專利名稱：對(duì)流式塔板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種用于煉油、化工、輕工、石油化工、濕法冶金及環(huán)保等領(lǐng)域的蒸餾、吸收、解吸、萃取、洗滌和汽提等塔設(shè)備的重要分離元件。
板式塔在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用，近年來(lái)發(fā)展較快、應(yīng)用較多的導(dǎo)向浮閥塔板和網(wǎng)孔塔板等，在提高塔的傳質(zhì)效率和生產(chǎn)能力方面有了很大進(jìn)步，因而得到廣泛應(yīng)用和推廣。中國(guó)專利CN1194879公布了一種《矩形懸掛降液管導(dǎo)流塔板》，其特征在于在降液管底孔對(duì)應(yīng)的塔板位置上加裝導(dǎo)流板和導(dǎo)流孔，且相鄰兩板的降液管互成90°排列。上述塔板在結(jié)構(gòu)上共同之處是每?jī)蓪铀逯g用降液管連通，工作時(shí)，上層塔板上的液流通過(guò)降液管流到下層塔板上，氣體則穿過(guò)塔板孔隙從液層中鼓泡上升。這就存在兩個(gè)問(wèn)題，一是在兩層塔板之間氣體上升并未與下行液體接觸，氣液兩相之間沒(méi)有發(fā)生傳質(zhì)，浪費(fèi)了塔的內(nèi)部空間和高度，使設(shè)備未能充分發(fā)揮效能；二是當(dāng)塔內(nèi)氣相負(fù)何增大時(shí)，上升氣流使塔板上鼓泡發(fā)展為泡沫夾帶或霧沫夾帶，使塔板上的液體成為氣液乳狀物，其密度大為降低，其在降液管內(nèi)的靜壓力降低，加之氣壓升高，達(dá)一定程度時(shí)，氣液乳狀物便不能下行，也就是說(shuō)因塔板上產(chǎn)生的泡沫夾帶或霧沫夾帶未能得到抑制，因而限制了板式塔的生產(chǎn)能力。中國(guó)專利CN1204543A公開(kāi)了一種《全有效區(qū)錯(cuò)流塔板》，其主要特征是在傳統(tǒng)塔板的降液槽內(nèi)安裝并流噴射傳質(zhì)單元或垂直篩板的帽罩，充分利用整個(gè)塔板，使降液槽也成為傳質(zhì)有效區(qū)域．這種結(jié)構(gòu)的塔板，由于“提出了對(duì)降液槽內(nèi)混合后的液體通過(guò)液體分布盤進(jìn)行分布”，這對(duì)于提高塔板的傳質(zhì)效率有明顯的效果．但是它在結(jié)構(gòu)上存在如下問(wèn)題該塔板上的液體下行是從導(dǎo)液孔流出的，流出量的大小由導(dǎo)液孔的開(kāi)孔率確定，當(dāng)液相負(fù)荷較低時(shí)，降液槽內(nèi)液層過(guò)薄，容易出現(xiàn)漏液干塔現(xiàn)象；當(dāng)液相負(fù)荷增大時(shí)，塔板上液層厚度就會(huì)逐漸增加，到一定程度時(shí)可能出現(xiàn)液泛。如果將導(dǎo)液孔開(kāi)孔率設(shè)計(jì)較小，可能因液滿而液泛，如果將開(kāi)孔率設(shè)計(jì)較大，又可能因漏液而干塔一這就是通過(guò)一定開(kāi)孔率實(shí)現(xiàn)降液的塔板所共有的缺陷。
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有塔板的不足，提高塔設(shè)備的傳質(zhì)效率和生產(chǎn)能力，提出一種不僅氣體穿過(guò)塔板孔隙鼓泡傳質(zhì)，而且在兩層塔板之間，均勻淋降的液流與連續(xù)上升的氣流接觸傳質(zhì)的氣液對(duì)流式塔板。為了更好地實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思還提出一種豎式波紋填料和一種對(duì)流式萃取塔。為了清楚明白地說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，下面分三個(gè)方案分別敘述各項(xiàng)發(fā)明的具體內(nèi)容。
