一種多溢流塔氣液橫向阻波方法及多溢流塔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多溢流塔氣液橫向阻波方法及多溢流塔，所述多溢流塔的阻波方法包括：步驟1，將每層塔板上鼓泡區(qū)分成多個氣液流動區(qū)域；步驟2，在每個鼓泡區(qū)中設(shè)置擋板，擋板均沿受液盤到溢流堰的方向排列；步驟3，使氣液沿?fù)醢辶鲃樱ㄟ^擋板限制氣液的流動方向。一種多溢流塔，除了包括塔板、降液管、鼓泡區(qū)、溢流堰和受液盤，還包括擋板。擋板由上邊緣、板身、下邊緣構(gòu)成，擋板下邊緣設(shè)置有長孔。本發(fā)明通過在每個所述鼓泡區(qū)中設(shè)置擋板，有效減少氣液在橫向上的波動，使液面相對平穩(wěn)、均勻，減少液體在波峰處泄漏、在波谷處產(chǎn)生霧沫夾帶的可能性，增大傳質(zhì)效率，有效減少鼓泡元件與塔設(shè)備共振機(jī)率，有效解決塔設(shè)備出現(xiàn)放大效應(yīng)的問題。
【專利說明】一種多溢流塔氣液橫向阻波方法及多溢流塔

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及多溢流塔領(lǐng)域，特別涉及一種多溢流塔氣液橫向阻波方法及多溢流 塔。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，塔設(shè)備是煉油和化工領(lǐng)域最重要的設(shè)備之一，多溢流塔包括塔板、降液管、 鼓泡區(qū)、溢流堰和受液盤。隨著塔設(shè)備規(guī)模的擴(kuò)大，使得氣液流道中的鼓泡元件數(shù)增多，可 獨(dú)立變化的設(shè)計變量數(shù)激增，并且塔板上液流的慣性力和波動性也顯著增強(qiáng)，在設(shè)計變量 的自由度數(shù)與液流慣性力的協(xié)同作用下，導(dǎo)致塔板上液層和氣體分布的嚴(yán)重不均，使得氣 液接觸傳質(zhì)效果急劇惡化，這種現(xiàn)象稱之為放大效應(yīng)。放大效應(yīng)會導(dǎo)致塔板上液層和氣體 分布不均，使得氣液接觸傳質(zhì)效果急劇惡化。設(shè)備規(guī)模放大后，塔板上氣液流動的波動性增 大，產(chǎn)生不正常操作狀態(tài)的隨機(jī)性增高，在同一層塔板上會出現(xiàn)鼓泡狀態(tài)、混合泡沫狀態(tài)和 噴濺狀態(tài)同時并存的復(fù)雜情況，造成液體在除了由降液管至溢流堰方向流動以外，還向其 他方向流動，使氣液在塔板入口處容易發(fā)生泄漏，氣液在塔板出口處容易發(fā)生過量霧沫夾 帶。這些問題都會嚴(yán)重影響塔設(shè)備的處理能力和傳質(zhì)效率。
[0003] 多溢流的設(shè)計方法是目前解決放大效應(yīng)最為常用的方法，通過使用降液管將塔板 分隔成多個鼓泡區(qū)，整個塔體單數(shù)塔板和雙數(shù)塔板分別采取相同的結(jié)構(gòu)。這樣可以保證氣 液錯流接觸，縮短鼓泡區(qū)長度，降低單股液體的液流強(qiáng)度，從而減少液體的自由度數(shù)，降低 放大效應(yīng)對塔設(shè)備的影響。
[0004] 在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)通過多溢流的方式雖然能使鼓泡區(qū)長度降低，但是忽略了氣液在橫向上 的波動，使得液體在波峰處易產(chǎn)生泄漏，在波谷處易產(chǎn)生霧沫夾帶，并且隨著鼓泡元件個數(shù) 增多，隨機(jī)泄漏或霧沫夾帶的現(xiàn)象也會加劇，使得傳質(zhì)效率極差，氣液分布不均勻。由于氣 液的波動性增強(qiáng)，導(dǎo)致氣液流體的振動頻率發(fā)生明顯改變，當(dāng)振動頻率與塔設(shè)備的固有頻 率一致時，流體和鼓泡元件極易與塔設(shè)備產(chǎn)生共振，共振會嚴(yán)重惡化塔設(shè)備的操作，影響氣 液相之間的傳質(zhì)，形成噪音和強(qiáng)烈的機(jī)械損害，嚴(yán)重的有可能引發(fā)生產(chǎn)事故，因此多溢流塔 設(shè)計不能有效解決塔設(shè)備出現(xiàn)的放大效應(yīng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)不能有效解決塔設(shè)備出現(xiàn)的放大效應(yīng)的問題，本發(fā)明實施例提 供了一種多溢流塔氣液橫向阻波方法及多溢流塔。所述技術(shù)方案如下：
