本发明专利技术提供了一种气－液接触装置，它具有增加了的气－液流速容量。所提供的每块多孔板塔盘除具有在本装置构成下降液管的通用降液管之外，与该通用降液管紧贴相邻的位置上还具有一个上游降液管。上游降液管带有孔板，使该降液管的底端密封，该底端位于塔盘之下泡沫层之上的高度。（*该技术在2013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】
本专利技术涉及的是一种气-液接触装置。在用于气体和液体接触的工业塔中，带有降液管的多孔板塔盘是最通用的内部构件之一。在这种塔中，液体流过塔盘并经降液管在逐个塔盘中向下流动，同时气体向上渗透通过塔盘使其上的液体发泡。在低的液体流速下，通常每个塔盘使用单一的降液管。但在高液体流速下，如在加压蒸馏和吸收情况下，一根下导管可能不足以操纵液体的流动，而可能会发生降液管溢流。因而，每个塔盘上不得不装配多根降液管，例如，可参见，“使用有多根降液管的塔盘来增加塔容量”，联合碳化公司(UnionCarbideCorperation)，1983。多个降液管通常设置成使塔盘上的流动液体分隔为两条、四条或者甚至六条流径，即，将流动液体分隔为若干条不同的、较短的液流，每条液流流向不同的降液管。这种通用的设置方式的缺点可以归还为以下三个方面(1)复杂的结构增加了构造的价格，(2)短的液体流径降低了在每个塔盘上的液体/气体接触时间，因而降低了塔盘的效率，(3)几乎不可能相等地将塔盘上的液流分割成两条、四条或六条流径，所以在每个塔盘上可导致气/液严重的分布不均。许多因素可造成降液管溢流，如高的塔盘压降，穿过每根降液管的流体磨擦非常大，等等。但在每根降液管入口区的摩擦头损失很可能是最主要的因素。因而，降液管的容量极可能主要受入口摩擦所限制。所以现在需要一种气-液接触装置，其中通过增加液体液降管的处理作容量和降低其入口区的摩擦头损失来实现塔盘容量的增加。按照本专利技术提供了一种气-液接触装置，它包括，a)向上延伸的壳体，b)一系列多孔板塔盘，它们在不同的平面高度上将壳体隔开，且所述的塔盘具有排液口，使得在操作中在壳体中的液体下降流过塔盘，同时在塔盘上液体被所要接触的气体发泡，所述气体在壳体中上升并扩散透过塔盘的孔眼，和c)对每个多孔板塔盘，ⅰ)一溢流堰在液体流动方向的横断方向上将排液口分隔成下游和上游降液管入口，ⅱ)一下游降液管悬挂在下游入口至该下导管的出口之间，ⅲ)一上游降液管悬挂在上游入口至一液体出口之间，该出口高于由下游降液管出口排出液体的平面高度。ⅳ)一个阻碍液体流动的多孔板，用来在操作中在上游降液管的底部部分形成流动液体的液体池，并用来在由下游下导管排出的未受阻碍的液流之上从该池中分布液体。在本专利技术的一些实施例中，在每个排液口的上游端设置发泡保持堰。在本专利技术的其它实施例中，壳体是圆筒形的，每个排液口的形状为圆周的一部分，且溢流堰将排液口分隔使得下游导管的横断面的形状与排液口相比是圆周更小的部分。在另一个实施例中，对每个多孔板塔盘，提供了一个分隔挡板，其一端与壳体密封，并延伸跨过该塔盘以提供在其另一端与壳体之间的排泡沫通道，而且塔盘降液管的排液口设置成使得液体沿每块挡板的一侧流动，穿过泡沫通道，然后沿该挡板的另一侧返回。至少一根上游降液管可以成形为在上和下升气管之间的一个台阶，以减少其流道在液体从中流动方向上的横截面积，该台阶可以是多孔的，以使得液体可透过。该台阶式升气管可以是倾斜的以在液体流动方向上逐渐减少降液管流道的横截面积。挡板可以成形为下升气管的向上延伸部分。每块多孔板塔盘紧贴每个排液口之下的部分可以是无孔的，以用作对向上流动气体的挡板。在附图中以举例方式说明本专利技术的实施例。附图说明图1是-气-液接触装置纵向延伸部分的透视图，除去了其壳体的一部分以展示内部。图2是用于验证本专利技术的实验装置的示意图。图3至6是表示液体流速处理容量的图线，以可对比的单一、通用的降液管气液接触装置与本专利技术的装置比较，考查不同流速下的泡沫高度。图7至9是本专利技术不同实施例的示意图。图1中示出了总体标号为1的气-液接触装置，它包括，a)向上延伸的壳体2，b)在不同平面高度上将壳体2分隔的一系列多孔板塔盘4至7，它们分别具有排液口8至11，用来在操作中使液体如箭头A所示在壳体2中下降流经塔盘4至7，同时在塔盘4至7上液体被所要接触的气体形成泡沫，该气体如箭头B所示在壳体2中上升并扩散透过塔盘4至7的孔眼，和c)对每个多孔板塔盘4至7，ⅰ)分别有溢流堰12至15，在液体流动方向A的横断方向上将排液口8至11分隔成下游和上游降液管入口，如对排液口8分别标为16和17。