方案一一種對(duì)流式塔板，包含有塔板、降液管、淋液盤和液封槽，塔板上均布篩孔并水平固定在塔壁內(nèi)，塔板上設(shè)置有一根或多根降液管，降液管為矩形或圓形或橢圓形的管道，其上端穿過(guò)并固定在塔板上，穿過(guò)部分或可鉆有若干孔洞，其下端有間隙地插入液封槽內(nèi)，液封槽的底部或可鉆有孔洞，液封槽的上邊緣與水平設(shè)置在塔板下面的均布小孔的淋液盤連為一整體，在降液管上部或可設(shè)置防止液流直接進(jìn)入的帽罩。塔板上或可設(shè)置若干個(gè)浮閥，浮閥滿足使浮閥浮動(dòng)起來(lái)的氣體壓力低于使氣體穿過(guò)液封層從降液管內(nèi)往上升的氣體壓力；塔板下面或可水平設(shè)置均布篩孔的分散盤，或者水平設(shè)置一層或數(shù)層網(wǎng)孔板。
為提高塔的生產(chǎn)能力，本發(fā)明提出一種可靈活浮動(dòng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的盤式浮閥。盤式浮閥設(shè)置在有氣流通道的對(duì)流式塔板上，它包含有閥片和卡柱，閥片呈圓盤形或其它形狀，閥片上或可鉆有若干個(gè)適于氣流穿過(guò)的的小孔，卡柱固定在塔板上同時(shí)將閥片卡住、使閥片只能在設(shè)定的間隙內(nèi)上下浮動(dòng)。這樣形成的盤式浮閥，上下浮動(dòng)的摩擦阻力很小，選用適合于工作介質(zhì)要求的材質(zhì)作成閥片時(shí)的自身重量很輕，使閥片浮升起來(lái)的力較小而且穩(wěn)定。當(dāng)其工作時(shí)，隨著氣速的增大，氣體壓力升高到設(shè)定值時(shí)，能準(zhǔn)確地將閥片浮升起來(lái)，浮升后閥片與塔板之間的間隙讓氣流通過(guò)，避免了氣體壓力升高，從而也避免了液泛現(xiàn)象的發(fā)生。適當(dāng)設(shè)計(jì)閥片的形狀、大小、數(shù)量及浮升間隙，可使盤式浮閥塔板具有很高的生產(chǎn)能力和操作彈性。
為了強(qiáng)化傳質(zhì)，減少壓力降，提高塔的生產(chǎn)能力，縮短塔的尺寸高度，滿足某些物料的分離要求，在本發(fā)明的對(duì)流式塔板上面或下面設(shè)置填料，填料可以是現(xiàn)有技術(shù)中的各種散堆填料或規(guī)整填料，也可以是一種具有優(yōu)良傳質(zhì)性能的新型填料。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的填料存在種種缺點(diǎn)，為了更好地發(fā)揮本發(fā)明的對(duì)流式塔板與填料復(fù)合使用時(shí)的效果，本發(fā)明還將在[方案二]中提出一種豎式波紋填料。
本發(fā)明的對(duì)流式塔板與以往的塔板相比具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)1．塔板的操作彈性顯著提高。由于降液管的通過(guò)量及分布可任意設(shè)定并插入液封槽一定的深度，因此，液相負(fù)荷或大或小，均不易出現(xiàn)氣流從降液管內(nèi)上升或塔板上漏液的現(xiàn)象。
2．氣體通量大，塔板壓降小，塔板上鼓泡傳質(zhì)效率高。由于塔板上無(wú)受液區(qū)，傳質(zhì)面積可增大10～20％；降液管可設(shè)置在塔板任何位置，減小了液體返混，有利于傳質(zhì)；而且塔板上設(shè)置的浮閥滿足使浮閥浮動(dòng)起來(lái)的氣體壓力低于使氣體穿過(guò)液封層從降液管內(nèi)往上升的氣體壓力，因此它不易出現(xiàn)霧沫夾帶或液泛現(xiàn)象。
