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    重庆时时彩和预测计划: 并流喷射式复合塔.pdf

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    喷射式 复合
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    摘要
    申请专利号:

    CN96110153.9

    申请日:

    1996.07.09

    公开号:

    CN1147412A

    公开日:

    1997.04.16

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 专利权有效期届满IPC(主分类):B01D 3/26申请日:19960709授权公告日:20010509|||授权||||||公开
    IPC分类号: B01D3/26 主分类号: B01D3/26
    申请人: 兰仁水;
    发明人: 兰仁水
    地址: 300073天津市鞍山西道238号天津市新天进科技开发有限公司
    优先权:
    专利代理机构: 南开大学专利事务所 代理人: 赵尊生
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN96110153.9

    授权公告号:

    |||1065446||||||

    法律状态公告日:

    2016.08.24|||2001.05.09|||1997.08.27|||1997.04.16

    法律状态类型:

    专利权的终止|||授权|||实质审查请求的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及化学工程中的气液传质设备,具体地讲是一种并流喷射式复合塔。主要由降液管、塔板、受液盘、与由提液管、填料和填料筐和填料支承板组成传质单元而构成的并流喷射式复合塔,可用于化工过程中的气液传质设备,在该塔内可实现填料塔的多级并流操作,使分离效率和生产能力大为提高,本发明结构简单,造价低廉,经济效益显著。

    权利要求书

    1: 一种并流喷射式复合塔,它包括塔体、塔板(7)和填料,其特征在于它还包 括降液管(8)、受液盘(6)、填料筐(3)、提液管(1)、填料支承板(5),由提液管(1)、 填料(2)、(4)、填料筐(3)和填料支承板(5)组成的传质单元连接在塔板(7)上的开 孔上方,盛有填料(4)的填料筐(3)连接在提液管(1)的顶端,用于支承填料(2)的填料 支承板(5)安装在提液管(1)的下部,提液管(1)与塔板(7)连接处有端槽空隙。
    2: 按照权利要求1所说的并流喷射式复合塔,其特征在于所说的塔板开孔率5~ 30%。
    3: 按照权利要求1所说的并流喷射式复合塔,其特征在于所说的提液管(1)下端 与塔板(7)之间槽的高度为5~50mm。
    4: 按照权利要求1所说的并流喷射式复合塔,其特征在于所说的填料筐(3)可采 用单向或者多向封闭的结构。

    说明书


    并流喷射式复合塔

        本发明属化学工程中的气液传质设备。具体地讲是一种并流喷射复合塔。

        气液传质过程中广泛应用的塔设备主要有板式塔和填料塔两大类型,普通的板式塔传质效率和生产能力较低,而高效填料塔效率高并且生产能力较大,但是往往造价较高。近年来,有人将塔板和填料组合起来构成复合塔,即在塔板下悬挂填料,此种复合塔仍属气液逆流性质且用于化工生产中结构复杂,难以推广使用。此外,普通填料塔若采用气液并流操作,生产能力很大,但是最多只能有一块理论板,很难实现多级并流操作。

        本发明的目的在于提供一种新型的并流喷射式复合塔,在该塔内可实现填料塔的多级并流操作,结构简单,造价低廉,使分离效率和生产能力大幅度提高。

        本发明是在塔板上安装主要包括提液管、填料筐、填料支承板和填料构成的传质单元体,提液管和填料筐可分别充填填料。

        本发明的具体实施方案参照附图详细说明如下:

