專利名稱：一種微氣泡整體傳質(zhì)塔盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于煉油、石化、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域中的塔板，精餾、吸收等操作中的一種氣液接觸進(jìn)行傳質(zhì)傳熱的重要設(shè)備，特別是涉及一種微氣泡整體傳質(zhì)塔盤。
背景技術(shù)：
板式塔是逐板接觸式的氣液傳質(zhì)設(shè)備。在塔體內(nèi)裝有若干層一定間距放置的水平塔板，根據(jù)塔板類型不同，塔板開有不同形式、不同尺寸的孔，或者安裝有浮動(dòng)的或固定的閥，每層塔板靠塔壁處設(shè)有降液管。操作時(shí)，液體靠重力作用由上層塔板經(jīng)過(guò)降液管流至下層塔板，橫向流過(guò)塔板，塔板上的出口堰會(huì)使板面上維持一定厚度的流動(dòng)液層；氣體從塔底靠壓強(qiáng)差推動(dòng)，逐板由下向上穿過(guò)塔板上的孔或閥以及板上液層而流向塔頂，氣體通過(guò)每層板上液層時(shí)，形成氣泡和液沫，泡沫層為兩相接觸提供足夠大的相際接觸面，有利于相間傳質(zhì)。為了滿足近代煉油和石油化學(xué)工業(yè)對(duì)塔設(shè)備的要求，塔設(shè)備應(yīng)具有下列性能氣液兩相能充分接觸，以保證較高的分離效率；操作彈性大，以使塔器在負(fù)荷變動(dòng)較大時(shí)仍能穩(wěn)定操作；流體流動(dòng)的阻力小，以減小壓力降，降低能耗；氣液處理量大；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，制造成本低；易于操作、調(diào)節(jié)及檢修。但板式塔普遍存在效率較低、壓力降較高等缺點(diǎn)。對(duì)于固閥塔板，由于閥體本身多為沖壓出的結(jié)構(gòu)，其氣相通道較大且固定，故而適應(yīng)性和靈活性較差，容易產(chǎn)生漏液，操作負(fù)荷范圍小。對(duì)于浮閥塔板來(lái)說(shuō)，氣體從閥體周圍噴出，會(huì)在與液流流動(dòng)方向相反的方向上產(chǎn)生返混，從而降低傳質(zhì)效率，而且由于閥體之間氣體對(duì)噴現(xiàn)象因而閥體的排布不能很近，從而也限制了塔板的開孔率。篩孔型塔板本身可以提供垂直向上噴射的氣體，但受到孔徑大小的限制，若開孔較大，則不能產(chǎn)生均勻分布的小氣泡，傳質(zhì)效率不高，且極易漏液；而若開孔較小，氣泡較為均勻，但塔盤的開孔率會(huì)下降，降低傳質(zhì)能力和工作負(fù)荷。受到塔板本身強(qiáng)度的限制，篩孔開孔率不能太高。中國(guó)專利CN101972555A公開有微氣泡傳質(zhì)塔板及閥體與塔盤的連接方法，其由塔盤、微氣泡傳質(zhì)閥體、閥孔組成，閥孔采用按照順位或錯(cuò)位，單排或多排排列方式在塔盤上設(shè)置，且其周圍設(shè)有用來(lái)固定微氣泡傳質(zhì)閥體的螺紋孔、螺栓孔或粘結(jié)、焊接、鑲嵌用結(jié)構(gòu)。與普通篩板相比，基本不漏液，且由于氣體通過(guò)微氣泡傳質(zhì)閥體會(huì)向上噴出較為均勻的小氣泡，傳質(zhì)效率可得到有效提高。但若在開孔面積的相同或相近的前提下，其壓降遠(yuǎn)高于篩板，從而可能會(huì)增加塔釜能耗，消弱了其本身具有的優(yōu)勢(shì)。因此，開發(fā)新型低壓降的微氣泡傳質(zhì)塔盤是解決該新型塔板在工業(yè)中應(yīng)用的關(guān)鍵問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種微氣泡整體傳質(zhì)塔盤，在最大限度提高開孔率的同時(shí)，克服傳統(tǒng)塔板氣液接觸效果較差、液面落差大、容易漏液、液體返混等缺點(diǎn)，并在保證壓降不高的前提下提供較高的傳質(zhì)分離能力和處理負(fù)荷。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種微氣泡整體傳質(zhì)塔盤，整個(gè)塔盤均由微氣泡傳質(zhì)材料，氣相通過(guò)塔盤上的孔隙向上流動(dòng)，整個(gè)塔盤面全部作為氣液接觸的鼓泡區(qū)。