专利名称：锯齿形长条垂直筛板塔板的制作方法
技术领域：
本发明涉及分离设备领域，尤指一种能减少帽罩内外的液体返混的锯齿形长条垂直筛板塔板。
背景技术：
塔板和填料广泛用于蒸馏、吸收、萃取、吸附、洗涤、冷却等化工单元过程。填料具有分离效率高、压降小、处理能力大等优点，但成本较大，操作弹性小，对配套塔内件要求高；塔板操作弹性大、抗堵塞、成本低、但压降较大、分离效率校小、处理能力较低。塔板按气流方向分，可分为错流式、逆流式、并流式三种，现有并流式塔板性能较好的主要是新垂直筛板塔板(new VST)，塔内空间利用率高、处理能力大、压降小、抗堵塞和抗汽泡性能好，但帽罩内外液体返混严重、雾沫夹带较大、传质效率较差。
为了减少new VST的液体返混现象，国内外将new VST的圆形帽罩改进为长条形帽罩，帽罩外返混减少，传质性能提高。本发明人申报的专利CN101480538A提到了一种新型倾斜长条复合塔板就采用的是倾斜长条帽罩，如图8、图9所示，这种复合塔板主要是由塔板11、内部无分区的倾斜长条帽罩13、梯形填料块15和压条14组成。塔板11外侧由螺栓等连接件与外壁上整圈的支撑圈固定。塔板11上开设有多个长条孔12。各长条孔12两长边还向上延伸凸出，延伸的两长边截面呈正八字形。如图8所示，每个长条孔12上方固定设置有一个底部与塔板11留有间隙的长条罩帽13，长条罩帽13可通过数个钢脚件焊接于塔板11上，也可以由数个螺栓直接固定到外壁的固定圈上。如图9所示，长条罩帽13顶部的两个壁面向外开有下倾式百叶窗16，百叶窗16在长条帽罩13外侧面沿长度方向开孔设置。沿长度方向长条帽罩13外侧面设置的下倾百叶窗16，百叶窗16是由数个间隔设置的下倾式长条片焊接在长条帽罩5开孔壁上组成。如图8所示，两个相邻长条帽罩13之间的中上部设置一个梯形规整填料块15，填料块15内可供放入反应所需填料。梯形填料块15通过长条帽罩13上的固定压条14固定。气体经各长条孔12向上进入各长条罩帽13内，一部气体经百叶窗16进入填料块15，还有一部分气体经长条罩帽13底部与塔板11的间隙流动。这种复合塔板减少了帽罩外的返混，通过下大上小的倾斜长条帽罩扩大了帽罩外气液分离的界面积，大幅度降低了气速和雾沫夹带，大大提高了塔板效率；但由于长条帽罩内气液撞击混合形成液体完全返混，影响了传质性能的进一步提高。另外气体通过通道时缺乏预分散，气液混合强度降低，也影响了传质性能的进一步提闻。
发明内容
本发明的目的就在于避免现有垂直筛板技术的不足而提供一种锯齿形长条垂直筛板塔板，减少帽罩内外的液体返混，进行气体预分散，增强气液混合强度，进一步提高传质性能。
本发明的技术方案本发明的目的是通过将塔板上的长条孔向上凸设的两长边外沿设计成锯齿形，在塔板上所述的长条孔上设置下大上小、内部分区的倾斜长条帽罩；长条帽罩开孔设置下倾式百叶窗式，百叶窗在长条帽罩外侧面沿长度方向开孔设置，百叶窗由数个间隔设置的下倾式长条片组成，各长条片外边沿还为锯齿形。它能有效地减少帽罩内外的液体返混，使液体呈螺旋式流动，细化气液接触，延长气液接触时间，强化了传质；提高塔板开孔率，消除垂直筛板上下气体通道面积相互影响的难题，降低了压降和雾沫夹带，大幅度提高了垂直筛板塔板传质效率、处理能力和塔内空间的利用率。本发明提供一种锯齿形长条垂直筛板塔板，其特征是，包括塔板、所述塔板上开设的多个长条孔及多个倾斜的长条帽罩；所述长条帽罩对应固定在所述塔板的长条孔上部，所述长条帽罩内部分隔为多个区，所述长条帽罩底部到所述长条孔有3-15mm的间隙。