        图1是并流喷射式复合塔示意图。

        图2是传质单元体分布示意图;图3是传质单元体主视图;图4是传质单元体俯视图;图5是传质单元体B-向视图;图6是传质单元体A-A截面剖视图。

        图7是提液管主视图;图8是提液管C-C截面剖视图;图9是提液管与塔板连接示意图。

        图10是填料筐主视图;图11是填料筐俯视图;图12是填料筐左视图;图13是填料筐D向视图;图14是填料筐定向示意图;图15是装有规整填料的填料筐安装示意图。

        图16是提液管与填料筐连接示意图。

        如图所示,1是提液管,2是填料,3是填料筐,4是填料,5是填料支承板,6是受液盘,7是塔板,8是降液管。其基本结构是在板式塔的塔板上,开一个或多个孔,并在孔的上方安装传质单元体。在板式塔中,可以在一层或多层塔板上采用该结构。该结构可用于各种不同型式的板式塔。

        在每层塔板上可分布一个或多个传质单元体,图中传质单元在塔板上采取三角形排列,还可采取正方形排列以及其他分布式。并且在不同的塔板上,可采取不同的分布方式。

        图3中提液管1置于塔板(7)开孔处的上方,下端与塔板7焊接把提液管1固定在塔板7上,提液管1还可采用其他各种支承定位结构固定在塔板7上。提液管1下端槽的高度为5~50mm。填料筐3置于提液管1的上端,并通过焊接相连接。提液管1中装有填料支承板5,用以支承填料。提液管1中可装填料2,填料筐3中可装填料4。填料2和填料4可以是各种型号的散装填料或规整填料。提液管1中可以装满填料,也可以只装一部分甚至不装填料;填料筐3装满填料或只装一部分填料,填料筐3的高度应是可以调节的。此外,当填料筐3中装散填料时,可先将散装填料置于丝网或其他结构之中,然后再置于填料筐3中。传质单元体总高度为塔板间距的2/3左右,一般为100~600mm。填料筐3的流通截面应大于或等于提液管1的流通截面;塔板开孔的形状可以是圆形,也可以是其他形状;开孔边缘倒出圆角,或采用其他有利于减小流动阻力的结构;提液管1的流通截面应大于或等于塔板开孔地面积。

        提液管1既可以采用图3中所示的圆形管,也可采用图7,图8所示的矩形管,还可以采用其他各种形状的管子,提液管1可采取开槽结构如图3、图7、图8所示,也可采取开孔以及其他各种结构。槽的高度为5~50mm,开槽或开孔可以选定在提液管的不同位置。相应地提液管可以采用不同的与塔板7连接方式,当提液管1结构如图9所示时,提液管可以用焊接(如图9示)或铆接固定在塔板7上,而当开槽或开孔形式如图3,图7时,可采用焊接把提液管1固定在塔板上。此外,提液管1上也可以不采用开槽或开孔,而用支承定位板或其他结构将提液管1固定在塔板上,并保持提液管1的下端与塔板7的间距为5~50mm?;箍刹扇∑渌峁菇嵋汗芄潭ㄔ谒迳?,提液管的材质可采用各种金属材料及非金属材料。

        填料支承板5用钢板条制成,焊接在提液管1内。当提液管1内装有部分填料时,采用填料支承板5或其他填料支承结构。填料支承板5或其他填料支承结构还可用其他金属和非金属材料制成,当提液管1中不装填料或其他情况时,也可省去填料支承结构。填料筐3可如图10,图11,图12,图13制成正方体形、长方体、圆筒形等各种几何形状,填料筐3可以用钢板条焊接而成,然后焊接固定在提液管1上。填料筐3还可用金属网制成,或者直接与提液管做成一体,还可以采用其他结构型式,用各种金属和非金属材料制成,填料筐3采用一向或多向封闭的结构,如图10,11,12,13中的正方形填料筐只有上顶面封闭。

        图14中所有填料筐,除了下底面及箭头所在的平面不封闭外,其余各面均封闭,此种型式适于填料筐中装有各种散装填料和规整填料的情况。此外,填料筐还可采用其他定向方式,细箭头方向表示气液从该平面流出。在不同塔板上,填料筐可同时采取单向或多向封闭的不同定向方式。图中粗箭头代表塔板上液流方向。