[0007] -方面，提供了一種多溢流塔氣液橫向阻波方法，所述阻波方法包括：
[0008] 步驟1，將每層塔板上鼓泡區(qū)分成多個氣液流動區(qū)域；
[0009] 步驟2,在每個所述鼓泡區(qū)中設(shè)置擋板，所述擋板均沿受液盤到溢流堰的方向排 列；
[0010] 步驟3,使氣液沿?fù)醢辶鲃?，通過所述擋板限制所述氣液的流動方向。
[0011] 進(jìn)一步地，所述步驟1具體為：所述氣液流動區(qū)域按照位置劃分，在所述塔板靠近 中間處均勻劃分所述鼓泡區(qū)，在所述塔板靠近邊緣處相對于所述塔板中間處呈輻射狀劃分 所述鼓泡區(qū)。
[0012] 作為優(yōu)選，所述塔板由塔板塊構(gòu)成，所述鼓泡區(qū)上每隔2-6個所述塔板塊設(shè)置一 個所述擋板，所述相鄰兩個擋板間距為1-3米。
[0013] 進(jìn)一步地，所述擋板高度的計算公式為：
[0014]

【權(quán)利要求】
1. 一種多溢流培氣液橫向阻波方法，其特征在于，所述阻波方法包括： 步驟1，將每層培板上的鼓泡區(qū)分成多個氣液流動區(qū)域； 步驟2,在每個所述鼓泡區(qū)中設(shè)置擋板，所述擋板均沿受液盤到溢流眶的方向排列； 步驟3,使氣液沿所述擋板流動，通過所述擋板限制所述氣液的流動方向。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻波方法，其特征在于，所述步驟1具體為：所述氣液流動區(qū) 域按照位置劃分，在所述培板靠近中間處均勻劃分所述鼓泡區(qū)，在所述培板靠近邊緣處相 對于所述培板中間處呈福射狀劃分所述鼓泡區(qū)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻波方法，所述培板由培板塊構(gòu)成，其特征在于，所述鼓泡區(qū) 上每隔2-6個所述培板塊設(shè)置一個所述擋板，相鄰兩個所述擋板間距為1-3米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻波方法，其特征在于，所述擋板高度的計算公式為：
其中：H為擋板高度，m恥為相鄰培板間距，m ; hw為溢流眶高度，m斯為培板直徑，m山為溢流眶長度，m ; L"為液體流量，m3 ? h-i ;化為空培氣速流量，m3 ? h-i ; 夢為培板開孔率； P 為液體密度，kg ? nT3 ; y L為液體粘度，cp ; 0為表面張力，dyn ; a、b、c、d、e、f、g、h、i、j 為模型系數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻波方法，其特征在于，所述擋板高度為所述溢流眶高度的 1. 5-5 倍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻波方法，其特征在于，根據(jù)氣體流量和液體流量設(shè)計所述 擋板的形狀。
7. -種基于權(quán)利要求1-6的多溢流培氣液橫向阻波方法的多溢流培，所述多溢流培包 括培板、降液管、鼓泡區(qū)、溢流眶和受液盤，其特征在于，所述多溢流培還包括多個擋板，多 個所述擋板沿所述受液盤到所述溢流眶的方向均勻設(shè)置在所述培板上方，通過所述擋板限 制所述氣液的流動方向。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的多溢流培，其特征在于，所述擋板上邊緣設(shè)置為連續(xù)齒形結(jié) 構(gòu)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的多溢流培，其特征在于，所述擋板板身設(shè)置為曲線型。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的多溢流培，其特征在于，所述擋板還包括長孔，所述長孔設(shè) 置在所述擋板下邊緣，所述長孔用于聯(lián)通相鄰所述氣液流動區(qū)域。
【文檔編號】B01D3/16GK104415568SQ201310389490
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】韓冰, 劉艷升, 劉統(tǒng)華, 曹睿, 李愛凌, 昌興文, 苑世明, 王雪蓮, 崔宇, 劉擁軍 申請人:中國石油天然氣股份有限公司, 中國石油大學(xué)(北京), 中國石油工程建設(shè)公司