3．由于本發(fā)明改變了傳統(tǒng)塔板的降液方式，下行液體從降液管、液封槽進(jìn)入淋液盤，從淋液盤上均布的小孔淋降下行，與連續(xù)上升的氣流充分接觸，同時(shí)捕集和消除被上升氣體夾帶的泡沫和霧沫。充分利用了塔的內(nèi)部空間，提高了塔的傳質(zhì)效率和生產(chǎn)能力。
4．現(xiàn)有技術(shù)中的塔板具有傳質(zhì)功能，但不能分布液流；現(xiàn)有的液體分布器，只能分布液流不能實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)；現(xiàn)有的氣體分布器也只能分布?xì)饬鞑荒軐?shí)現(xiàn)傳質(zhì)；本發(fā)明的對(duì)流式塔板既具有優(yōu)良的傳質(zhì)性能，又具有均勻分布液流和氣體的作用，所以將其構(gòu)成對(duì)流式塔板一填料復(fù)合塔時(shí)，可省去液體分布器和氣體分布器等，簡(jiǎn)化了塔設(shè)備的構(gòu)造。
5．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制作，便于安裝。
本發(fā)明的具體實(shí)施方案參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下

圖1是本發(fā)明的對(duì)流式塔板結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示，塔板5均布篩孔并水平固定在塔壁2內(nèi)，降液管3穿過(guò)并固定在塔板5上，穿過(guò)部分鉆有若干孔洞，其下端有間隙地插入液封槽8內(nèi)，液封槽8的上邊緣與水平設(shè)置的均布小孔的淋液盤6連為一整體，降液管3上部設(shè)有防止液流直接進(jìn)入的帽罩1，4表示上升氣流，7表示下行液流。浮閥9設(shè)置在塔板5上，在對(duì)流式塔板下面設(shè)置分散盤10，網(wǎng)孔板11和填料層12。塔工作時(shí)，積存在塔板5上的液體從降液管3上部孔洞或頂部進(jìn)入，從降管3內(nèi)流下，經(jīng)液封槽8流出后進(jìn)到淋液盤6內(nèi)，再?gòu)男】琢飨滦纬闪芤?，然后通過(guò)分散盤10，網(wǎng)孔板11對(duì)淋液再分散后進(jìn)入填料層12；穿過(guò)填料層12后落到下一層塔板上；與此同時(shí)，上升氣流與下行的淋液進(jìn)行接觸傳質(zhì)，然后氣流穿過(guò)塔板5上的孔隙或浮閥間隙在液層中鼓泡傳質(zhì)并形成均布上升的氣流4。
圖2是本發(fā)明的盤式浮閥投影圖，下圖是俯視圖，上圖是下圖的剖面圖。
如圖2所示，盤式浮閥均勻設(shè)置在有氣流通道23的塔板5上，圓盤形的閥片22上或可鉆有若干小孔，卡柱21固定在塔板5上同時(shí)將閥片22卡住，使閥片22只能在卡柱21的間隙內(nèi)上下浮動(dòng)。工作時(shí)，當(dāng)氣速較低時(shí)，閥片22蓋住塔板5上的氣流通道23，上升氣流穿過(guò)小孔鼓泡上行；當(dāng)氣速增大時(shí)，閥片22浮升起來(lái)，上升氣流還穿過(guò)閥片的浮升間隙而鼓泡上行，使塔內(nèi)氣體壓力不改繼續(xù)升高。
方案二一種豎式波紋填料。
