专利名称：一种连续沉降槽的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种化工领域的沉降设备，特别是涉及一种连续沉降槽。
背景技术：
在固态催化剂作用下进行的苯部分加氢制备环己烯的反应设备排出物是一种三态四相反应体系气相(气态的氢)、油相(液态的苯、环己烯等)、水相(液态的水)以及固相(悬浮于水相内的固态催化剂微细颗粒)。现有技术在单环芳烃部分加氢反应产物分相过程中使用的重力连续沉降槽，如图 1所示，上部是圆形筒、下部为锥形筒，进料从顶部中心位置通入，通过中央变径管23向下流动直到圆形筒与锥形筒结合部的高度附近再沿横向进入液内。在此过程中首先分出的气相由顶部引出，轻液相(油相)液滴向上运动汇成轻液层，重液相(水和悬浮的催化剂微细颗粒)向下运动汇成重液层。轻液流过设于圆形筒内上部的环形溢流堰22而由侧壁引出， 重液悬浆则由锥底端的管口引出。而且，沉降槽内设置钻孔板21、挡板24、隔板25等多处结构干扰和改变流动方向，意欲以此促进相间的分离，这不仅导致结构的复杂，同时显著缩小了实际流道的横截面积，加大了流动体系内部速度梯度，且使沉降槽不能提供应有的沉降面积，损害了重力沉降作用应有的效果，甚至引起某些操作困难。现有技术对单环芳烃部分加氢反应产物分相过程中使用的连续沉降槽，频繁改变流动方向，对流动发生过多干扰，环形溢流区和中央变径管占用了过多的沉降面积，而且中央变径管的液体出口到环形溢流堰的径向距离太短，这些因素都不利于轻、重相的分离。另外，锥形部分的部件设置也不利于分相过程的稳定，导致轻重液层分界面难于测控，招致催化剂的额外流失。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种连续沉降槽，能够提供足够的沉降面积，提高沉降分离效果，并进一步减少固体物质的损失。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种连续沉降槽，包括壳体，壳体上部为圆形筒，下部为锥形筒，圆形筒内设置溢流堰，锥形筒底部设置底流出口，所述壳体圆形筒内设置弓形进料槽，该弓形进料槽由圆形筒内侧壁、平直壁板、栅条分布板和底板构成，所述栅条分布板设置在平直壁板下方，其上下两端分别与所述平直壁板和底板固定连接，所述平直壁板与栅条分布板均垂直于圆形筒径向平面，所述底板与栅条分布板之间的夹角小于90度；所述平直壁板外部对称斜向设置若干多孔导向片，该导向片与平直壁板之间留有间隙，导向片的高度低于所述溢流堰的上沿；所述壳体锥形筒内设置转耙，转粑由设置在壳体顶部的驱动装置驱动。上述连续沉降槽，其中，所述弓形进料槽的弦长即平直壁板的宽度与所述壳体圆形筒直径之比为0. 35 0. 75，以尽量减少进料槽所占面积并且同时尽量降低进料槽出口的混合物流的流速。
3[0008]上述连续沉降槽，其中，所述底板与栅条分布板之间的夹角为30-60度，以避免沉渣淤积并同时尽量降低进料槽出口的混合物流的流速。上述连续沉降槽，其中，所述导向片为金属多孔平板或金属丝网片。上述连续沉降槽，其中，所述壳体圆形筒的直径与靠近平直壁板的相邻两个导向片进料端之间的距离比为6-12。上述连续沉降槽，其中，所述转耙下端轴向上设置伞罩，有助于沿侧壁推下的稠浆与中心区沉下的稀浆混合，使抽出的底流悬浆浓度更加均勻。上述连续沉降槽，其中，在靠近所述溢流堰的轻液层内和所述底流出口附近的管道处分别设置差压变送器的测压探头，通过调节设置在沉降槽外部的压差调节悬浆泵的流量，使测压探头测得的压差数据保持恒定，从而保证连续沉降槽内轻、重两液层的分界面稳定在预定位置。