低负荷分配器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于物料传送塔的低负荷分配器，用于通过至少一个液体供应将液体施加到物料传送塔的填料层的表面上，其具有多个液体分配点和在液体供应和液体分配点之间的滞留时间延长装置。本发明的目的是提供一种改进的低负荷分配器，该低负荷的分配器能够容易地制造，也具有十分低的液体流速，具有高操作可靠性的特点。为此，根据本发明，提供的滞留时间延长装置包括开孔吸收储藏材料，在液体流动的方向上，即，在从液体供应开始朝向液体分配点的方向上，储藏材料的流动阻力增加。
【专利说明】低负荷分配器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于物料传送塔(mass transfer column)的低负荷分配器,其用于通过至少一个液体供应将液体施加到物料传送塔的填料层的表面上，其具有多个渠道、其中，该液体供应引入到这些渠道中并且这些渠道包括用于液体的出点，其具有多个液体分配点以及设置在液体供应和液体分配点之间的滞留时间延长装置(dwell time delaydevice)。
【背景技术】
[0002]物料传送塔的松散填料和规整填料必须以适当的液体分配装置浇淋。在此，物料传送塔的可实现的分离能力依靠液体分配的质量。为了确保各阶段之间密集的物料传送，液体的流动应被均匀地分配以覆盖物料传送塔用于整个工作范围的横截面。液体被分配到单独的滴落点。滴落点必须一致地布置在物料传送塔的横截面上。相同数量的液体从每个滴落点被分配。特别是在低负荷操作时，基于物料传送塔的横截面的液体流量大约为0.05至lm3/ (m2h)，均匀的分配是存在问题的。
[0003]DE3346857C2公开了一种低负荷操作的液体分配器。该液体分配器包括连接到供给线的预分配装置，其通向多个分配装置，其中，每个分配装置具有至少一个液体排出口。液体排出口与主体连通，主体连接到分配装置的外侧，并由具有能够被液体湿润的内部连贯(internal coherent)的孔隙结构的开孔吸收材料(absorbent open-pored material)制得。主体连接于液体分配装置，使得从液体排出口流出的全部液体在被分配到物料传送塔之前，穿过主体的内部孔隙结构。
[0004]EP1459793B1公开了另一种精细分配器。该精细分配器包括主管道，其将液体施加到设置在其下方的多个精细分配元件。每个精细分配元件包括管道，该管道的壁上包括用于液体的出口。管道的下方设置有单独的分配渠道，该分配渠道基本上平行于管道延伸。用于对从排放口排出的液体进行引导的平面形(plane-like)引导装置从管道开始，延伸至相应的分配渠道。分配渠道由两个金属板边缘形成，以形成锥形向下的间隙。平面形引导装置延伸穿过该区域，并在分配渠道的下方形成用于液体的滴落点。
[0005]US2005/0189663A1, US4, 816, 191 以及 USl, 113，643 公开了另一种在物料和 / 或热量传送塔中用于施加和分配液体的液体分配器。
[0006]所谓的泛滥填料(floodingpacking)也是公开的。W02011/015352A1、DE10010810A1、DE10343649A1、DE10343650A1 以及 DE102004056419A1 中描述了一些实施
例。这些泛滥填料是布置在塔中的规整填料的一部分，对液体具有更高的流动阻力，使得液体被累积。这些泛滥填料仅在气流逆流流向液体时才起作用。这种泛滥填料不将初级液体分配器替换为引入到塔中的液体。
[0007]尽管已知可能性，但仍然很难在低负荷操作中实现液体的均匀分布。对于低负荷分配器来说，对于给定数量的滴落点，使用于液体流出的孔或槽的大小变得非常小也是困难的。因此，生产变得极其困难，操作可靠性大大降低。
【发明内容】