在現(xiàn)有技術(shù)中，填料作為塔的內(nèi)件已有了很大的發(fā)展，例如，中國(guó)專利CN2300448公開(kāi)了一種波紋規(guī)整填料，它是在現(xiàn)有波紋填料的波峰或／和波谷上設(shè)有使相鄰波紋片的波峰或波谷能夠嵌入其中的切口，嵌入后切口與波峰或波谷之間仍有一定間隙，若干波紋片彼此鑲嵌為一體，鑲嵌后的波紋填料，能使介質(zhì)在流動(dòng)過(guò)程中形成脈動(dòng)流動(dòng)，產(chǎn)生湍流增強(qiáng)徑向擴(kuò)散。這些填料在低壓塔、常壓塔或減壓塔中應(yīng)用比較成功，但在中高壓塔或液相回流量較大的塔時(shí)，使用效果并不理想。其根本原因在于這些填料存在氣液軸向流動(dòng)的阻力和橫向流動(dòng)的間隙，使液體或氣體產(chǎn)生橫向流動(dòng)；在橫向流動(dòng)中液體在溝槽低處流，氣體往溝槽空間高處走，它們之間沒(méi)有混合的動(dòng)力，不易產(chǎn)生所謂的橫向混合(即經(jīng)向擴(kuò)散)的效果，只會(huì)在重力和液體的表面張力作用下趨于分離，其結(jié)果使下行液體逐漸匯集形成較大股的溝流，在壁面上液流的阻力最小，液體流到塔壁后順壁面往下流，形成所謂的掛壁流動(dòng)。這種現(xiàn)象大大減少了上升氣體與下行液體接觸的表面積，削弱了氣液傳質(zhì)的效果。在中高壓塔的場(chǎng)合，塔內(nèi)液相回流量比較大，下行液流在填料內(nèi)橫向流動(dòng)所形成的溝流或掛壁流動(dòng)的現(xiàn)象更為嚴(yán)重，所以傳質(zhì)分離效果不理想。還須指出，隨著流量的增大，當(dāng)橫向流動(dòng)中的氣體和液體滯流量積聚到一定程度時(shí)，氣體上升的阻力和液體下行的阻力就急劇增大，為了避免發(fā)生液泛，填料塔只能控制在較小的流量范圍內(nèi)工作，限制了它的生產(chǎn)能力。
為了克服現(xiàn)有填料存在氣液橫向流動(dòng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)能力和使用范圍受限制的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種消除了氣液橫向流動(dòng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的豎式波紋填料。
本發(fā)明的豎式波紋填料，包含波紋片、連桿和襯套，豎直平行排列的波紋方向相同的波紋片被連桿連為一整體，襯套將各塊波紋片隔離成一定的距離，或可將襯套與波紋片作成一件整體，波紋片間距滿足下行液流和上升氣流在曲折間隙內(nèi)順暢通過(guò)而不發(fā)生堵塞。
按上述技術(shù)方案作成的豎式波紋填料，由于波紋片采取豎直、平行、同向排列，因而具有很高的空隙率和液層流動(dòng)的表面積，液流在波紋片的表面從上往下傾斜流動(dòng)時(shí)，在波峰或波谷處液流方向發(fā)生變化，液層的表面不停地被拉長(zhǎng)、更新或翻動(dòng)，同時(shí)氣流在波紋片之間上升時(shí)不斷地與傾斜下流的液層表面接觸，氣液之間有非常充分的相界接觸面積和傳質(zhì)效果；十分顯然，進(jìn)入豎直排列的波紋片間隙內(nèi)的液流和氣流幾乎沒(méi)有軸向阻力，也不會(huì)產(chǎn)生橫向流動(dòng)，從而完全克服了因橫向流動(dòng)而產(chǎn)生的液相集中溝流和掛壁流動(dòng)的現(xiàn)象，避免了液泛現(xiàn)象的提前發(fā)生。因而本發(fā)明的豎式波紋填料具有優(yōu)良的傳質(zhì)性能和很強(qiáng)的生產(chǎn)能力，適用范圍廣，不僅在減壓塔、常壓塔、和低壓塔，而且在中壓塔、高壓塔以及液相回流量大的塔中都能充分發(fā)揮其優(yōu)良性能。它還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造容易的優(yōu)點(diǎn)，豎直排列的波紋片組可以用連桿組合安裝在塔壁內(nèi)，省去了填料的組合焊接和支撐架，既方便操作，又節(jié)省投資。本發(fā)明的豎式波紋填料，既可以設(shè)置在本發(fā)明方案一所述的對(duì)流式塔板上面或下面，組成性能優(yōu)良的對(duì)流式復(fù)合填料塔；也可以獨(dú)立使用，或與現(xiàn)有技術(shù)中的塔內(nèi)件結(jié)合使用形成具有豎式波紋填料特征的塔設(shè)備。