作为影响沉降槽设计效果的关键因素是沉降槽要能提供足够的沉降面积，且应尽量促进分散相滴、泡的并聚以提高轻、重两相间的相对运动速度。本实用新型的连续沉降槽在圆形筒内侧壁处设置弓形的进料槽，可以拉开多相混合物液体进口到溢流堰出口的水平距离，尽可能提供最大的有效沉降面积；弓形进料槽的平直壁板下方设置栅条分布板，可以使进料槽内的混合物流横向流出进料槽，流向导向片， 多孔导向片的设置有利于混合物流中分散相滴、泡的并聚，从而加快了轻重两相间的相对运动速度；沉降槽锥形筒内设置的转耙可以推动固态沉渣的缓慢下移和均勻排出。另外，在溢流堰轻液层内和底部出口附近的管道处设置的测压探头，可以有效保证沉降槽内轻、重两液层的分界面稳定在预定位置，减少了催化剂的损失。本实用新型的连续沉降槽适用于处理多相混合物的沉降分离过程，例如在固态催化剂作用下进行的单环芳烃部分加氢反应产物的相分离过程。本实用新型的连续沉降槽尽可能提供了最大的沉降面积，有效利用了设备的内部空间，提高了沉降分离效果，并且可以减少固体物质如催化剂的损失。
图1为现有技术的沉降槽结构图；图2为本实用新型沉降槽结构示意图；图3为本实用新型沉降槽侧视图；图4为本实用新型沉降槽俯视图；图5为本实用新型沉降槽的弓形进料槽俯视示意图；图6为本实用新型沉降槽的栅条分布板示意图；图7为本实用新型沉降槽中混合物流流向俯视示意图；图8为本实用新型沉降槽中混合物流流向示意简图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例详细描述本实用新型。如图2所示，沉降槽包括壳体1，壳体1的上部为圆形筒，下部为锥形筒。如图2、3 和4所示，在壳体1的圆形筒内设置弓形进料槽2，弓形进料槽2的壳体侧壁上设置进料口
43。弓形进料槽2由壳体1的圆形筒内侧壁、平直壁板4、栅条分布板5和底板6构成，俯视形成弓形，参见图5。弓形进料槽2的弦长即平直壁板4的宽度L与圆形筒直径D之比为 0. 35 0. 75，在尽量减少进料槽所占面积的同时尽量降低了进料槽出口的混合物流的流速。栅条分布板5设置在平直壁板4下方，栅条分布板5的上下两端分别与平直壁板4和底板6固定连接，平直壁板4和栅条分布板5为竖向设置，即垂直于壳体1圆形筒的径向平面，底板6与栅条分布板5之间的夹角为30-60度，设置倾斜的底板6可以避免沉渣淤积， 并且同时尽量降低进料槽出口的混合物流的流速，栅条分布板5可以使进料槽2中的混合物流横向流动流出进料槽2，栅条分布板5的示意图参见图6。弓形进料槽2的设置拉开了混合物流进口 3到溢流出口 11的水平距离，尽可能的提供了最大的有效沉降面积。弓形进料槽2的平直壁板4外部对称斜向设置若干多孔的导向片7，导向片7的进料端与平直壁板4之间留有间隙，另一端设置在圆形筒的横向中心线⑶上，参见图4，导向片7的高度低于溢流堰12的上沿。在各导向片7的上、下两端设置四根条形架(图中未示出)来支撑导向片7，以将各导向片7固定。导向片7可以采用金属多孔平板或金属丝网片，导向片7的设置有利于混合物流中分散相滴、泡的并聚。壳体1圆形筒的直径D与相邻两个导向片7进料端AB之间的距离a之比为6-12，各导向片7之间形成的流道宽度均勻设置。壳体1下部的锥形筒部分设置转耙8，转耙8上设置耙齿9，转耙8的下端轴向上可以设置伞罩10，伞罩10的设置有助于沿侧壁推下的稠浆与中心区沉下的稀浆混合，使抽出的底流悬浆浓度更加均勻。转耙8通过转动轴13由设置在壳体1顶部的驱动装置15驱动。壳体1的顶部设置气体出口 16，用于排出分离的气体。壳体1内远离弓形进料槽的圆形筒侧壁处设置溢流堰12，靠近溢流堰12的壳体侧壁上设置溢流出口 11，用于排出分离后的轻液。