一種板式塔塔板效率的優(yōu)化裝置及其板式塔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及板式塔塔板結(jié)構(gòu)，特別涉及一種板式塔塔板效率的優(yōu)化裝置及其板式塔。
【背景技術(shù)】
[0002]板式塔是化工、煉油、醫(yī)藥等生產(chǎn)中的重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于蒸餾、吸收、汽提、萃取等傳質(zhì)分離單元。在板式塔運(yùn)行過(guò)程中，塔內(nèi)液相在重力作用下，自上而下依次流經(jīng)各層塔板；氣相在壓力差的推動(dòng)下，自下而上依次穿過(guò)各層塔板；每塊塔板上維持有一定厚度的液層，氣體通過(guò)塔板時(shí)與塔板上的液相接觸，產(chǎn)生氣-液傳質(zhì)作用。
[0003]當(dāng)塔內(nèi)液體從受液盤(pán)流出經(jīng)過(guò)塔板流向出口堰的過(guò)程中，液體的流動(dòng)有多種途徑:在塔板中央，液體行程短而平直，阻力小，流速大；而在靠近塔壁的邊緣部分，液體行程長(zhǎng)而彎曲，又受到塔壁的牽制，阻力大，流速??；故液體沿塔板流向降液管的速度分布及流量分布是不均勻的。塔板中心區(qū)域是快速流動(dòng)區(qū)，靠近塔壁附近是滯止區(qū)，兩者之間是變速區(qū)。因此，對(duì)于同時(shí)從受液盤(pán)進(jìn)入塔板的液體，由于經(jīng)過(guò)的區(qū)域不同，其流速也不相同，從而在塔板上的停留時(shí)間也不相同，即氣-液傳質(zhì)的接觸傳質(zhì)時(shí)間也不相同，也就造成不同流徑的液體具有不同的濃度。當(dāng)不同濃度的液體進(jìn)入降液管后將產(chǎn)生返混，會(huì)導(dǎo)致塔板效率下降。
[0004]另外，在液體流徑塔板進(jìn)入降液管的過(guò)程中，必須克服各種阻力，由此會(huì)引起塔板上液層厚度從塔板進(jìn)口到出口逐漸減小，造成上升氣體分布不均，在液層薄的塔板位置氣體通過(guò)量大，液層厚的位置氣體通過(guò)量較小，從而影響傳質(zhì)效率。因此，在塔盤(pán)設(shè)計(jì)中，常常在液體進(jìn)入降液管的位置安裝溢流堰來(lái)促使液流在塔板上的均勻分布，并使塔板上保持一定的液層高度。在采用直降液板的板式塔內(nèi)，由于溢流堰與上層塔板受液盤(pán)的支撐梁往往處于同一個(gè)立體面上，由此導(dǎo)致在溢流堰位置的有效板間距大大降低，相當(dāng)于正常板間距減去支撐梁高度與溢流堰高度。尤其是在一些進(jìn)口工藝包合同中，國(guó)外專(zhuān)利商往往通過(guò)嚴(yán)格限制工藝裝置中板式塔較小的板間距(約300mm)來(lái)控制生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)量。在小板間距板式塔中，由于溢流堰處的有效板間距大大減小，塔板上的液體夾帶著霧沫層通過(guò)溢流堰進(jìn)入降液管時(shí)，上層塔板受液盤(pán)的支撐梁會(huì)阻礙霧沫層進(jìn)入降液管，被阻礙的霧沫隨著上升的氣相返回上層塔板上，導(dǎo)致霧沫夾帶，影響塔板效率；同時(shí)還增加塔板的處理負(fù)荷，影響板式塔的處理能力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便高效的板式塔塔板效率的優(yōu)化裝置及其板式塔。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種板式塔塔板效率的優(yōu)化裝置，包括設(shè)置有閥孔的塔板，和設(shè)置在塔板中間或側(cè)邊與塔板垂直向下的降液板，所述降液板與塔壁之間形成降液槽，所述降液板頂端設(shè)置有與塔板垂直向上的溢流堰，所述溢流堰為圓弧中心向所述降液槽凸出的弧形結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
[0007]所述溢流堰為厚度2mm-6_的金屬材料構(gòu)成。
[0008]所述溢流堰的圓弧中心到圓弧弦的垂直距離為30mm-50mm。
[0009]本實(shí)用新型還提供一種含有塔板效率優(yōu)化裝置的板式塔，包括塔體，所述塔體內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)塔板效率優(yōu)化裝置，所述塔板效率優(yōu)化裝置包括設(shè)置有閥孔的塔板，和設(shè)置在塔板中間或側(cè)邊與塔板垂直向下的降液板，所述降液板與塔壁之間形成降液槽，所述降液板頂端設(shè)置有與塔板垂直向上的溢流堰，所述溢流堰為圓弧中心向所述降液槽凸出的弧形結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]1、本實(shí)用新型溢流堰為圓弧中心向降液槽凸出的弧形結(jié)構(gòu)，增長(zhǎng)了塔板中心區(qū)域液體的流徑，從而增長(zhǎng)了流經(jīng)塔板中心區(qū)域液體的氣-液傳質(zhì)接觸時(shí)間，減弱了塔板上不同流徑液體進(jìn)入降液管時(shí)的濃度差，降低了降液管內(nèi)的液相返混程度；
[0012]2、本實(shí)用新型增加了破沫區(qū)的面積，減輕了降液管的排氣負(fù)荷；
[0013]3、本實(shí)用新型使溢流堰上沿與上層塔板的受液盤(pán)支撐梁折邊處于不同的立體面，增加了溢流堰位置的有效板間距，減弱了塔內(nèi)的霧沫夾帶程度；從而提高了板式塔的塔板效率和處理能力；
