质量传递柱中的液体分配器及其安装和使用方法技术

一种设置有液体分配器的质量传递柱，该液体分配器将液体分配到具有一个或多个无序的、栅格或具有一定结构的填充件的下置质量传递床。该液体分配器包括多个隔开并横过所述柱延伸的狭长槽。在槽的侧壁中设置多个液体释放孔，所述孔位于一个或多个预先选定的、优选位于槽的底板上方的平面中。防喷溅挡板向外和槽侧壁间隔开，并包括用以接收经释放孔流出槽的液体的上部分。防喷溅挡板的下部分在低于所述槽的平面中形成收缩释放出口，用以将液体从防喷溅挡板传送给下置的质量传递床。槽侧壁的一个中的液体释放孔和另一个侧壁中的液体释放孔错开，从而均匀分配释放出口的液体。防喷溅挡板是垂直可调整的，并被支持在质量传递床的上表面上，以便将释放液体直接传送给质量传递床，从而减小落下的液体被夹带在经质量传递床向上流动的蒸气中的可能性。经释放出口流出的液体优选形成阻塞或阻挡蒸气向上进入释放出口的幕状流。任何进入释放区域的蒸气可以以减小的速度经过挡板和相关联的槽之间的开放间隙向上排出，从而减小液体被夹带的机会。开放间隙还使任何从槽溢流的液体流被防喷溅挡板截获，而沿着防喷溅挡板的内表面向下流动。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及一种质量传递柱，更具体地，涉及一种在这样的柱中使用的液体分配器以及使用该液体分配器分配液体的方法。
技术介绍
不均匀的液体分配会导致质量传递柱的填充部分中出现上升蒸气流和下降液体流之间较差的接触以及较差的质量传递。通常，在这样的柱中使用槽状液体分配器接收来自上覆区域的液体并以更加均匀的形式将液体分配到下置的填充床(underlying packing bed)。这些液体分配器可以在顶部和底部开口，且底部侧壁之间有减小的间隔，这样，液体在流出分配器时以漏斗状流下，成为水幕或片状水流。滴管类型的液体分配器所供应的液体将在具有一定结构的填充表面上伸展，并将沿着仅在一个方向上延伸的板波纹下降。填料的下置层旋转90度，并沿着另一个方向使液体伸展，从而实现填充面的完全湿润。在另一种类型的分配器中，例如Berven等人的美国专利No4816191中所公开的，分配器的底部关闭并且在分配器侧壁的预先选定的水平高度处设置溢流孔。从溢流孔流出的液体接触到防喷溅挡板，其与分配器侧壁隔开一定距离定位。然后，液体沿防喷溅挡板流下，并沿着滴落线从下滴落边缘滴落到填充床中，这样，仅需要一层具有一定结构的填料来使液体在两个方向上越过填料伸展。这种传统液体分配器的一个问题是上升蒸气流中可能会夹带下降液体。在如美国专利No4816191中公开类型的液体分配器，在防喷溅挡板和分配器侧壁之间的间隔中向上流动的蒸气会导致所述夹带。此外，液体在两个防喷溅挡板之间被均匀分开，这样，当蒸气沿着两个防喷溅挡板的内表面上升时，就提供了产生所述夹带的机会。在其他的液体分配器中，如EP0282753B1所述的，当液体喷溅到喷溅挡板上并沿着防喷溅挡板向下排走时，使用与防喷溅挡板隔开的第二板来遮挡液体。因为防喷溅挡板的下边缘在下置的质量传递床的上表面上方并与其隔开一定距离，所以，当液体在防喷溅挡板的下边缘和质量传递床的上表面之间的间隔中向下运动时，仍然存在产生液体夹带的风险。此外，防喷溅挡板的上端和分配器侧壁之间的间隔被将防喷溅挡板和分配器侧壁互连的凸缘封闭。该凸缘可以阻挡进入防喷溅挡板和第二板之间的间隔的任何蒸气向上逃逸。
技术实现思路
一方面，本专利技术致力于提供一种用于质量传递柱的液体分配器，所述质量传递柱具有位于柱中开口内部区域内的质量传递床。该液体分配器的功能在于横过质量传递床均匀地分配下降液体流，以便和上升蒸气流互相作用。该液体分配器具有一个或多个可选的供应盒，该供应盒将液体流运送到至少一个、优选地多个以平行关系横过所述柱延伸的下置狭长槽。所述槽间隔开，以便允许蒸气在相邻槽之间的间隔内向上流动。每个槽具有利用底板互连的、彼此隔开的第一和第二侧壁。在至少第一侧壁中设置多个液体释放孔，优选地，在两个侧壁中以错开的形式设置多个液体释放孔。液体分配器还包括具有下部分的第一和第二防喷溅挡板，所述下部分在槽下方的平面中形成收缩的释放开口。至少第一防喷溅挡板具有上部分，其向外和第一侧壁隔开，并相对液体释放孔向上延伸足够的距离，以便使流出液体释放孔的液体喷溅到防喷溅挡板的内表面上并沿着所述内表面向下流动。第二防喷溅挡板也可以具有和槽的第二侧壁隔开的、类似或相同的上部分。至少第一防喷溅挡板、优选两个防喷溅挡板相对于所述槽可垂直调整，这样，可以将它们下降到质量传递床的上表面上。以这种方式，从槽的收缩释放出口直接将液体运送到质量传递床的上表面上，而不需要穿过蒸气流，如果穿过蒸气流，将可能导致夹带液体流的一部分。