下面結(jié)合附圖，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖3是本發(fā)明的豎式波紋填料結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖所示，設(shè)置在塔壁2內(nèi)的豎式波紋填料由波紋片43、連桿41和襯套42組成，豎直排列的波紋方向相同的波紋片43被連桿41連為一整體，襯套42將各塊波紋片43隔離成一定的距離，波紋片間距滿足下行液流和上升氣流在曲折間隙內(nèi)順暢通過(guò)而不發(fā)生堵塞。工作時(shí)，從上部均勻分布淋降下來(lái)的液流進(jìn)入豎直排列的各塊波紋片之間隙，沿著波紋各片的表面曲折往下流動(dòng)，氣流在各波紋片之間上升，不斷地與傾斜下流的液層表面接觸，實(shí)現(xiàn)氣液傳質(zhì)。
方案三一種對(duì)流式萃取塔。
用于液一液萃取的轉(zhuǎn)盤塔具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作穩(wěn)定、處理能力大和分離效率較高等特點(diǎn)，因此得到了廣泛應(yīng)用。但是，對(duì)一些生產(chǎn)裝置的實(shí)際標(biāo)定表明，轉(zhuǎn)盤塔的精制效果僅相當(dāng)于3～4個(gè)理論級(jí)，而且普遍存在轉(zhuǎn)盤塔轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)都效果一樣的問(wèn)題。簡(jiǎn)言之，轉(zhuǎn)盤塔存在傳質(zhì)效率不高的問(wèn)題。我們知道，轉(zhuǎn)盤塔工作時(shí)，轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)塔內(nèi)輕重兩種液相一同旋轉(zhuǎn)回流，塔設(shè)備輸入的轉(zhuǎn)動(dòng)能量變成了塔內(nèi)液體回流的動(dòng)能，整體回流旋轉(zhuǎn)著的兩種液相之間的相對(duì)移動(dòng)很少發(fā)生，相互混合十分微弱，所以轉(zhuǎn)盤塔的傳質(zhì)效率不高。還須指出，轉(zhuǎn)盤塔工作時(shí)，液柱在塔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)是持續(xù)不斷的，它一方面對(duì)兩相混合傳質(zhì)沒(méi)有多大效果，另一方面卻阻礙著已完成傳質(zhì)并已分散的兩相重新聚結(jié)實(shí)現(xiàn)分離，因而，容易在塔頂排出液中夾帶重相、在塔底排出液中夾帶輕相，不利于溶劑之回收和提高效率。
為緩解轉(zhuǎn)盤塔設(shè)備大型化后傳質(zhì)效率急劇下降的問(wèn)題，隨著近年來(lái)新型填料的發(fā)展，通量大而污染低的填料萃取塔應(yīng)用日趨廣泛。但在新型填料萃取塔推廣應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，一些用于精餾過(guò)程性能優(yōu)良的新型填料，在用于液-液萃取過(guò)程中性能不理想。其根本原因還在于現(xiàn)有各種填料存在有結(jié)構(gòu)缺陷所致。如前所述，現(xiàn)有各種填料都存在一定的軸向流動(dòng)阻力和橫向間隙，因而使其在液-液萃取塔中的傳質(zhì)效果更不理想。因?yàn)橐阂簜髻|(zhì)時(shí)，使不同液相之間相對(duì)移動(dòng)相互混合的作用力是因密度差而引起的浮力，液相之間的密度差很小，浮力十分微弱，上升的輕相和下沉的重相遇有軸向阻力便停止不前，使輕相和重相都於積在橫向間隙之中，兩相之間的混合和相對(duì)移動(dòng)減弱，因而液-液傳質(zhì)的效率不高。