微氣泡整體傳質(zhì)材料采用粘接、卡扣、螺絲、鑲嵌或他們之間的組合方法固定在塔內(nèi)壁上的塔盤支撐圈上,微氣泡整體傳質(zhì)材料徑向橫截面積占全塔橫截面積的10%-90%。本實(shí)用新型的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤可以整塊裝入塔內(nèi)，也可以分塊裝入塔內(nèi)，分塊后的各塊微氣泡傳質(zhì)材料可采用相同材質(zhì)的材料制成，也可以采用不同材質(zhì)的材料制成。各分塊微氣泡整體傳質(zhì)材料之間緊密連接。材質(zhì)結(jié)構(gòu)為束狀、海綿狀、規(guī)則或不規(guī)則多孔結(jié)構(gòu)或他們之間的組合，孔隙體積分?jǐn)?shù)10%-90%，孔徑0. 1-lOmm，微氣泡整體傳質(zhì)材料的厚度為l-500mm。該微氣泡整體傳質(zhì)塔 盤材料可以使用均一的孔徑材料，也可以采用不同孔徑材料的組合作為微氣泡整體傳質(zhì)塔盤。微氣泡整體傳質(zhì)塔盤的材質(zhì)包括石墨、塑料、碳化硅、陶瓷、樹脂、金屬、金屬氧化物或他們之間的組合。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)，由于整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，故氣相通過(guò)塔盤上的孔隙向上傳遞，該微氣泡結(jié)構(gòu)能夠提供較為均勻的微氣泡氣體分布，增加了氣體與液層的接觸面積，增大傳質(zhì)效率；由于整塊塔盤均為多孔結(jié)構(gòu)，提高了整體的開孔率，從而能夠保持較低的壓降，而且多孔的結(jié)構(gòu)決定其不容易產(chǎn)生漏液，特別能適用于液相負(fù)荷較大/氣相負(fù)荷較小的情況；同時(shí)可以增大操作彈性，提高塔盤生產(chǎn)能力。另外，由于氣相以微氣泡的形式通過(guò)液層，可以減少其液體夾帶量，從而能夠降低塔板間距，降低精餾塔高度。

圖I是一種設(shè)置有降液管、受液盤、進(jìn)口堰和出口堰的圓形塔盤的俯視圖，微氣泡整體傳質(zhì)塔盤長(zhǎng)方形圖2是一種設(shè)置有降液管、受液盤、進(jìn)口堰和出口堰的方形塔盤的俯視圖，微氣泡整體傳質(zhì)塔盤形狀為圓形圖3是一種設(shè)置有降液管、受液盤、進(jìn)口堰和出口堰的圓形塔盤俯視圖，微氣泡整體傳質(zhì)塔盤形狀為方形和圓形的組合圖4是一種設(shè)置有降液管、受液盤、進(jìn)口堰和出口堰的圓形塔盤俯視圖，微氣泡整體傳質(zhì)塔盤形狀為圓形圖5是一種設(shè)置有降液管、受液盤、進(jìn)口堰和出口堰的方形塔盤的俯視圖，微氣泡整體傳質(zhì)塔盤形狀為梯形圖6是一種設(shè)置有降液管、受液盤、進(jìn)口堰和出口堰的方形塔盤的俯視圖，微氣泡整體傳質(zhì)塔盤形狀為三角形圖7是一種設(shè)置有降液管、受液盤、進(jìn)口堰和出口堰的圓形塔盤俯視圖，微氣泡整體傳質(zhì)塔盤形狀為多邊形圖8是一種設(shè)置有降液管、受液盤、進(jìn)口堰和出口堰的圓形塔盤俯視圖，微氣泡整體傳質(zhì)塔盤為分塊形式采用均一材質(zhì)均一孔徑的材料拼裝成一塊完整的塔盤圖9是一種設(shè)置有降液管、受液盤、進(jìn)口堰和出口堰的圓形塔盤俯視圖，微氣泡整體傳質(zhì)塔盤為分塊形式采用四種不同材質(zhì)不同孔徑的材料拼裝成一塊完整的塔盤圖10是一種設(shè)置有降液管、受液盤、進(jìn)口堰和出口堰的圓形塔盤俯視圖，微氣泡整體傳質(zhì)塔盤為分塊形式采用八種不同材質(zhì)不同孔徑的材料拼裝成一塊完整的塔盤其中，I微氣泡整體傳質(zhì)塔盤，2塔盤支撐，3出口堰，4降液管，5受液盤，6進(jìn)口堰。
具體實(shí)施方式