[0008]因此，本发明的目的是提供一种进一步改进的低负荷分配器，该低负荷分配器允许液体在物料传送塔的横截塔面上均匀分配，低负荷分配器能够容易地制造并具有良好的操作可靠性。
[0009]为此，根据本发明，提供一种滞留时间延长装置，包括开孔吸收储藏材料，在液体流动的方向上，也就是，在从液体供应开始朝向液体分配点的方向上，储藏材料的流动阻力增加。
[0010]由于增加了储藏材料的流动阻力，液体在低负荷分配器中累积，不立即从液体分配点流出。这将使施加的液体良好地横向分配在塔的横截面上，从而实现液体按照需要均匀地施加到填料层的整个表面上。在液体进入到滞留时间延长装置之间，渠道实现最初的横向液体分配。
[0011]有益地，能够提供储藏材料的孔尺寸在液体流动的方向上减小。多空渗水的储藏材料被液体湿润并具有吸收性。储藏材料包括开放内部孔隙结构，也就是，孔是相互连贯的，使得液体能够流过储藏材料。从而，从液体分配点流出的全部液体在从液体分配点流出之前，基本上必须穿过内部孔隙结构。多空渗水的储藏材料形成使得较大的孔布置在液体供应的区域，并且液体能够更快地排出。孔的尺寸在朝向液体分配点的方向上减小。液体将积累。在液体供应的区域，液体从而能够快速地排到侧部，在靠近液体分配点的区域，通过毛细效应能够实现良好的横向分配。这将使液体十分均匀地分配在塔的整个横截面上。
[0012]进一步，同样提供的储藏材料包括有至少两层，远离液体供应设置的第二层的密度大于靠近液体供应设置的第一层的密度。所以，两层基本平行于流动方向延伸。每个层能够均匀地形成并具有基本上不变的孔尺寸。由于两个层，能够在液体流动的方向上容易地改变孔尺寸。
[0013]根据本发明进一步的实施方式，储藏材料的第一层和储藏材料的第二层之间设置有第一堰，第一堰具有相互分离的液体通道。在十分简单的配置中，多孔板能够用作堰。由于该堰，液体在储藏材料的第一层和储藏材料的第二层之间被迫使形成第一次横向分配。
[0014]同样，储藏材料的液体流动下游的方向上设置有第二堰，第二堰具有相互分离的液滴通道点。这将在液体最终滴落在物料传送塔的填料层上之前，实现液体的进一步横向分配。
[0015]同样优选地，用于液体的出水点设置在渠道的侧壁上，与渠道底部相分离。因此，每个渠道中被迫使形成预定的液位，使得以点状方式施加的液体分配在渠道的整个截面上。提高的出水点将导致渠道中液体具有很长的滞留时间和很低的流动速度。液体中可能包含的杂质，例如固体颗粒能够被解决并不流入到物料传送塔中。
[0016]有益地，储藏材料设置在出水点的流动下游方向上。随后，储藏材料能够容易地连接到渠道侧壁的外侧。流过储藏材料的液体已经被净化并仅包含有十分少的颗粒，使得堵塞储藏材料的风险被显著地降低。
[0017]根据进一步的实施方式，引导板靠近出水点设置在渠道上，储藏材料设置在渠道的侧壁和各自的引导板之间。由于引导板，液体在所需的方向上被额外地引导。另外，储藏材料的简单的连接也是可能的。[0018]有益地，弓I导板在其远离渠道的端部设置有缺口。这些缺口形成液体的滴落点。同样能够想到的是，这些滴落点可具有其他形状，例如圆形形状。
[0019]根据另外一个实施方式，每个引导板被弯曲形成相关联的渠道的延伸部，第二堰平行于侧壁和各自渠道的延伸部延伸，并在其底部区域连接到引导板，引导板和第二堰之间准备结合的底部区域上设置有形成液滴通道点的半孔。由于这些半孔，实现低液体通道，相对应地，液体通道点也能够容易地制造。半孔的数量和布置方式已经与液体分配点，也就是滴落点的最终几何形状相对应。
[0020]引导板包括用于液体引导的槽，槽从半孔延伸到液体分配点，从而实现所需的液体分配点的液体的良好的引导。
[0021]另一个实施方式中，每个引导板在其上端设置有紧急溢流口。这能够实现液体贯穿整个渠道长度而均匀地分配，从而当分配器溢流时，液体也能够贯穿塔的整个横截面。
[0022]同样进一步，上部的滴定板设置在储藏材料的流动上游方向上。该滴定板在液体进入储藏材料之前，实现横向分配。