根据上述构思，所述长条孔两长边还向上延伸凸出，延伸的两长边截面呈正八字形，且两长边外沿为锯齿形，所述塔板上的长条孔的开孔率为10% -50%，所述长条孔宽40-80mm，长为所述塔板长度的5% -90%。·根据上述构思，下大上小倾斜的所述长条帽罩，其两倾斜壁相对于垂线的倾斜角为10° 35° ;所述长条帽罩内沿长度方向每隔50-80mm设置一块竖直隔板，将所述长条帽罩分割成几个分区；所述长条罩帽顶部的两个壁面向外开有下倾式百叶窗，所述百叶窗在所述长条帽罩外侧面沿长度方向开孔设置，所述百叶窗由数个间隔设置的下倾式长条片组成，各长条片外边沿还为锯齿形；所述长条帽罩的百叶窗开孔率为所述塔板开孔率的80% 300%，所述百叶窗占所述长条帽罩侧面面积的30% -80%;所述百叶窗各长条片相对与水平线较佳为下倾25 60° ;所述百叶窗各长条片宽为5-20mm，长度为所述长条帽罩长度的90%-99%;所述长条帽罩底部宽度比所述塔板的长条孔宽10-60mm，所述长条帽罩顶部宽度较佳为10-40mm，所述长条帽罩高度较佳为200-500mm。本发明提供一种锯齿形长条垂直筛板塔板，由于采用将塔板上的长条孔向上凸设的两长边外沿设计成锯齿形，下大上小的倾斜长条帽罩内部设置隔板形成分区；长条帽罩开孔设置下倾式百叶窗，百叶窗在长条帽罩外侧面沿长度方向开孔设置，百叶窗由数个间隔设置的下倾式长条片组成，各长条片外边沿还为锯齿形，有效地减少帽罩内外液体返混，使液体呈螺旋式流动，细化气液接触，成倍地增加了气液接触时间，强化了气流混合强度和界面更新速率，大大提高了塔板传质效率；同时由于倾斜长条帽罩下大上小的结构，塔板开孔率可高达50%，大大提高了塔板的处理能力和操作弹性和塔内空间的利用率，降低了塔板压降和雾沫夹带，消除了物系发泡的影响。
图I是塔板的正视结构示意图；图2是塔板的条形孔结构示意图；图3是塔板的八字形长条孔正试结构示意图；图4是塔板的八字形长条孔侧视结构示意图；图5是倾斜长条帽罩的剖视结构示意图；图6是倾斜长条帽罩的侧剖的内部结构示意图7是倾斜长条帽罩的侧视外部结构示意图；图8为现有塔板的正视结构示意图；图9为现有长条帽罩的剖视结构示意图。附图标记说明I.塔板2.八字形长条孔3.长条帽罩4.隔板5.百叶窗11塔板、12长条孔、13长条帽罩、14压条、15填料块、16百叶窗。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步详细说明。如图I、图2所示，本发明锯齿形长条垂直筛板塔板主要是由塔板I、长条孔2、内部分区的倾斜长条帽罩3组成。其特征是，塔板I外侧由螺栓等连接件与外壁上整圈的支撑圈固定。塔板I上均匀间隔地开设有占板面积10% -50%的多个长条孔2，各长条孔2宽为40-80mm，长较佳为塔板I长度的5% -90%。长条孔2和长条帽罩3的长度根据所处位置的外壁长度方向间距来定，中间的长，两边的短。如图3、图4所示，各长条孔2两长边还向上延伸凸出，延伸的两长边截面呈正八字形，且两长边外沿设计成三角锯齿形(见图4)，以便于气流顺正八字形两长边单向向上通过，且不会出现乱流返混。如图I所示，每个长条孔2上方固定设置有一个与塔板I底部留有间隙的长条罩帽3，长条罩帽3可通过数个钢脚件焊接于塔板I上，也可以由数个螺栓直接固定到外壁的固定圈上。长条罩帽3底部到长条孔2较佳具有3-15mm的间隙，下大上小倾斜的长条罩帽3的两倾斜壁相对于垂线的倾斜角为10° 35°。如图5所示，长条罩帽3顶部的两个壁面向外开有对称地下倾式百叶窗5，百叶窗5在长条帽罩3外侧面沿长度方向开孔设置。如图6所示，长条罩帽3内沿长度方向每隔50-80_，较佳焊接或螺接设置一块竖直隔板4，将长条帽罩3分割成几个分区，以减少长条帽罩内外的液体返混。