一种填料塔内置管外壁液流导引器的制造方法
【专利摘要】一种填料塔内置管道外壁液流导引器，它由一个带状圆环和一个向下外翻的喇叭口齿环组成，带状圆环安装在填料塔内置管外壁上，喇叭口环的外沿延伸至同平面的填料层内。既可消除填料塔内置管外壁流，又可防止内置管与填料之间的气相短路，从而有效提高填料塔的分离效率。
【专利说明】一种填料塔内置管外壁液流导引器【技术领域】
[0001]本发明涉及一种填料塔内件，具体为一种填料塔内置管道外壁液流导引器。
【背景技术】
[0002]在石油、化工、轻工、环保、食品和医药等行业中，填料塔由于其高效率、大通量、低能耗等优点被越来越广泛的使用。由于工艺需要，经常会遇到将液体或气体管道置于塔内的情况(以下将这种内置的气液管道简称为“内置管”)。有内置管时，如不采取措施，该填料塔在操作时必然会出现外壁流一沿内置管外壁由上而下直流向下的液体。该液体来自填料层，并自上而下逐步累积。以往大量的研究已经证实，无论是外壁流还是内壁流，都会严重影响到填料塔的分离效率，降低的幅度10%-30%不等。因此专利CN2246534Y提出一种规整填料零壁流导引环，能有效消除规整填料塔内壁的“壁流效应”。而在具有内置管填料塔中，形成的外壁流必须加以克服。
【发明内容】
[0003]为消除上述填料塔内置管的外壁流现象，本发明提出一种填料塔内置管道外壁液流导引器。
[0004]本发明的技术方案如下:
[0005]一种填料塔内置管道外壁液流导引器，它由一个带状圆环和一个向下外翻的喇叭口齿环组成，如附图1所示，它是由一长方形薄板围成带状圆环，板厚l-2mm ;带状圆环上半部分高度20-100mm,优选的为30_60mm ;下半部分剪成若干个齿片，齿片长度40-160mm,优选的为60-1 IOmm(包括水平段长度。)，如附图2所示；齿片宽度10_80mm，优选的为20_50mm ；齿片向下外翻成喇叭口齿环，外翻角度(齿片与塔中心线夹角)为5-30°，优选的为10-20°喇叭口齿环的外沿再折出一水平段与塔中心线垂直，；折出的水平段长度为20-80mm，优选的为 30_50mm。
[0006]上述的液流导引器，所述的一长方形薄板围成带状圆环，当内置管直径较小时，导引器可由I块长方形薄板制成；当内置管直径较大时，导引器可由2块或2块以上的拼接薄板而成。薄板在围成圆环时，接头处间隙3-10mm,接头处折出一段,长度为5-20mm,接头采用M4-M8的螺栓或螺钉连接，或采用铆焊或点焊连接均可。如附图3所示。
[0007]上述的液流导引器，使用时，所述的带状圆环固定在内置管外壁上，外翻喇叭口环的外沿1-2延伸至填料床层，使内置管外壁的液体沿导引环全部被导流至填料床层内，若填料是规整填料，外翻喇叭口环的外沿1-2则被压在两层规整填料上下表面之间；若填料是散堆填料，外翻喇叭口环的外沿1-2则深入同平面的散堆填料之间。
[0008]上述的液流导引器，所述的导引器安装于内置管外壁上，安装间距为lOO-lOOOmm，优选的为200 - 600_，从而将内置管外壁的液流最大程度地导引至填料层内，以免效率受损，如附图4所示。
[0009]本发明的导引器一般采用不锈钢材质制作，与其它塔内件材质基本一致，或特殊情况下，可根据实际操作工况采用塑料、陶瓷等非金属材料制作。
[0010]本发明的优点在于:(I)可消除填料塔内置管的外壁流及其引起的“壁流效应”；
(2)可防止内置管外壁面和填料之间的气(汽)相短路，从而提高传热传质效率；(3)制造成本低、安装简单、实用可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]附图1为填料塔内置管道外壁液流导引器，其中:1-1为带状圆环，1-2为外翻喇叭口齿环。
[0012]附图2为用于制作填料塔内置管道外壁液流导引器的薄矩形板，其中2-1为齿片。
[0013]附图3为液流导引环的接头处，其中3-1为紧固螺栓，3-2为液流导引环，3-3为内置管。
[0014]附图4为填料塔内置管道外壁液流导引器安装局部剖视图，其中:4-1为填料，4-2为本发明的导引器，4-3为内置管道。
【具体实施方式】
[0015]以下通过实施例进一步说明本发明。