現(xiàn)有的液-液萃取塔，包括噴霧塔、填料塔、篩板塔、旋轉(zhuǎn)攪拌塔或往復(fù)振動(dòng)塔等，在結(jié)構(gòu)上有一點(diǎn)共同之處，那就是一相作為連續(xù)相，另一相作為分散相，利用分散相穿過(guò)連續(xù)相而實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)。在實(shí)際工作中，由于表面張力作用，由于流體自然趨向于阻力小的路徑流動(dòng)，分散相將逐漸趨向于匯集成較大的股流，其結(jié)果必然減少兩相之間的接觸面積和傳質(zhì)效果。當(dāng)塔的直徑較大或高度較高時(shí)，分散相形成較大股流的趨勢(shì)更為強(qiáng)烈，傳質(zhì)效率下降也更為明顯。這種現(xiàn)象，導(dǎo)致對(duì)依據(jù)小規(guī)模的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行工業(yè)規(guī)模萃取塔的放大設(shè)計(jì)帶來(lái)較大的誤差。
為了克服現(xiàn)有萃取塔傳質(zhì)效率不高的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種傳質(zhì)效率高的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的對(duì)流式萃取塔。對(duì)流式萃取塔包含有塔體、輕相入口、重相入口、輕相出口、重相出口，其特征是在塔體內(nèi)設(shè)置有若干層對(duì)流式塔板，和／或在對(duì)流式塔板上面或下面設(shè)置豎式波紋填料。對(duì)流式塔板的結(jié)構(gòu)特征已在本發(fā)明所述方案一作過(guò)詳細(xì)說(shuō)明，豎式波汶填料已在方案二中作過(guò)詳細(xì)說(shuō)明，不在此重復(fù)。
為了便于觀察和控制對(duì)流式萃取塔的工作過(guò)程，可在兩層對(duì)流式塔板之間的塔體上設(shè)置觀察窗。從觀察窗可以看到兩種液相的分界面及分散的輕相在連續(xù)重相中上浮和分散的重相在連續(xù)輕相中下沉的狀況，從而對(duì)萃取塔的工作過(guò)程進(jìn)行有效的控制。
為了提高萃取塔的操作彈性，在本發(fā)明的對(duì)流式萃取塔內(nèi)，用一根或多根帶閥門的管道連通被對(duì)流式塔板隔開(kāi)的上下空間。這樣形成的對(duì)流式萃取塔，如果處理物料的性能發(fā)生變化；或者溫度壓力等操作條件發(fā)生變化；或者生產(chǎn)流量和溶劑比發(fā)生變化，只須適當(dāng)調(diào)整閥門的開(kāi)度；即可調(diào)整兩層塔板之間的液流通道的過(guò)流面積，從而可控制兩種液相分界面的高度，使各層塔板之間的空間內(nèi)都能分別獨(dú)立地充分地完成液-液萃取過(guò)程為了適應(yīng)萃取塔的大型化和難萃體系的生產(chǎn)要求，也為了提高傳質(zhì)效率和減少塔的高度，可在兩層塔板之間設(shè)置板間混合器，混合器設(shè)置在塔壁外側(cè)或塔壁內(nèi)，混合器的進(jìn)液口與板間最高位置的輕相和最低位置的重相連通，混合器的出液口也與同一板間連通，混合器可以是類似于管道混合器的靜態(tài)混合器或其它形式的混合器。