一種微氣泡整體傳質(zhì)塔盤，整個(gè)塔盤均由微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成,氣相通過(guò)塔盤上的孔隙向上流動(dòng)，整個(gè)塔盤面全部作為氣液接觸的鼓泡區(qū)。微氣泡整體傳質(zhì)材料采用粘接、卡扣、螺絲、鑲嵌或他們之間的組合方法固定在塔 內(nèi)壁上的塔盤支撐圈上,微氣泡整體傳質(zhì)材料徑向橫截面積占全塔橫截面積的10%-90%。本實(shí)用新型的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤可以整塊裝入塔內(nèi)，也可以分塊裝入塔內(nèi)，分塊后的各塊微氣泡傳質(zhì)材料可采用相同材質(zhì)的材料制成，也可以采用不同材質(zhì)的材料制成。各分塊微氣泡整體傳質(zhì)材料之間緊密連接。材質(zhì)結(jié)構(gòu)為束狀、海綿狀、規(guī)則或不規(guī)則多孔結(jié)構(gòu)或他們之間的組合，孔隙體積分?jǐn)?shù)10%-90%，孔徑0. 1-lOmm，微氣泡整體傳質(zhì)材料的厚度為l-500mm。該微氣泡整體傳質(zhì)塔盤材料可以使用均一的孔徑材料，也可以采用不同孔徑材料的組合作為微氣泡整體傳質(zhì)塔盤。微氣泡整體傳質(zhì)塔盤的材質(zhì)包括石墨、塑料、碳化硅、陶瓷、樹脂、金屬、金屬氧化物或他們之間的組合。典型實(shí)例如下實(shí)施例I :該板式塔由塔盤支撐2、設(shè)置在塔盤支撐2上的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤I、降受液結(jié)構(gòu)(降液管4、受液盤5、進(jìn)口堰6和出口堰3)組成，其中塔盤整體結(jié)構(gòu)如圖I所示，其中，整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，采用陶瓷制成，使用粘接的方法固定在塔內(nèi)壁的塔盤支撐圈上，孔隙體積分?jǐn)?shù)為90%，孔徑為0. 1mm，材料為均一孔徑，微氣泡整體傳質(zhì)材料徑向橫截面積占全塔橫截面積的10%,傳質(zhì)材料厚度為1mm，其結(jié)構(gòu)為海綿狀多孔結(jié)構(gòu)。塔板在工作時(shí)，液體從降液管落下，由于整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，故氣相通過(guò)塔盤上的孔隙向上傳遞，該微氣泡結(jié)構(gòu)能夠提供較為均勻的微氣泡氣體分布，增加了氣體與液層的接觸面積，增大傳質(zhì)效率；由于整塊塔盤均為多孔結(jié)構(gòu)，提高了整體的開孔率，從而能夠保持較低的壓降，而且多孔的結(jié)構(gòu)決定其不容易產(chǎn)生漏液，特別能適用于液相負(fù)荷較大/氣相負(fù)荷較小的情況；同時(shí)可以增大操作彈性，提高塔盤生產(chǎn)能力。通過(guò)乙醇-水物系測(cè)試，該微氣泡整體傳質(zhì)塔盤與微氣泡傳質(zhì)塔盤相比，壓降降低60%，效率提高13. 9%，處理能力提高約40% ;與傳統(tǒng)篩板相比，開孔率提高160%，壓降降低約5%，效率提高90%，處理能力提高約40%。實(shí)施例2 該板式塔由塔盤支撐2、設(shè)置在塔盤支撐2上的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤I、降受液結(jié)構(gòu)(降液管4、受液盤5、進(jìn)口堰6和出口堰3)組成，其中塔盤整體結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中，整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，采用碳化硅制成，使用卡扣的方法固定在塔內(nèi)壁的塔盤支撐圈上，孔隙體積分?jǐn)?shù)為50-90%，孔徑為0. l_5mm，材料為非均一孔徑，整塊材料由上下兩層不同孔徑的材料構(gòu)成，上層材料孔徑0. 1mm，下次材料孔徑為5mm，微氣泡整體傳質(zhì)材料徑向橫截面積占全塔橫截面積的20%,傳質(zhì)材料厚度為IOmm,其結(jié)構(gòu)為不規(guī)則多孔結(jié)構(gòu)。