[0016]实施例1:C02吸收塔，Φ 6000 X 55000mm，内置管直径1000mm，温度125°C，塔顶操作压力1.6MPa。塔内装有5段6000mm的散堆填料。进吸收塔的气相中CO2含量为6.8%。在没有设置本发明装置时，经吸收塔操作后，塔顶出口的气相中CO2含量为0.8%。采用本发明导引器后，经操作测试，内置管外壁流为3.6%，塔顶气相中的CO2含量下降至0.45%，完全达到了预定的设计要求。本导引器由I块1.2mm的304L薄板制成，带状圆环高度为50mm,齿片为100mm,外翻角度为10° ;接头处折弯长度IOmm,采用2个M4的螺栓固定；安装间距为300mm。
[0017]实施例2:热钾碱法CO2脱碳装置的加压再生塔，闪蒸段Φ8000πιπι，再生段Φ6000πιπι，塔釜段Φ8000mm，塔总高度67000mm，内置管直径1200mm，温度132°C，塔顶操作压力0.12MPa。闪蒸段装有2500mm的散堆填料，再生段3段6000mm的规整填料。采用本发明导引器后，塔顶出口气相中CO2含量由采用前的56.1%提高至63.2%，吸收再生过程溶液循环总量降低4.6%，全过程能耗同比降低3.67%。本导引器由2块1.5mm的304薄板制成，带状圆环高度为60mm,齿片为130mm,外翻角度为12° ;接头处折弯长度16mm,分别采用2个M8的螺栓固定；安装间距为500mm。
[0018]实施例3:热钾碱法CO2脱碳装置的常压再生塔，塔径Φ6000πιπι，塔总高度42000mm,内置管直径800mm，温度124°C，塔顶操作压力0.1lMPa0再生段3段6000mm的规整填料。采用本发明导引器后，塔顶出口气相中CO2含量由采用前的51.6%提高至53.4%，吸收再生过程溶液循环总量降低4.8%，全过程能耗同比降低3.73%。本导引器由I块
1.3mm的304薄板制成,带状圆环高度为40mm,齿片为90mm,外翻角度为10° ;接头处折弯长度IOmm,采用2个M6的螺栓固定；安装间距为400mm。
【权利要求】
1.一种填料塔内置管道外壁液流导引器，其特征是:它由一个带状圆环和一个向下外翻的喇叭口齿环组成，它是由一长方形薄板围成带状圆环，板厚带状圆环上半部分高度20-100mm ;下半部分剪成若干个齿片，齿片长度40-160mm (包括水平段长度)；齿片宽度IO-SOmm;齿片向下外翻成喇叭口齿环，外翻角度为5-30°，喇叭口齿环的外沿再折出一水平段与塔中心线垂直；折出的水平段长度为20-80mm。
2.根据权利要求1所述的液流导引器，其特征是:带状圆环上半部分高度为30-60_；齿片长度为60-110mm;齿片宽度为20-50mm ;齿片向下外翻成喇叭口齿环，外翻角度为10-20° ;折出的水平段长度为30-50mm。
3.根据权利要求1所述的液流导引器，其特征是:所述的一长方形薄板围成带状圆环，当内置管直径较小时，导引器由I块长方形薄板制成；当内置管直径较大时，导引器由2块或2块以上的拼接薄板而成；薄板在围成圆环时，接头处3-10mm的间隙，接头处折出一段，长度为5-20mm，接头采用M4-M8的螺栓或螺钉连接，或采用铆焊或点焊连接均可。
4.根据权利要求1所述的液流导引器，其特征是:使用时，所述的液流导引器的带状圆环固定在内置管外壁上，外翻喇叭口环的外沿(1-2)延伸至填料床层，使内置管外壁的液体沿导引环全部被导流至填料床层内，若填料是规整填料，外翻喇叭口环的外沿(1-2)则被压在两层规整填料上下表面之间；若填料是散堆填料，外翻喇叭口环的外沿(1-2)则深入同平面的散堆填料之间。
5.根据权利要求4所述的液流导引器，其特征是:所述的导引器安装于内置管外壁上，安装间距为lOO-lOOOmm，优选为200 — 600mm。从而将内置管外壁的液流最大程度地导引至填料层内，以免塔器的传质效率受损。
6.根据权利要求1所述的液流导引器，其特征是:制作导引器采用材质一般与其它塔内件所用材质一致。
【文档编号】B01D3/00GK103463941SQ201310451409
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】张志炳, 罗华勋, 孟为民, 张锋, 巫先坤, 王宝荣 申请人:南京华基塔业有限公司, 南京大学