沿长度方向长条帽罩3外侧面设置的下倾式百叶窗5，百叶窗5主体结构可为现有技术形式，本实施例中是由数个间隔设置的下倾式长条片焊接在长条帽罩3开孔壁上组成，如图5、图7所示，本实施例中长条片外边沿还较佳设计成锯齿形，长条帽罩3的两倾斜面上百叶窗5开孔率为塔板I开孔率的80% 300%，可以是占长条帽罩3侧面面积的30% -80%;百叶窗5各长条片相对与水平线较佳为下倾25 60°，以便于气流顺百叶窗5各长条片单向向下流出，且不会出现乱流返混。百叶窗5各长条片宽和间隔可为5-20mm,长度优选为长条帽罩3长度的90%_99%。长条帽罩3底部宽度比塔板I的长条孔2宽10-60mm，长条孔2的宽优选为40mm或80mm，以达较佳实施效果。长条帽罩3顶部宽度较佳为10-40mm，长条帽罩3高度较佳为200-500mm。本发明所提供的锯齿形长条垂直筛板塔板经实验室冷模实验测定，空塔气速
O.5-6. Om/s范围内，空气默佛里板效率超过80 %，高于Fl浮阀塔板30 %以上；压降比Fl浮阀塔板降低50% ;最大空塔动能因子高达8以上，操作弹性为5，处理能力提高2倍以上。由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
权利要求
1.一种锯齿形长条垂直筛板塔板，其特征是，包括塔板及多个梯形长条帽罩；所述塔板上开设多个长条孔；所述长条帽罩对应固定在所述塔板的长条孔上部，所述长条帽罩内部分隔为多个区，所述长条帽罩底部边缘到所述塔板上边缘有3-15mm的间隙。
2.根据权利要求I所述的锯齿形长条垂直筛板塔板，其特征在于，所述长条孔两长边还向上延伸凸出，延伸的两长边截面呈正八字形，且两长边外沿为锯齿形，所述塔板上的长条孔的开孔率为10% -50%，所述长条孔宽40-80mm，长为所述塔板长度的5% -90%。
3.根据权利要求I所述的锯齿形长条垂直筛板塔板，其特征在于，下大上小的所述长条帽罩，其两倾斜壁相对于垂线的倾斜角为10° 35° ;所述长条帽罩内沿长度方向每隔50-80mm设置一块竖直隔板，将所述长条帽罩分割成几个分区；所述长条罩帽顶部的两个壁面向外对称地开有下倾式百叶窗，所述百叶窗在所述长条帽罩外侧面沿长度方向开孔设置，所述百叶窗由数个间隔设置的下倾式长条片组成，各长条片外边沿还为锯齿形；所述长条帽罩两倾斜面上的百叶窗开孔率为所述塔板开孔率的80% 300%，所述百叶窗占所述长条帽罩侧面面积的30% -80% ;所述百叶窗各长条片相对与水平线较佳为下倾25 60° ;所述百叶窗各长条片宽为5-20mm,长度为所述长条帽罩长度的90%_99% ;所述长条帽罩底部宽度比所述塔板的长条孔宽10-60mm，所述长条帽罩顶部宽度较佳为10_40mm，所述长条帽罩高度较佳为200-500mm。
全文摘要
本发明提供一种锯齿形长条垂直筛板塔板。它主要是通过将塔板上的长条孔向上凸设的两长边外沿设计成锯齿形，下大上小的倾斜长条立体帽罩内部设置隔板形成分区；长条帽罩开孔设置下倾百叶窗，所述百叶窗在所述长条帽罩外侧面沿长度方向开孔设置，所述百叶窗由数个间隔设置的下倾式长条片组成，各长条片外边沿还为锯齿形，百叶窗开孔率为塔板开孔率的80%到300%，降低了压降和雾沫夹带，减少返混，强化了传质，大幅度提高了垂直筛板塔板传质效率、处理能力和塔内空间的利用率。
文档编号B01J19/32GK102908975SQ20121040454
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者乔英云, 田原宇 申请人:中国石油大学(华东)