塔板在工作時(shí)，液體從降液管落下，由于整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，故氣相通過(guò)塔盤上的孔隙向上傳遞，該微氣泡結(jié)構(gòu)能夠提供較為均勻的微氣泡氣體分布，增加了氣體與液層的接觸面積，增大傳質(zhì)效率；由于整塊塔盤均為多孔結(jié)構(gòu)，提高了整體的開孔率，從而能夠保持較低的壓降，而且多孔的結(jié)構(gòu)決定其不容易產(chǎn)生漏液，特別能適用于液相負(fù)荷較大/氣相負(fù)荷較小的情況；同時(shí)可以增大操作彈性，提高塔盤生產(chǎn)能力。通過(guò)環(huán)己烷-正庚烷物系測(cè)試，該微氣泡整體傳質(zhì)塔盤與微氣泡傳質(zhì)塔盤相比，壓降降低53%，效率提高12%，處理能力提高約45% ;與傳統(tǒng)篩板相比，開孔率提高170%，壓降降低約10%，效率提高93%，處理能力提高約45%。實(shí)施例3 該板式塔由塔盤支撐2、設(shè)置在塔盤支撐2上的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤I、降受液結(jié)構(gòu)(降液管4、受液盤5、進(jìn)口堰6和出口堰3)組成，其中塔盤整體結(jié)構(gòu)如圖3所示，其中，整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，采用樹脂制成，使用螺絲的方法固定在塔內(nèi)壁的塔盤支撐圈上，孔隙體積分?jǐn)?shù)為50%，孔徑為5mm，材料為均一孔徑，微氣泡整體傳質(zhì)材料徑向橫截面積占全塔橫截面積的30%，傳質(zhì)材料厚度為100mm，其結(jié)構(gòu)為束狀多孔結(jié)構(gòu)。塔板在工作時(shí)，液體從降液管落下，由于整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，故氣相通過(guò)塔盤上的孔隙向上傳遞，該微氣泡結(jié)構(gòu)能夠提供較為均勻的微氣泡氣體分布，增加了氣體與液層的接觸面積，增大傳質(zhì)效率；由于整塊塔盤均為多孔結(jié)構(gòu)，提高了整體的開孔率，從而能夠保持較低的壓降，而且多孔的結(jié)構(gòu)決定其不容易產(chǎn)生漏液，特別能適用于液相負(fù)荷較大/氣相負(fù)荷較小的情況；同時(shí)可以增大操作彈性，提高塔盤生產(chǎn)能力。通過(guò)乙醇-正丙醇物系測(cè)試，該微氣泡整體傳質(zhì)塔盤與微氣泡傳質(zhì)塔盤相比,壓降降低53%，效率提高12%，處理能力提高約46% ;與傳統(tǒng)篩板相比，開孔率提高150%，壓降降低約3%，效率提高88%，處理能力提高約40%。實(shí)施例4 該板式塔由塔盤支撐2、設(shè)置在塔盤支撐2上的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤I、降受液結(jié)構(gòu)(降液管4、受液盤5、進(jìn)口堰6和出口堰3)組成，其中塔盤整體結(jié)構(gòu)如圖4所示，其中，整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，分別采用石墨、塑料制成，使用鑲嵌的方法固定在塔內(nèi)壁的塔盤支撐圈上，孔隙體積分?jǐn)?shù)為30-50%，孔徑為l_5mm，材料為非均一孔徑，整塊材料由上下兩層不同孔徑的材料構(gòu)成，上層材料孔徑1mm，下次材料孔徑為5mm，微氣泡整體傳質(zhì)材料徑向橫截面積占全塔橫截面積的40%,傳質(zhì)材料厚度為200mm,其結(jié)構(gòu)為正十四面體規(guī)則多孔結(jié)構(gòu)。塔板在工作時(shí)，液體從降液管落下，由于整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，故氣相通過(guò)塔盤上的孔隙向上傳遞，該微氣泡結(jié)構(gòu)能夠提供較為均勻的微氣泡氣體分布，增加了氣體與液層的接觸面積，增大傳質(zhì)效率；由于整塊塔盤均為多孔結(jié)構(gòu)，提高了整體的開孔率，從而能夠保持較低的壓降，而且多孔的結(jié)構(gòu)決定其不容易產(chǎn)生漏液，特別能適用于液相負(fù)荷較大/氣相負(fù)荷較小的情況；同時(shí)可以增大操作彈性，提高塔盤生產(chǎn)能力。