在一个实施例中，液体分配器包括从释放出口向下延伸的齿形的滴落边缘，用以将液体的至少一部分运送到质量传递床中，而不是仅仅将其传送到质量传递床的上表面上。该液体分配器的另一个优点是收缩的释放出口阻塞或阻挡蒸气向上穿过释放出口而进入，否则蒸气可以在释放出口处和向下的所需液体流发生干涉。槽的侧壁中的液体释放孔的错开形式使得液体沿着释放出口可以更均匀地分配，从而进一步减小蒸气进入释放出口的机会。任何进入释放出口的蒸气可以以明显更低的速度穿过形成在防喷溅挡板和槽之间的开放间隔中的明显更大的蒸气出口而向上流动，从而最小化液体沿着防喷溅挡板下降而被夹带在上升蒸气中的机会。穿过溢流孔流出槽的液体或者简单溢过槽侧壁顶部的液体能够进入这个开放间隔并受到防喷溅挡板的限制而沿着挡板的内表面向下流动。该质量传递床可以包括无序的(random)、刚性的和/或具有一定结构的填充件，但是优选的是具有一定结构的填充件。另一方面，本专利技术提供一种通过使用上述液体分配器阻塞或阻挡蒸气向上穿过形成在防喷溅挡板之间的收缩释放出口而进入、从而将液体分配给质量传递床的方法。防止液体与蒸气流干涉的同时直接将液体运送至质量传递床的上表面上，从而进一步减小液体被夹带在上升蒸气流中的机会。该方法包括允许任何进入释放出口的蒸气以明显更低的蒸气速度向上从防喷溅挡板和槽之间的区域逃逸，从而使从防喷溅挡板夹带的液体最少化。另一方面，本专利技术包括一种在柱中安装液体分配器的方法，该方法先安装槽，然后向下调整防喷溅板以使它们被支持在下置质量传递床的上表面上，从而消除或减小防喷溅挡板的下边缘和质量传递床之间的任何间隙，所述间隙会导致在蒸气流中夹带液体。防喷溅挡板可调整的特性在槽和质量传递床的上表面不平行的示例中尤其有帮助。附图说明附图是说明书的一部分并和说明书一起供参考阅读，其中，相同的附图标记在各图中指代相同的部件图1是质量传递柱的侧透视图，其中，柱的外壳的一部分被除去，以便示出其内部的质量传递床以及根据本专利技术形成的液体分配器；图2是图1所示液体分配器的放大透视图；图3是液体分配器的分解俯视图；图4是液体分配器带有双挡板的部分的放大侧视图，该图是沿着图3中箭头所示方向的线4-4截取所得；图5是根据本专利技术液体分配器的另一个带有双挡板的实施例的分解端部透视图，图中简要示出了挡板上的液体流动形式；图6是根据本专利技术液体分配器的又一个带有单挡板的实施例的分解端部透视图；图7是图4所示液体分配器的分解侧视图，其中，除去了分配器的一部分，以便示出槽的侧壁中的液体释放孔的配置，该槽形成液体分配器的一部分。具体实施例方式现在更加详细的参照附图，从图1开始，质量传递或热交换柱基本上用附图标记10指代，并包括直立的圆柱形外壳12，其限定出开放的内部区域14，该区域中有一个或多个本专利技术的液体分配器16以及一个或多个质量传递床18。使用液体分配器16来更加均匀地分配一个或多个横过质量传递床18的水平截面的下降液体流，液体流的均匀分配又有助于下降液体流和一个或多个上升蒸气流之间的接触。质量传递床18包括各种不同的已知质量传递装置，不过，包括但不限于传统已知的填充物，例如具有一定结构的、栅格状或无序的填充物。柱10是用于处理液体或蒸气流的那种类型，包括用以得到分馏产品的类型。尽管柱10是以原柱形结构示出，但是可以使用包括多边形的其他形状。柱10可以具有任何合适的直径或高度，并由合适的刚性材料制成，所述材料最好不与柱10中存在的流体和环境发生反应，或者可与其共存。液体流20穿过沿着柱10的高度布置在合适位置的供应管线22和23被引导到柱10中。供应管线22通常仅运送液体，但是供应管线23可以和液体一起运送蒸气或者运送蒸气而不运送液体。尽管在附图中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体分配器，包括：至少一个狭长的槽，其具有利用底板互连的、间隔开的第一和第二侧壁；设置在至少所述第一侧壁中的多个液体释放孔；以及，第一和第二防喷溅挡板，所述挡板具有在低于所述槽的平面中形成收缩释放开口的下部分，至少所述第一防喷溅挡板具有上部分，所述上部分向外和所述第一侧壁间隔开，并相对所述液体释放孔向上延伸足够距离以便当所述槽中存在液体时接收从所述液体释放孔中流出的液体，至少所述第一防喷溅挡板可相对于所述槽垂直调整。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗恩德，图利奥帕特里克，
申请(专利权)人：科克格利奇有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]