壳体1的锥形筒底部设置底流出口 14，用于排出分离后的重液。在靠近溢流堰12的轻液层内和底流出口 14附近的管道处设置差压变送器的测压探头(图中未示出)， 通过调节设置在沉降槽外部的压差调节悬浆泵(图中未示出)的流量，使测压探头的压差数据保持恒定，从而保证连续沉降槽内轻、重两液层的分界面稳定在预定位置。下面结合图2、图7和图8描述混合物流在本实用新型的沉降槽中的流动过程。混合物流通过进料口 3进入弓形进料槽2，混合物流中的部分气体在弓形进料槽2 中向上流动，通过气体出口 16排出，其余混合物流在弓形进料槽2内向下流动通过栅条分布板5横向流出弓形进料槽2，气泡与轻液滴向上流动，重液与沉渣向下流动，混合物流在导向片7的导流作用下流动，混合物流中的分散相滴、泡通过导向片7得到并聚，从而加快了轻重两相间的相对运动速度。混合物流在沉降槽内形成气体层G、轻液层Ll和重液层L2， 形成两个分界面，气体和轻液分界面Il以及轻液和重液分界面12，气体层G中的气体通过气体出口 16排出，分界面Il处的轻液通过溢流堰12由溢流出口 11排出，重液层L2中的重液在转耙8的作用下缓慢下移，通过底流出口 14排出。
权利要求1.一种连续沉降槽，包括壳体，壳体上部为圆形筒，下部为锥形筒，圆形筒内设置溢流堰，锥形筒底部设置底流出口，其特征在于，所述壳体圆形筒内设置弓形进料槽，该弓形进料槽由圆形筒内侧壁、平直壁板、栅条分布板和底板构成，所述栅条分布板设置在平直壁板下方，其上下两端分别与所述平直壁板和底板固定连接，所述平直壁板与栅条分布板均垂直于圆形筒径向平面，所述底板与栅条分布板之间的夹角小于90度；所述平直壁板外部对称斜向设置若干多孔导向片，该导向片与平直壁板之间留有间隙，导向片的高度低于所述溢流堰的上沿；所述壳体锥形筒内设置转耙。
2.如权利要求1所述的连续沉降槽，其特征在于，所述弓形进料槽的弦长与所述壳体圆形筒直径之比为0. 35 0. 75。
3.如权利要求1或2所述的连续沉降槽，其特征在于，所述底板与栅条分布板之间的夹角为30-60度。
4.如权利要求1或2所述的连续沉降槽，其特征在于，所述导向片为金属多孔平板或金属丝网片。
5.如权利要求4所述的连续沉降槽，其特征在于，所述壳体圆形筒的直径与靠近平直壁板的相邻两个导向片进料端之间的距离比为6-12。
6.如权利要求1或2所述的连续沉降槽，其特征在于，所述转耙下端轴向上设置伞罩。
7.如权利要求1或2所述的连续沉降槽，其特征在于，在靠近所述溢流堰的轻液层内和所述底流出口附近的管道处分别设置差压变送器的测压探头。
专利摘要本实用新型公开了一种连续沉降槽，包括壳体，壳体上部为圆形筒，下部为锥形筒，圆形筒内设置溢流堰，锥形筒底部设置底流出口，所述壳体圆形筒内设置弓形进料槽，该弓形进料槽由圆形筒内侧壁、平直壁板、栅条分布板和底板构成，所述栅条分布板设置在平直壁板下方，其上下两端分别与所述平直壁板和底板固定连接；所述平直壁板外部对称斜向设置若干多孔导向片，导向片与平直壁板之间留有间隙；所述壳体下部锥形筒设置转耙。本实用新型的连续沉降槽尽可能提供了最大的沉降面积，有效利用了设备的内部空间，提高了沉降分离效果，并且可以减少固体物质如催化剂的损失。
文档编号B01D19/00GK202070196SQ20112013054
公开日2011年12月14日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者朱璟, 殷金柱, 汪宝和, 田红兵, 董广昌, 魏东炜 申请人:天津大学, 河北民海化工有限公司