通過(guò)乙醇-水物系測(cè)試，該微氣泡整體傳質(zhì)塔盤與微氣泡傳質(zhì)塔盤相比，壓降降低51%，效率提高10. 5%，處理能力提高約40% ;與傳統(tǒng)篩板相比，開孔率提高130-150%，壓降降低約2-7%，效率提高80-90%，處理能力提高約40%。實(shí)施例5該板式塔由塔盤支撐2、設(shè)置在塔盤支撐2上的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤I、降受液結(jié)構(gòu)(降液管4、受液盤5、進(jìn)口堰6和出口堰3)組成，其中塔盤整體結(jié)構(gòu)如圖5所示，其中，整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，分別采用金屬、金屬氧化物制成，使用粘接和鑲嵌相結(jié)合的方法固定在塔內(nèi)壁的塔盤支撐圈上，孔隙體積分?jǐn)?shù)為30%，孔徑為1mm，材料為均一孔徑，微氣泡整體傳質(zhì)材料徑向橫截面積占全塔橫截面積的60%,傳質(zhì)材料厚度為300mm,其結(jié)構(gòu)為正十二面體規(guī)則多孔結(jié)構(gòu)。塔板在工作時(shí)，液體從降液管落下，由于整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，故氣相通過(guò)塔盤上的孔隙向上傳遞，該微氣泡結(jié)構(gòu)能夠提供較為均勻的微氣泡氣體分布，增加 了氣體與液層的接觸面積，增大傳質(zhì)效率；由于整塊塔盤均為多孔結(jié)構(gòu)，提高了整體的開孔率，從而能夠保持較低的壓降，而且多孔的結(jié)構(gòu)決定其不容易產(chǎn)生漏液，特別能適用于液相負(fù)荷較大/氣相負(fù)荷較小的情況；同時(shí)可以增大操作彈性，提高塔盤生產(chǎn)能力。通過(guò)乙醇-水物系測(cè)試，該微氣泡整體傳質(zhì)塔盤與微氣泡傳質(zhì)塔盤相比，壓降降低約40-50%，效率提高約10%，處理能力提高約35-45% ;與傳統(tǒng)篩板相比，開孔率提高150%，壓降降低約4%，效率提高80%，處理能力提高約40%。實(shí)施例6該板式塔由塔盤支撐2、設(shè)置在塔盤支撐2上的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤I、降受液結(jié)構(gòu)(降液管4、受液盤5、進(jìn)口堰6和出口堰3)組成，其中塔盤整體結(jié)構(gòu)如圖6所示，其中，整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，采用石墨、碳化硅和陶瓷組合材料制成，使用螺絲和卡扣相結(jié)合的方法固定在塔內(nèi)壁的塔盤支撐圈上，孔隙體積分?jǐn)?shù)為10-30%，孔徑為0. I-Imm,材料為非均一孔徑，整塊材料由上下兩層不同孔徑的材料構(gòu)成，上層材料孔徑1mm，下次材料孔徑為5mm,微氣泡整體傳質(zhì)材料徑向橫截面積占全塔橫截面積的70%,傳質(zhì)材料厚度為400mm，其結(jié)構(gòu)為海綿狀多孔結(jié)構(gòu)。塔板在工作時(shí)，液體從降液管落下，由于整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，故氣相通過(guò)塔盤上的孔隙向上傳遞，該微氣泡結(jié)構(gòu)能夠提供較為均勻的微氣泡氣體分布，增加了氣體與液層的接觸面積，增大傳質(zhì)效率；由于整塊塔盤均為多孔結(jié)構(gòu)，提高了整體的開孔率，從而能夠保持較低的壓降，而且多孔的結(jié)構(gòu)決定其不容易產(chǎn)生漏液，特別能適用于液相負(fù)荷較大/氣相負(fù)荷較小的情況；同時(shí)可以增大操作彈性，提高塔盤生產(chǎn)能力。