[0023]进一步实施方式中，每个渠道能够分别水平对齐。由于每个渠道能够水平选择，每个渠道能够实现精确的水平对齐。因此，每个渠道相对于其液面没有不同之处，从而允许液体以十分均匀的方式被分配。从而避免降低液体分配的质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]根据附图进一步更详细地说明本发明。
[0025]图1示出了液体分配器的示意图；
[0026]图2示出了根据本发明的低负荷分配器的渠道的一部分的侧视图，以及
[0027]图3示出了图2的渠道的沿II1-1II线的剖视图。
【具体实施方式】
[0028]图1表示低负荷分配器I的示意图。低负荷分配器I用于将液体均匀施加到低负荷操作中被操作的物料传送塔填料层的表面上。低负荷操作目前理解为液体相对于塔的横截面的流速在大约0.05至Im3/ (m2h)的范围内。液体被低负荷分配器分配到液体分配点(滴落点)。滴落点的数量(滴落点密度)在设计过程中预先确定。常见的滴落点密度是60-150/m2。物料传送塔中，液体被带动与气流接触，以实现物料传送。为此，气体和液体相接触的表面尽可能的大。为了这个目的，填料层，例如松散填料和规整填料布置在物料传送塔中。
[0029]低负荷分配器I包括液体供应2,在图示的实施例中,其仅仅是进料管。液体供应2在主管道3中具有开口。渠道4排列在主管道3的下方，并傍着主管道3延伸。主管道3的侧壁上包括有开口 5，开口 5与渠道4相连，供应到主管道中的液体通过开口 5溢流到渠道4中。在图示的实施例中，开口 5覆盖有引导装置6，引导装置6确保液体从主管道3溢流到渠道4中。渠道4依次连通有液体分配点19 (参见图2和3)，液体通过分配点19被分配到填料层。在液体供应2和液体分配点19之间布置有滞留时间延长装置，滞留时间延长装置确保在朝向液体分配点的方向上，从液体供应开始，液体的流动阻力将增加，从而实现在低负荷分配器中液体良好的横向分配。图1仅是示意性地显示了低负荷分配器，滞留时间延长装置未显示。[0030]图2显示了图1中侧视的渠道4的一部分的放大结构。渠道4为U型水道，并在其朝向的两端封闭。缝隙8相互分离地形成在渠道4的多个侧壁7的一个侧壁上。缝隙8形成液体的出口点，并同样能够具有其他需要的任何形状，例如圆形等等。考虑到通过分配器的液体流速，缝隙8的间距被确定为使得缝隙宽度或直径能够具有制造的可能。渠道4侧壁7上的缝隙8设置在渠道底部9的上方。因此，被引入到渠道4中的液体在从缝隙8流出之前，必须首先达到一定的液位。结果是，液体在渠道4中的滞留时间增加了。因此，在渠道中迫使形成了预定的液位，以使通常以点状方式施加的液体在渠道的整个截面上被分配。这将导致分配器中液体的非常高的滞留时间，液体的流动速度将降低。液体中可能包含的固体颗粒能够被沉淀，这将减少液体分配器和物料传送塔的下游部件的污染。
[0031]渠道4成形为使得每个单独的渠道能够成水平设置。这将使得渠道4能够精确地水平对齐，从而使设置在渠道4上的缝隙8也能够水平对齐。因此，液体供应2供给的液体在渠道4中分配，并通过缝隙8从渠道4流出。储藏材料10、11布置在缝隙8的液体流动下游的方向上。储藏材料10、11延伸至每个渠道4的整个长度。储藏材料10、11为开孔吸收材料，该开孔吸收材料能够被供应的液体湿润。储藏材料具有内部连贯的孔隙结构并为吸收性，使得通过低负荷分配器的基本上全部液体流在从低负荷分配器流出之前，必须流过储藏材料的内部孔隙结构。吸收性材料，例如织物或非织物纺织材料、泡沫或陶瓷或氧化物陶瓷烧结材料能够用作储藏材料。使用的材料当然必须能够禁受塔中的使用条件，不能够被使用的物质和温度分解或熔化。
[0032]储藏材料10、11被设计为使得液体的流动阻力增大。例如，这可通过将储藏材料的孔尺寸在液体流动方向上减小来实现。因此，储藏材料包括第一层10和第二层11。第一层10在液体流动方向上设置在第二层11的上游，缝隙8的下游。第一层10比第二层11具有较低的密度。因此，第一层10中液体流动横向扩散快于第二层11。在第二层11中，其密度较高，因此，孔尺寸较小。由于毛细效应，这将导致横向分配。滴定板12设置在第一层10的上游。滴定板12包括相互分离的液体通道13，液体通过通道13从缝隙8溢流到第一层10。
