专利名称：气液旋流式高效降液管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气液旋流式高效降液管，属于用于化工、石化领域分离塔的塔内件技术。
背景技术：
塔板作为精馏、吸收等单元操作设备中不可缺少的塔内件，有将近200年的发展历史。为了寻求高效率、大通量型塔板，对塔板的研究从未间断。气液错流型塔板结构按液流方向可分为三部份降液区(受液盘)、有效区、降液区(降液管)。其中，受液区接收来自上层塔板的液体；有效区为气、液间接触传质、传热提供了必要的空间，有效区面积越大，塔板效率就越高，生产能力越大；降液管主要有两个作用①使塔板上液体顺利流入到下层塔板；②为释放被进入降液管液体夹带的气体提供足够的空间。因此，为防止夹带气体造成液体流动阻力增大、以及由气相返混造成塔板效率下降问题，降液管设计时必须给予认真考虑。对于塔直径一定的塔板，有效区和降液区面积的大小是相互抵制的，为了增加有效区面积提高塔板通量、效率，降液区所占面积就必须减少。为此，对降液管形式的研究一直是科研人员寻求提高塔板通量、效率的一个主要方向。到目前为止，商用降液管形式主要由以下三种即图1中所示A-标准型，B-倾斜型，C-阶梯型。这三种形式降液管的共同特点是液体溢流进入，被夹带的气体慢慢从液体中分离并从降液管空间上升，其中一部分返回到上层塔板；但是还有一部分气体被进入降液管的液体再次夹带，从而造成气体分离不彻底，降液管所占板面积就不能显著减少，有效区面积也就不能明显增大，液体处理量就无法提高。
发明内容
本发明目的在于提供一种气液旋流式高效降液管，该降液管特别适用于处理液量大、易发泡物系的精馏、吸收塔，可防止气体的二次夹带，显著提高降液管的除气能力，明显减小降液管面积，从而大大提高塔板通量、效率。
本发明是通过下述技术方案加以实现的，一种气液旋流式高效降液管其特征在于该降液管由内外两个直径不同的圆管构成，在两个圆管间隙之间设置旋流导流叶片。
上述的内管端口高于外管50～300mm，外管上端口为平口或者开有锯齿。
上述的旋流导流叶片形状为条形、扇形或三角形，每片旋流导流叶片与水平夹角为10-80度，每片旋流导流叶片长度为50-300mm。
上述的旋流导流叶片为2-3层，每层间距为50-400mm，相邻两层旋流导流叶片旋转角方向一致。
上述的内管壁上于旋流导流叶片下方设置长方形舌形开孔，舌片向下伸出，且与轴向夹角为10-90度。
本发明优点在于液体在旋流导流叶片的引导下做旋转运动，产生的离心力加速气体与液体的分离，分离后的气体通过内管壁上的气体孔进入内管上升，而液体从内外管间环隙旋转流入到下层塔板上的受液盘。这种降液管大大提高了除气能力，避免了气体的二次夹带，从而可以减小降液管占有塔板面积，增大塔板有效区面积，提高塔板通量、效率。
图1为现有的降液管结构示意图，图中A为标准型，B为倾斜型，C为阶梯型。
图2为本发明降液管在塔板上的布置正视图，图中1-受液盘，2-有效区，3-本发明降液管。
图3为图2的俯视图。
图4为本发明降液管结构示意图，图中3-1-降液管内管，3-2-内管上开的舌形孔，3-3-降液管外管，3-4-旋流导流叶片。
图5为图4的俯视图。
图6为图4中M2舌形孔放大图。
图7为图5旋流导流叶片处A-A剖视图。
具体实施例方式
结合附图对本发明加以进一步说明现以塔直径为2500mm、板间距550mm的F-1浮阀塔板、使用本发明降液管来改造旧标准型降液管为实施例，对本发明加以详细说明在降液区并排布置2个本发明降液管，外管直径为400mm，外管上端口为平形，内管直径为150mm，内、外管高450mm，内管上端口设置高出外管上端口150mm，在内管壁上沿轴向均匀设置有4排宽50mm、高60mm的长方形孔8个，共有气孔32个，舌片和轴向间夹角为60度；沿径向扇形旋流导流叶片长度为250mm，共有两层旋流导流叶片，两层间距为150mm，每层均匀布置9个扇形叶片，叶片倾角(与水平方向)为20度，旋流导流叶片轴向高度为50mm，通过把旋流导流叶片焊接在内外管间固定内外管的相对位置。经过改造后的塔来精馏分离丙烷-丙烯物系，经计算通量提高了达30％以上，效率提高了10％以上。
权利要求
1.一种气液旋流式高效降液管，其特征在于该降液管由内外两个直径不同的圆管构成，在两个圆管间隙之间设置旋流导流叶片。
2.按权利要求1所述的气液旋流式高效降液管，其特征在于内管端口高于外管50～300mm，外管上端口为平口或者开有锯齿。
3.按权利要求1所述的气液旋流式高效降液管，其特征在于旋流导流叶片形状为条形、扇形或三角形，每片旋流导流叶片与水平夹角为10°-80°，每片旋流导流叶片长度为50-300mm。
4.按权利要求1所述的气液旋流式高效降液管，其特征在于旋流导流叶片为2-3层，每层间距为50-400mm，相邻两层旋流导流叶片旋转角方向一致。
5.按权利要求1所述的气液旋流式高效降液管，其特征在于内管壁上于旋流导流叶片下方设置长方形舌形开孔，舌片向下伸出，且与轴向夹角为10°-90°。
全文摘要
本发明公开了一种气液旋流式高效降液管，属于用于化工、石化领域分离塔的塔内件技术。该降液管包括内外两个直径不同的圆管构成，在两个圆管间隙之间设置旋流导流叶片。所述旋流导流叶片是在两个圆管间隙之间设置的，形状为条形、扇形或三角形，且与与水平有一定倾斜角。本发明优点在于液体在旋流导流叶片的引导下做旋转运动，产生的离心力加速气体与液体的分离，分离后的气体通过内管壁上的气体孔进入内管上升，而液体从内外管间环隙旋转流入到下层塔板上的受液盘。这种结构降液管大大提高了除气能力，避免了被释放气体的二次夹带，从而可以减小降液管占有塔板面积，增大塔板有效区面积，提高塔板效率及通量。
文档编号B01D3/14GK1698923SQ200510013290
公开日2005年11月23日 申请日期2005年4月7日 优先权日2005年4月7日
发明者刘春江, 刘国标, 袁希钢, 曾爱武, 张敏卿 申请人:天津大学, 天津天大天久科技股份有限公司