通過(guò)乙醇-水物系測(cè)試，該微氣泡整體傳質(zhì)塔盤與微氣泡傳質(zhì)塔盤相比，壓降降低約40-50%，效率提高約10%，處理能力提高約35-45% ;與傳統(tǒng)篩板相比，開孔率提高150%，壓降降低約4%，效率提高80%，處理能力提高約40%。實(shí)施例7該板式塔由塔盤支撐2、設(shè)置在塔盤支撐2上的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤I、降受液結(jié)構(gòu)(降液管4、受液盤5、進(jìn)口堰6和出口堰3)組成，其中塔盤整體結(jié)構(gòu)如圖7所示，其中，整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，采用金屬和金屬氧化物組合材料制成，使用粘接和卡扣相結(jié)合的方法固定在塔內(nèi)壁的塔盤支撐圈上，孔隙體積分?jǐn)?shù)為10%，孔徑為0. 1mm，材料為均一孔徑,微氣泡整體傳質(zhì)材料徑向橫截面積占全塔橫截面積的80%，傳質(zhì)材料厚度為450mm，其結(jié)構(gòu)為立方體的規(guī)則多孔結(jié)構(gòu)。塔板在工作時(shí)，液體從降液管落下，由于整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，故氣相通過(guò)塔盤上的孔隙向上傳遞，該微氣泡結(jié)構(gòu)能夠提供較為均勻的微氣泡氣體分布，增加了氣體與液層的接觸面積，增大傳質(zhì)效率；由于整塊塔盤均為多孔結(jié)構(gòu)，提高了整體的開孔率，從而能夠保持較低的壓降，而且多孔的結(jié)構(gòu)決定其不容易產(chǎn)生漏液，特別能適用于液相負(fù)荷較大/氣相負(fù)荷較小的情況；同時(shí)可以增大操作彈性，提高塔盤生產(chǎn)能力。通過(guò)乙醇-水物系測(cè)試，該微氣泡整體傳質(zhì)塔盤與微氣泡傳質(zhì)塔盤相比，壓降降低約42%，效率提高約16%，處理能力提高約45% ;與傳統(tǒng)篩板相比，開孔率提高160%，壓降降低約5%，效率提高80%，處理能力提高約40%。實(shí)施例8該板式塔由塔盤支撐2、設(shè)置在塔盤支撐2上的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤I、降受液結(jié)構(gòu)(降液管4、受液盤5、進(jìn)口堰6和出口堰3)組成，其中塔盤整體結(jié)構(gòu)如圖8所示，其中，整 個(gè)塔盤分成8塊裝入塔內(nèi)，其材質(zhì)均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，分成的I到8塊均采用塑料和樹脂組合材料制成，使用鑲嵌和螺絲相結(jié)合的方法固定在塔內(nèi)壁的塔盤支撐圈上，孔隙體積分?jǐn)?shù)為10%，孔徑為0. 1mm，材料為均一孔徑，微氣泡整體傳質(zhì)材料徑向橫截面積占全塔橫截面積的90%,傳質(zhì)材料厚度為500mm,其結(jié)構(gòu)為不規(guī)則多孔結(jié)構(gòu)。塔板在工作時(shí)，液體從降液管落下，由于整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，故氣相通過(guò)塔盤上的孔隙向上傳遞，該微氣泡結(jié)構(gòu)能夠提供較為均勻的微氣泡氣體分布，增加了氣體與液層的接觸面積，增大傳質(zhì)效率；由于整塊塔盤均為多孔結(jié)構(gòu)，提高了整體的開孔率，從而能夠保持較低的壓降，而且多孔的結(jié)構(gòu)決定其不容易產(chǎn)生漏液，特別能適用于液相負(fù)荷較大/氣相負(fù)荷較小的情況；同時(shí)可以增大操作彈性，提高塔盤生產(chǎn)能力。通過(guò)乙醇-水物系測(cè)試，該微氣泡整體傳質(zhì)塔盤與微氣泡傳質(zhì)塔盤相比，壓降降低約42%，效率提高約16%，處理能力提高約45% ;與傳統(tǒng)篩板相比，開孔率提高160%，壓降降低約5%，效率提高80%，處理能力提高約40%。