[0014]4、本實(shí)用新型有助于縮減板式塔的板間距，從整體上降低板式塔的高度，節(jié)約設(shè)備投資，減弱了板式塔的基建及安裝難度。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1:本實(shí)用新型設(shè)置在板式塔內(nèi)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2:本實(shí)用新型A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3:本實(shí)用新型B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]附圖標(biāo)注:1、降液板；2、受液盤(pán)；3、塔板；4、降液槽；5、溢流堰；6、受液盤(pán)支撐梁；7、卡子;8、閥孔。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0020]如附圖1-3所示，一種板式塔塔板效率的優(yōu)化裝置，包括設(shè)置有閥孔8的塔板3，在本實(shí)施例中，其中間降液塔盤(pán)層的塔板3中間設(shè)置有與塔板3垂直向下的兩個(gè)降液板1，所述兩個(gè)降液板I與塔壁之間形成降液槽4，其兩端降液塔盤(pán)層的塔板3兩側(cè)分別設(shè)置有與塔板3垂直向下的降液板1，所述降液板I與塔壁之間形成降液槽4 ;所述降液板I頂端均設(shè)置有與塔板3垂直向上的溢流堰5，本實(shí)施例中，所述溢流堰5的下邊緣與塔板3的連接采用卡子7、螺栓和螺母固定；所述溢流堰5為圓弧中心向降液槽4凸出的弧形結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其圓弧中心到圓弧弦的垂直距離為30mm-50mm，使溢流堰5上沿與上層塔板的受液盤(pán)支撐梁6折邊處于不同的立體面；所述溢流堰5由金屬材料制作，厚度為2mm-6mm，一般為3_-4_，也可由特殊材料制作；本實(shí)施例中，對(duì)于位于中間降液塔盤(pán)層中間的降液槽4上方的兩段弧形溢流堰5，其圓弧中心之間的距離不低于100mm，以免經(jīng)過(guò)溢流堰5的液體在進(jìn)入降液槽4時(shí)發(fā)生對(duì)沖，造成返混。
[0021]將本實(shí)用新型裝置設(shè)置于板式塔體內(nèi)，便構(gòu)成了本實(shí)用新型的一種含有塔板效率優(yōu)化裝置的板式塔，為了提高其優(yōu)化效果，塔體內(nèi)可設(shè)置多個(gè)本實(shí)用新型裝置。本實(shí)用新型適用于各種溢流形式的板式塔，如單溢流板式塔、雙溢流板式塔和三溢流板式塔等，也適用于各種結(jié)構(gòu)的板式塔，如泡罩塔、浮閥塔和篩板塔等。
[0022]采用本實(shí)用新型進(jìn)行傳質(zhì)，受液盤(pán)2流出的液體流徑塔板3，與從閥孔8中噴出的氣體進(jìn)行充分接觸進(jìn)行氣-液傳質(zhì)，完成傳質(zhì)后由溢流堰5堰頂部流過(guò)，經(jīng)降液槽4流入下層塔盤(pán)的受液盤(pán)2，重新開(kāi)始塔板3上的傳質(zhì)過(guò)程。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種板式塔塔板效率的優(yōu)化裝置，包括設(shè)置有閥孔的塔板，和設(shè)置在塔板中間或側(cè)邊與塔板垂直向下的降液板，所述降液板與塔壁之間形成降液槽，所述降液板頂端設(shè)置有與塔板垂直向上的溢流堰，其特征在于，所述溢流堰為圓弧中心向所述降液槽凸出的弧形結(jié)構(gòu)構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式塔塔板效率的優(yōu)化裝置，其特征在于，所述溢流堰為厚度的金屬材料構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式塔塔板效率的優(yōu)化裝置，其特征在于，所述溢流堰的圓弧中心到圓弧弦的垂直距離為30mm-50mm。4.一種含有塔板效率優(yōu)化裝置的板式塔，包括塔體，其特征在于，所述塔體內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)塔板效率優(yōu)化裝置，所述塔板效率優(yōu)化裝置包括設(shè)置有閥孔的塔板，和設(shè)置在塔板中間或側(cè)邊與塔板垂直向下的降液板，所述降液板與塔壁之間形成降液槽，所述降液板頂端設(shè)置有與塔板垂直向上的溢流堰，所述溢流堰為圓弧中心向所述降液槽凸出的弧形結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種板式塔塔板效率的優(yōu)化裝置，包括設(shè)置有閥孔的塔板，和設(shè)置在塔板中間或側(cè)邊與塔板垂直向下的降液板，所述降液板與塔壁之間形成降液槽，所述降液板頂端設(shè)置有與塔板垂直向上的溢流堰，所述溢流堰為圓弧中心向所述降液槽凸出的弧形結(jié)構(gòu)構(gòu)成；本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種含有塔板效率優(yōu)化裝置的填料塔，包括塔體，所述塔體內(nèi)設(shè)置有上述塔塔板效率優(yōu)化裝置。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便高效，提高了板式塔的塔板效率和處理能力。
【IPC分類(lèi)】B01D53/18, B01J10/00, B01D3/16
【公開(kāi)號(hào)】CN205164177
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520835089
【發(fā)明人】李云輝, 李治水, 王松, 郭東升, 謝智勇, 王海
【申請(qǐng)人】天津渤化永利化工股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年10月26日