[0033]另外，引导板22安装在每个渠道4的侧壁7上。图3尤其明显地显示了引导板22。引导板22同样基本上延伸至每个渠道4的整个长度。第一堰14布置在储藏材料的第一层10和储藏材料的第二层11之间。该第一堰14包括相互分离设置的液体通道。由于该第一堰14,液体在第一层10和第二层11之间能够进一步横向分配。第二堰16安装在储藏材料的第二层11的下游方向。第二堰16平行于渠道4的侧壁7延伸，并连接渠道底部9以及连接引导板22。在较低区域，第二堰16包括相互分离设置的液滴通道点17。在图示的实施例中，液滴通道点17具有半圆形的形状。引导板22进一步向下延伸，并在其底部设置有缺口 18。缺口 18的末端形成用于液体流过分配器的液体分配点19。此外，引导板22设置有从液滴通道点17延伸至液体分配点19的槽20。由于这些槽20,液体从第二堰16和设置在第二堰16中的液滴通道点17开始，被引导至液体分配点19。液体分配点19的几何形状通过分配器I下方设置的填料层来确定。
[0034]图3表示图2的渠道4的II1-1II剖视图。很明显，渠道4具有U形截面，渠道4设置有侧壁7和渠道底部9。侧部的缝隙8与渠道底部9相互分离设置。引导板22连接到渠道4的侧壁7上，缝隙8也布置在侧壁7上。在上部区域，引导板22从渠道4的侧壁7基本上垂直地向外延伸，然后向下弯曲，并平行于渠道4的侧壁7延伸。在弯曲区域，设置有紧急溢流口 21，使得如果液体过剩供应时，液体能够从该紧急溢流口 21流出。引导板22平行于渠道4的侧壁7延伸，并越过渠道底部9向下突出一些。在此，引导板在渠道4的方向上再次向内弯曲，其中，平行延伸的部分和倾斜部分之间的夹角为钝角。引导板22继续延伸，直到其大约渠道的中心，并在此弯曲，使得其垂直向下延伸，并几乎平行于渠道4的侧壁7延伸。因此，引导板22形成了箱体形状部，该箱体形状部以第二通道的形式毗连于渠道。储藏材料10、11装填在该箱体形状部中。
[0035]储藏材料的第一层10上方的滴定板12在渠道4的侧壁7和引导板22之间延伸。滴定板12基本垂直于侧壁7延伸，并从而平行于渠道底部9。滴定板12上设置有相互分离的液体通道13。例如，能够使用多孔板。滴定板12设置在缝隙8的高度上，并与缝隙8的底端向上分离。从而，从缝隙8流出的液体流至滴定板12上，液体被横向分配并通过液体通道13进入到储藏材料的第一层10中。
[0036]第一堰14设置在储藏材料的第一层10和储藏材料的第二层11之间。第一堰14也包括相互分离的液体通道15，以使该堰进一步实现液体的横向分配。该堰14平行于滴定板12延伸。该堰14也能够由多孔板容易地制得。
[0037]如上，储藏材料的第二层11的密度大于储藏材料的第一层10。储藏材料的第二层11的孔尺寸小于第一层10的孔尺寸，因此，液体通过该第二层11的流动阻力更大。进一步，由于毛细效应，流过分配器I的液体的横向分配在储藏材料的第二层11中实现。储藏材料的第二层11的层厚度大于储藏材料的第一层10的层厚度，并相当于储藏材料的第一层10的层厚度的大约2-3倍。
[0038]第二堰16在储藏材料的第二层11的下游方向上设置。第二堰16在渠道4的下方基本平行于侧壁7延伸，并在其一端连接于渠道4，在其另一端连接于引导板22。第二堰16在其底部区域，也就是连接到引导板22的区域上设置有液滴通道点17。液滴通道点17的数量和布置方式与该液滴通道点的最终几何形状相对应。液滴通道点17优选地为半圆形状。从图2清楚地看到，引导板22在其低端具有缺口形状。在引导板22的内侧上，形成有槽20，槽20连接液滴通道点17和缺口 18的末端，从而对液体起到引导作用。缺口 18的末端形成最终的液体分配点19。由于描述的装置，即，渠道4、滴定板12、储藏材料的两层