實(shí)施例9該板式塔由塔盤支撐2、設(shè)置在塔盤支撐2上的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤I、降受液結(jié)構(gòu)(降液管4、受液盤5、進(jìn)口堰6和出口堰3)組成，其中塔盤整體結(jié)構(gòu)如圖8所示，其中，整個(gè)塔盤分成8塊裝入塔內(nèi)，其材質(zhì)均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，其中1、2塊采用孔徑為0. Imm的塑料材質(zhì)制成，3、4塊采用孔徑為1_的石墨材質(zhì)制成,5、6塊采用孔徑為5_的碳化娃材質(zhì)制成，7、8塊采用孔徑為IOmm的金屬材質(zhì)制成，使用鑲嵌和螺絲相結(jié)合的方法固定在塔內(nèi)壁的塔盤支撐圈上，孔隙體積分?jǐn)?shù)為10%，微氣泡整體傳質(zhì)材料徑向橫截面積占全塔橫截面積的85%,傳質(zhì)材料厚度為450mm,其結(jié)構(gòu)為不規(guī)則多孔結(jié)構(gòu)。塔板在工作時(shí)，液體從降液管落下，由于整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，故氣相通過(guò)塔盤上的孔隙向上傳遞，該微氣泡結(jié)構(gòu)能夠提供較為均勻的微氣泡氣體分布，增加了氣體與液層的接觸面積，增大傳質(zhì)效率；由于整塊塔盤均為多孔結(jié)構(gòu)，提高了整體的開孔率，從而能夠保持較低的壓降，而且多孔的結(jié)構(gòu)決定其不容易產(chǎn)生漏液，特別能適用于液相負(fù)荷較大/氣相負(fù)荷較小的情況；同時(shí)可以增大操作彈性，提高塔盤生產(chǎn)能力。通過(guò)乙醇-水物系測(cè)試，該微氣泡整體傳質(zhì)塔盤與微氣泡傳質(zhì)塔盤相比，壓降降低約38%，效率提高約17%，處理能力提高約44% ;與傳統(tǒng)篩板相比，開孔率提高155%，壓降降低約4. 5%，效率提高78%，處理能力提高約37%。實(shí)施例10該板式塔由塔盤支撐2、設(shè)置在塔盤支撐2上的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤I、降受液結(jié)構(gòu)(降液管4、受液盤5、進(jìn)口堰6和出口堰3)組成，其中塔盤整體結(jié)構(gòu)如圖8所示，其中，整個(gè)塔盤分成8塊裝入塔內(nèi)，其材質(zhì)均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，其中I塊采用孔徑為0. Imm的塑料材質(zhì)制成，2塊采用孔徑為1_的石墨材質(zhì)制成，3塊采用孔徑為2_的碳化娃材質(zhì)制成，4塊采用孔徑為3mm的陶瓷材質(zhì)制成，5塊采用孔徑為4mm的樹脂材質(zhì)制成，6塊采用孔徑為5_的金屬材質(zhì)制成，7塊采用孔徑為8_的金屬氧化物材質(zhì)制成，8塊采用孔徑為IOmm的塑料和樹脂組合材質(zhì)制成，使用鑲嵌和螺絲相結(jié)合的方法固定在塔內(nèi)壁的塔盤支撐圈上，孔隙體積分?jǐn)?shù)為10%,微氣泡整體傳質(zhì)材料徑向橫截面積占全塔橫截面積的75%,傳質(zhì)材料厚度為100mm,其結(jié)構(gòu)為不規(guī)則多孔結(jié)構(gòu)。塔板在工作時(shí)，液體從降液管落下，由于整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，故氣相通過(guò)塔盤上的孔隙向上傳遞，該微氣泡結(jié)構(gòu)能夠提供較為均勻的微氣泡氣體分布，增加了氣體與液層的接觸面積，增大傳質(zhì)效率；由于整塊塔盤均為多孔結(jié)構(gòu)，提高了整體的開孔率，從而能夠保持較低的壓降，而且多孔的結(jié)構(gòu)決定其不容易產(chǎn)生漏液，特別能適用于液相負(fù)荷較大/氣相負(fù)荷較小的情況；同時(shí)可以增大操作彈性，提高塔盤生產(chǎn)能力。