依據(jù)上述方案制造的對(duì)流式萃取塔，由于采用了對(duì)流式塔板和板間混合器，充分利用了因密度差而產(chǎn)生的浮力，使輕重兩種液相能以最佳的分散狀態(tài)平穩(wěn)地進(jìn)行相互對(duì)流，在相互對(duì)流中同時(shí)完成傳質(zhì)和分離；在塔板上方輕相作為分散相進(jìn)入連續(xù)的重相；在塔板的下方重相又作為分散相進(jìn)入連續(xù)的輕相，不存在分散相變成股流的問(wèn)題；因此對(duì)工業(yè)萃取塔的放大設(shè)計(jì)誤差很小，而且板間混合器可將該板間的傳質(zhì)效率提高到接近100％的程度，這對(duì)于設(shè)備大型化和減少塔的高度十分有利。
下面結(jié)合附圖，說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例。
圖4是本發(fā)明的對(duì)流式萃取塔局部結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖4所示，在塔壁2內(nèi)，水平設(shè)置均布篩孔的塔板5，上部鉆有孔洞的降液管3穿過(guò)并固定在塔板5上，降液管3下部有間隙地插入液封槽8，液封槽8的上邊緣與水平設(shè)置的均布小孔的淋液盤6連為一整體，降液管3上部設(shè)有防止液流直接進(jìn)入的帽罩1，在淋液盤6下面水平設(shè)置均布小孔的分散盤10，觀察窗66設(shè)置在塔壁上，帶閥門67的管道68連通被塔板5隔開(kāi)的上下空間，混合器63設(shè)置在塔壁外，65表示輕重兩相的工作界面，61和64表示進(jìn)入混合器63的輕相和重相路徑，62表示混合后進(jìn)入板間的混合液路徑。工作時(shí)，輕相從塔底進(jìn)入后在塔內(nèi)上升，重相從塔頂進(jìn)入后，在塔內(nèi)下降；重相在相界面65之下形成連續(xù)相并從降液管3上部孔洞或頂部流入，從液封槽8間隙流出后徑淋液盤6孔洞以分?jǐn)?shù)相均布淋下，或者經(jīng)過(guò)分散盤10再流入下一層塔板；輕相則在相界面65之上形成連續(xù)相，并在浮力作用下穿過(guò)塔板5孔洞以分散相進(jìn)入上一層塔板，在輕重兩相的相對(duì)流動(dòng)中實(shí)現(xiàn)接觸傳質(zhì)。板間混合器63吸入輕相61和重相64，經(jīng)適當(dāng)混合后的混合液62排回到塔內(nèi)的同一空間，根據(jù)連續(xù)性原理，在這同一空間內(nèi)沒(méi)有流量波動(dòng)和壓力擾動(dòng)，排回去的混合液62因密度差而發(fā)生自然沉降分離重相沉入底部并通過(guò)降液管3而流入下一層空間，輕相浮向上部并穿過(guò)塔板5的篩孔而進(jìn)入上一層空間。
對(duì)附圖的集中說(shuō)明圖1是本發(fā)明的對(duì)流式塔板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的盤式浮閥投影圖，下圖是俯視圖，上圖是下圖的剖面圖。
圖3是本發(fā)明的豎式波紋填料結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的對(duì)流式萃取塔局部結(jié)構(gòu)示意圖。
權(quán)利要求
1．一種對(duì)流式塔板，包含有塔板[5]、降液管[3]、淋液盤[6]和液封槽[8]，塔板上均布篩孔并水平固定在塔壁[2]內(nèi)，其特征在于，塔板上設(shè)置有一根或多根降液管[3]，降液管為矩形或圓形或橢圓形的管道，其上端穿過(guò)并固定在塔板上，穿過(guò)部分或可鉆有若干孔洞，其下端有間隙地插入液封槽[8]內(nèi)，液封槽的底部或可鉆有孔洞，液封槽的上邊緣與水平設(shè)置在塔板下面的均布小孔的淋液盤[6]連為一整體，在降液管上部或可設(shè)置防止液流直接進(jìn)入的帽罩[1]；塔板[5]上或可設(shè)置若干個(gè)浮閥[9]，浮閥滿足使浮閥浮動(dòng)起來(lái)的氣體壓力低于使氣體穿過(guò)液封層從降液管內(nèi)往上升的氣體壓力；塔板[5]下面或可水平設(shè)置均布篩孔的分散盤[10]，或者水平設(shè)置一層或數(shù)層網(wǎng)孔板[11]。