10、11，两个堰14，16，槽20以及缺口 18的相互作用，低负荷分配器中液体的滞留时间被延长，并且液体被均匀地分配到塔的整个横截面上。
[0039]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于物料传送塔的低负荷分配器，用于通过至少一个液体供应(2)将液体施加到所述物料传送塔填料层的表面上，其特征在于，其包括:多个渠道(4)，其中，所述液体供应(2)引入到所述渠道(4)中，所述渠道(4)包括用于所述液体的出水点(8);多个液体分配点(19);以及设置在所述液体供应(2)和所述液体分配点(19)之间的滞留时间延长装置，所述滞留时间延长装置包括开孔吸收储藏材料(10、11)，所述储藏材料(10、11)的流动阻力在所述液体的流动方向上，也就是，在从所述液体供应(2)开始朝向所述液体分配点(19)的方向上增大。
2.根据权利要求1所述的低负荷分配器，其特征在于，所述储藏材料(10、11)的孔尺寸在液体流动方向上减小。
3.根据权利要求1或2所述的低负荷分配器，其特征在于，所述储藏材料包括至少两层，远离所述液体供应(2)设置的第二层(11)的密度大于靠近所述液体供应(2)设置的第一层(10)的密度。
4.根据权利要求3所述的低负荷分配器，其特征在于，储藏材料的所述第一层(10)和储藏材料的所述第二层(11)之间设置有第一堰(14)，所述第一堰(14)具有相互分离的液体通道(15)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的低负荷分配器，其特征在于，所述储藏材料(10、11)的液体流动下游的方向上设置有第二堰(16)，所述第二堰(16)具有相互分离的液滴通道点(17)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的低负荷分配器，其特征在于，用于所述液体的所述出水点(8)设置在所述渠道(4)的所述侧壁(7)上，与所述渠道底部(9)相分离。
7.根据权利要求1-6任一项所述的低负荷分配器，其特征在于，所述储藏材料(10、11)设置在所述出水点(8)的流动下游方向上。
8.根据权利要求1-7任一项所述的低负荷分配器，其特征在于，引导板(22)装配在所述渠道(4)上，与所述出水点(8)相分离，并且所述储藏材料(10、11)设置在每个所述侧壁(7)和相应的所述弓丨导板(22)之间。
9.根据权利要求8所述的低负荷分配器，其特征在于，所述引导板(22)在其远离所述渠道的端部设置有缺口(18)。
10.根据权利要求8或9所述的低负荷分配器，其特征在于，每个引导板(22)被弯曲而形成相联的所述渠道(4)的延伸部，所述第二堰(16)平行于所述侧壁(7)并作为对应的所述渠道(4)的延伸部而延伸，并在底部区域连接到所述引导板(22)，其中，在所述引导板(22)和所述第二堰(16)之间的结合部，其用于提供多个半孔，用于形成所述液滴通道点(17)。
11.根据权利要求10所述的低负荷分配器，其特征在于，所述引导板(22)包括用于液体引导的槽(20)，所述槽(20)从所述半孔(17)延伸到所述液体分配点(19)。
12.根据权利要求8-11任一项所述的低负荷分配器，其特征在于，每个引导板(22)在其上端设置有紧急溢流口(21)。
13.根据权利要求1-12任一项所述的低负荷分配器，其特征在于，上部的滴定板(12)设置在所述储藏材料(10，11)的流动上游方向上。
14.根据权利要求1-13任一项所述的低负荷分配器，其特征在于，每个所述渠道(4)能够分别水平对齐。
【文档编号】B01J19/00GK103480167SQ201310233955
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年6月13日 优先权日:2012年6月11日
【发明者】乌维·弗朗茨, 维尔纳·盖佩尔 申请人:Rvt处理设备股份有限公司