通過(guò)乙醇-水物系測(cè)試，該微氣泡整體傳質(zhì)塔盤與微氣泡傳質(zhì)塔盤相比，壓降降低約43%，效率提高約17%，處理能力提高約42% ;與傳統(tǒng)篩板相比，開孔率提高165%，壓降降低約6%，效率提高81%，處理能力提高約41%。本實(shí)用新型提出的一種微氣泡整體傳質(zhì)塔盤，已通過(guò)較佳實(shí)施例子進(jìn)行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本實(shí)用新型內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的結(jié)構(gòu)和連接方法進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見的，他們都被視為包括在本實(shí)用新型精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求1.一種微氣泡整體傳質(zhì)塔盤，其特征是，整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，材質(zhì)結(jié)構(gòu)為束狀、海綿狀、規(guī)則或不規(guī)則多孔結(jié)構(gòu)，孔隙體積分?jǐn)?shù)10%-90%，孔徑0. l-10mm。
2.如權(quán)利要求I所述的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤，其特征是所述微氣泡傳質(zhì)塔盤材料采用均一的孔徑，或采用不同孔徑材料的組合作為微氣泡傳質(zhì)塔盤。
3.如權(quán)利要求I所述的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤，其特征是所述微氣泡整體傳質(zhì)塔盤采用粘接、卡扣、螺絲或他們之間的組合方法固定在塔內(nèi)壁上的塔盤支撐圈上。
4.如權(quán)利要求I所述的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤，其特征是所述微氣泡傳質(zhì)材料徑向橫截面積占全塔橫截面積的10%-90%。
5.如權(quán)利要求I所述的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤，其特征是所述微氣泡傳質(zhì)材料的厚度為l-500mmo
6.如權(quán)利要求I所述的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤，其特征是所述微氣泡傳質(zhì)材料以整塊裝入塔內(nèi)；或以分塊裝入塔內(nèi)，各分塊微氣泡傳質(zhì)材料之間緊密連接。
7.如權(quán)利要求I所述的微氣泡整體傳質(zhì)塔盤,其特征是所述微氣泡傳質(zhì)材料以分塊形式裝入塔內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種微氣泡整體傳質(zhì)塔盤。整個(gè)塔盤均由微氣泡傳質(zhì)材料，氣相通過(guò)塔盤上的孔隙向上流動(dòng)，整個(gè)塔盤面全部作為氣液接觸的鼓泡區(qū)。微氣泡整體傳質(zhì)材料采用粘接、卡扣、螺絲、鑲嵌或他們之間的組合方法固定在塔內(nèi)壁上的塔盤支撐圈上，微氣泡整體傳質(zhì)材料徑向橫截面積占全塔橫截面積的10%-90%。由于整個(gè)塔盤均為微氣泡傳質(zhì)材料構(gòu)成，故氣相通過(guò)塔盤上的孔隙向上傳遞，微氣泡結(jié)構(gòu)能夠提供較為均勻的微氣泡氣體分布，增加了氣體與液層的接觸面積；特別能適用于液相負(fù)荷較大/氣相負(fù)荷較小的情況；同時(shí)可以增大操作彈性，提高塔盤生產(chǎn)能力。另外，由于氣相以微氣泡的形式通過(guò)液層，可以減少其液體夾帶量，從而能夠降低塔板間距，降低精餾塔高度。
文檔編號(hào)B01D3/18GK202777878SQ20122028606
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者李洪, 李鑫鋼, 高鑫, 姜斌, 張勁松, 楊振明 申請(qǐng)人:天津大學(xué)