ⅱ)下游降液管，如标为18的，悬于下游入口16至降液管18的出口21之间，ⅲ)上游降液管，如标为20的，悬于上游入口17至排液口22之间。该排液口22高于由下游降液管18的下游降液管出口21排出液体的高度，和ⅳ)一阻碍液体流动的多孔板，如标号为24，用来在操作中在上游降液管20的底部形成流动液体的液封，并使来自下游导管18的发泡的液体边未受阻碍的流动边分布液体。在该实施例中，壳体2是圆筒形的，每个排液口8至11的形状为圆周的一部分，每个溢流堰12至15将相应的排液口8至11分隔使得下游降液管(如标号16的)横截面相对于排液口8是圆周更小的部分。还有，在该实施例中，每块多孔板塔盘4至7紧贴每个排液口8至11之下的部分，如部分19，是无孔的以用作向上流动气体的挡板。如在后面将要讨论的一些实施例中，在每个排液口8至11的上游端提供了泡沫保持堰，如对排液口10标号为26的。在操作中，液体送入壳体2的上端，按箭头A标明的路径流动，从壳体2的下端以公知方式排出。加压气体送入壳体2的底端，按箭头B标明的路径向上流动，从壳体2的顶部以公知方式排出。当液体流过多孔板塔盘4至7时，它被向上流动并透过多孔板塔盘4至7的气体发泡，从而使所述液体和气体进行高表面积的接触。发泡的液体按箭头A所示流过每个塔盘，它的第一部分受堰12至15阻碍向下流入上游降液管，如上游降液管17，发泡液体的第二部分溢过堰12至15向下流入下游降液管，如下游降液管16。向下流入下游降液管(如16)的发泡液体，由出口(如21)流出，以流过并在下一个更低的多孔板塔盘上发泡。流入上游降液管(如20)的发泡液体在阻碍液体流动的多孔板(如24)上聚集，在该多孔板上对着向上穿过上游降液管(如20)流动的气体形成了液体池。出自该池的液体喷啉在来自出口21的发泡的液体上。可以设置泡沫保持堰(如26)以有助于确保在每个多孔板塔盘4至7上保持所需厚度的泡沫层。测试实验和结果图2所示为用于验证本专利技术的装置，与图1相似的部分用相同的标号表示，并依据前面的说明对它们进行叙述。在该装置中使用了两个试验塔盘4和5。在图2中，由透明树脂材料制成的壳体2具有一个排空气的上端30和下端送气室32。上端30具有水入口34，收集缶38中的循环水通过旋转泵36经过测量流速的旋子流量计40和42从该入口导入。下端32具有排水管44至47，用于从多孔板塔盘48，经过送气室32将水排出至收集缶38中。旋转式空气鼓风机50将加压空气送入送气室32。来自鼓风机50的空气流速由热线风速计52测量。测压计54用于测量塔盘5之下至塔盘4之上的空气压力降。在测试过程的操作中，通过鼓风机50将空气吹入送气室34，同时通过入口34将水由缶38循环至壳体2的顶部。开始测试时，将水的流速设定在一所需值，使水向下流过塔盘4、5和48。然后开动空气鼓风机50，空气的流量逐渐增加直到通过透明的壳体2看到塔盘充满发泡的水。主要针对降液管悬垂长度和底部、开口端、横截面积对降液管操作容量的影响进行测试。试验本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气－液接触装置，包括：ａ）向上延伸的壳体，ｂ）一系列多孔板塔盘在不同的水平面上将壳体隔开，所述塔盘具有排液口用于在操作中使液体在壳中下降流过塔盘，同时在所述塔盘上该液体被要与之接触的气体发泡，所述气体在壳体中上升并扩散透过塔盘的 孔眼，ｃ）对于每个多孔板塔盘，ｉ）一溢流堰在液体流动方向的横断方向上将排液口分隔成下游和上游降液管入口，ｉｉ）下游降液管悬挂在下游入口与该降液管出口之间，ｉｉｉ）上游降液管悬挂在上游入口与液体出口之间，该出口高于由下游降液管 出口液体发泡流出的平面。ｉｖ）一个阻碍液体流动的多孔板，用于在操作中在上游降液管的底部形成流动液体的液体池，并在由下游降液管排出的未受阻碍的液流之上从所述的池分布液体。
【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：庄子棠，
申请(专利权)人：库克CYPRUS有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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