        图15中各填料筐除了下底面及箭头所在的平面不封闭之外,其余各面均封闭。图中填料筐内细实线表示填料的波纹片方向,细箭头方向表示气液从该平面流出,粗箭头代表塔板上液流方向。相邻两填料筐的波纹片互相垂直,此外,也可以相邻两填料筐中波纹片相互平行或上述两情况兼而有之。在不同塔板上可同时采取以上各种不同形式。

        从图16中看出,在塔板的各个方向上,每个提液管与一个填料筐相结合,如图1,图2,图3所示;或者多个提液管共用一个填料筐,或是整排提液管共用一个填料筐,也可以是上述三种方式在一块塔板上同时存在,并且在不同的塔板上,可以采取以上各种不同的结合方式。采用上述结构时,填料筐同样有多种定向方式。

        并流喷射式复合塔的操作过程如下:气体从塔板7下方以一定的气速通过塔板开孔,而塔板7上的液体通过提液管1与塔板7之间的5~50mm的空隙之后被气体夹带,气液并流通过提液管1内的填料2,进行混和传质过程;然后气液并流进入填料筐3中的填料4进行传质过程并完成气液分离,气体向上进入上一层塔板的开孔,液体下降到下一层塔板。在每一层塔板上都进行上述过程,并流喷射式复合塔从而在气液总体逆流情况下,实现多级并流操作。

        本发明可根据实际工艺要求安装塔板层数,本发明的工艺参数是,塔板的开孔率5~30%为宜,塔板之间距离可根据实际需要而定,至少100mm,空塔F因子=0.8~3.5[m/s(kg/m3)0.5],阻力20~100mm水柱/板。本发明的效果是明显的,例如下述一组参数:

        常压全回流操作

        空塔F因子=1.5~3.5m/s(kg/m3)0.5开孔率18%

        效率:板间距330mm??板效率75~90%(相当于2~2.8块理论板/米)

        阻力:30~70mm水柱/板

        采用上述工艺参数对乙醇/水物系进行精馏分离,使用4块实际板可将乙醇从20%提高到76%以上。

        本发明与已知技术相比具有突出的实质性特点,可以评述如下:

        一.本发明是填料及塔板的复合体,它靠填料实现膜式传质,靠塔板实现多级并流。填料塔效率高,生产能力大,但放大效应较明显,这主要是气液自然流动分布所致。尽管初始气液分布均匀,也会在流动过程中形成沟流,测流及壁流等现象,造成效率及生产能力的下降,使设计失误。且常规填料塔不能实现多级并流操作,而本发明正好克服了上述缺陷,它靠强制流动使气液在填料表面分布均匀,传质主要阻力气膜和液膜极薄且不断更新,同时彻底消除了填料塔固有的缺陷-壁流,因而传质效率可大大提高;而靠强制流动也使生产能力不受自然流动所形成的液泛所限,故生产能力也大为提高。

        二.本发明与板式塔(垂直筛板塔)区别是:

        首先是传质原理不同,本发明属微分接触型强制膜式传质,主要在填料表面进行传质过程,而垂直筛板塔靠喷射传质;其次是操作性质不同,本发明填料阻力小,而垂直筛板筛孔阻力大,相同条件下,本发明阻力相当于垂直筛板阻力的1/3~1/2。

        在垂直筛板中,由于气体喷射并挟带细微液滴通过筛孔,故要求气速较高,否则会造成塔板漏液(垂直筛板在罩孔气速F=7时,漏液5%),而且气体从筛孔中通过,而罩体对喷也易造成雾沫夹带。本发明的塔中,只要气速超过填料的液泛点,到达填料表面的液体即无落下的可能,同时由于上段填料气液分离,故气体雾沫夹带量少。因此本发明操作弹性大,比垂直筛板大一倍左右,此外,本发明由于不需要筛孔,故节省了大量工时与设备,因而可降低成本1/3~1/4。

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