥4m，例如4～8m或高达10m。本专利技术的一个目的是提供错流传质塔板，其一方面具有索尔曼塔板的优点，但另一方面如果存在的话仅仅在较轻程度上具有上述缺点。特别地，所述改进的错流传质塔板应当适于代替推荐用于解决上述文献DE-A 19924532中的分离问题的效果增强的液压密封错流塔板。应当特别地满足关于DE-A 19924532中的实施例的上述要求概况。因此已经发现液压密封错流传质塔板(1)，其适于作为用于液相和气相间传质的分离塔的内部构件，并具有相互平行排列的可传输液体的分离沟槽(6)以及排列在上述沟槽之间的被长罩体(4)掩盖的气体通道(7)，所述罩体的两个纵向下边缘(4a)浸入上述沟槽(6)内的液体中并且具有带有导向面(5a)的出气齿缝(5)，该导向面(5a)可以引导气体斜向排出进入所述液体中，从而在所述沟槽内产生液流方向，所述罩体的长边在与所述液体横向流动方向成直角的方向上排列，其中在横向流动方向上的至少两个连续沟槽(6)中罩体(4)的导向面(5a)的排列使得这些沟槽中的液体以相同方向流动(数字标记参见图4.至图11.)，另外所述液体在所有沟槽中以曲折流动方式传输。在横向流动方向上存在的不会被任何具有相反流动方向的沟槽中断的具有相同液体流动方向的一系列沟槽在本文中称为塔板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压密封错流传质塔板，其适于用作气液相间传质用的分离塔的内部构件，并具有相互平行排列的可传输液体的分离沟槽以及排列在上述沟槽之间的被较长罩体掩盖的气体通道，所述罩体的两个纵向下边缘浸入上述沟槽的液体中并且具有带有导向面的出气齿缝，该导向面引导气体斜向排出进入所述液体中，从而在所述沟槽内产生液体料流方向，所述罩体的长边在与所述液体横向流动方向成直角的方向上排列，其中在横流方向上的至少两个连续沟槽中罩体的导向面的排列方式使得这些沟槽中的液体以相同方向流动，并且另外所述液体以曲折流动方式在所有沟槽上传输。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J蒂尔，U哈蒙，B格贝尔，H扬森，B凯贝尔，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]