2．如權(quán)利要求1所述的對(duì)流式塔板，其特征是塔板上的浮閥[9]采用盤式浮閥，盤式浮閥設(shè)置在有氣流通道[23]的對(duì)流式塔板[5]上，它包含有閥片[22]和卡柱[21]，閥片呈圓盤形或其它形狀，閥片上或可鉆有若干個(gè)適于氣流穿過(guò)的小孔，卡柱固定在塔板上同時(shí)將閥片卡住、使閥片只能在設(shè)定的間隙內(nèi)上下浮動(dòng)。
3．如權(quán)利要求1所述的對(duì)流式塔板，其特征是在對(duì)流式塔板上面或下面設(shè)置填料[12]，填料可以是現(xiàn)有技術(shù)中的各種散堆填料或規(guī)整填料，也可以是一種具有優(yōu)良傳質(zhì)性能的新型填料。
4．一種豎式波紋填料，包含波紋片[43]、連桿[41]和襯套[42]，其特征在于，豎直平行排列的波紋方向相同的波紋片被連桿連為一整體，襯套將各塊波紋片隔離成一定的距離，或可將襯套與波紋片作成一件整體，波紋片間距滿足下行液流和上升氣流在曲折間隙內(nèi)順暢通過(guò)而不發(fā)生堵塞。
5．如權(quán)利要求3所述的對(duì)流式塔板，其特征是在對(duì)流式塔板上面或下面設(shè)置的填料[12]為權(quán)利要求4所述的豎式波紋填料。
6．一種對(duì)流式萃取塔，包含有塔體、輕相入口、重相入口、輕相出口、重相出口，其特征是在塔體內(nèi)設(shè)置有若干層如權(quán)利要求1、或2、或3、或5所述的對(duì)流式塔板。
7．如權(quán)利要求6所述的對(duì)流式萃取塔，其特征是在兩層對(duì)流式塔板之間的塔體上設(shè)置觀察窗[66]。
8．如權(quán)利要求6所述的對(duì)流式萃取塔，其特征在于，用一根或多根帶閥門[67]的管道[68]連通被對(duì)流式塔板[5]隔開(kāi)的上下空間。
9．如權(quán)利要求6或7或8所述的對(duì)流式萃取塔，其特征是在兩層塔板之間設(shè)置板間混合器[63]，混合器設(shè)置在塔壁[2]外側(cè)或塔壁內(nèi)，混合器的進(jìn)液口與板間最高位置的輕相和最低位置的重相連通，混合器的出液口也與同一板間連通，混合器可以是類似于管道混合器的靜態(tài)混合器或其它形式的混合器。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種用于煉油、化工、輕工、石油化工、濕法冶金及環(huán)保等領(lǐng)域的蒸餾、吸收、解吸、萃取、洗滌和汽提等塔設(shè)備的重要分離元件。目的是為了提高塔設(shè)備的傳質(zhì)效率和生產(chǎn)能力,提出一種不僅氣體穿過(guò)塔板(5)孔隙鼓泡傳質(zhì),而且在兩層塔板之間,通過(guò)降液管(3)液封槽(8)、淋液盤(6)均勻淋降的液流(7)與連續(xù)上升的氣流(4)接觸傳質(zhì)的氣液對(duì)流式塔板。依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思還提出一種豎式波紋填料,一種對(duì)流式萃取塔。
文檔編號(hào)B01D3/22GK1294936SQ0012592
公開(kāi)日2001年5月16日 申請(qǐng)日期2000年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月29日
發(fā)明者羅固事 申請(qǐng)人:羅固事