一种新型高效分离填料塔的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型高效分离填料塔，包括塔体和裙座，所述塔体内从上至下依次安装有液体分布器、第一填料层、液体收集器、液体分布器、第二填料层，塔体上端安装有蒸汽出口，裙座安装于塔体底部，塔体底部安装有再沸器，塔体上安装有蒸汽入口管和进料管。本发明能够极大的改善气液相之间的接触，气体阻力小，操作压降低，结构紧凑，传质传热效率高，气液分布均匀，提高分离效率。
【专利说明】一种新型高效分离填料塔
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及填料塔的【技术领域】，特别是一种新型高效分离填料塔的【技术领域】。【【背景技术】】
[0002]填料塔是塔设备的一种。塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。例如应用于气体吸收时，液体由塔的上部通过分布器进入，沿填料表面下降。气体则由塔的下部通过填料孔隙逆流而上，与液体密切接触而相互作用。结构较简单，检修较方便。广泛应用于气体吸收、蒸馏、萃取等操作。塔内件是填料塔的组成部分，它与填料及塔体共同构成一个完整的填料塔。所有的塔内件的作用都是为了使气液在塔内更好地接触，以便发挥填料塔的最大生产能力和最大效率，液体分布器属于填料在中的一种塔内件，因此液体分布分离器的好坏直接影响填料性能的发挥和整个填料塔的性能。
[0003]填料环主要放在填料塔内，作为气液两相间接触构件的传质设备，适用于在各种气体分离、吸收、脱吸装置，合成氨脱碳、脱硫系统、乙苯分离、甲苯分离等。一般金属填料环及普通填料环因为重量大，窗叶结构和环体结构的机械强度低，堆放时易变形，在塔中容易形成死角，空隙不连续，造成流体阻力较大通量较低，容易造成气液沟流，导致通量减小，压降升高，分离效率降低。
[0004]规整填料是一种在塔内按均匀几何图形排布，整齐堆砌的填料。由于具有比表面积大、压降小、流体分均匀、传质传热效率高等优点，因此得到了广泛的应用。最早开发的是金属规整填料，以后相继开发的有塑料规整填料、陶瓷规整填料和碳纤维规整填料。孔板填料是规整填料中的一种，现有的孔板填料采用单面开孔结构，孔板上加工形成的通孔孔径较大，孔板的机械强度较低，二采用液压加工形成的通孔孔径过小，对流效果差，压降大，流体分布不均匀，严重影响分离效果。
【
【发明内容】
】
[0005]本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种新型高效分离填料塔，液体分布器具有较大的传质、传热的有效表面积，液体分布均勾，能够极大的改善气液相之间的接触，气体阻力小，操作压降低，结构紧凑，在塔内占据空间小，从而提高塔的效率，散堆填料环质量较轻，窗叶结构和外环体结构具有较高的机械强度，堆放时不易形成死角，空隙连续，流体阻力较低通量较高，减少气液沟流，能够有效降低压降，分离效率提高，填料孔板具有良好的机械强度，且对流效果好，传质传热效率高，气液分布均匀，提高分离效率。
[0006]为实现上述目的，本发明提出了一种新型高效分离填料塔，包括塔体和裙座，所述塔体内从上至下依次安装有液体分布器、第一填料层、液体收集器、液体分布器、第二填料层，塔体上端安装有蒸汽出口，裙座安装于塔体底部，塔体底部安装有再沸器，塔体上安装有蒸汽入口管和进料管，所述液体分布器包括底盘、分布盘和顶槽组成，所述分布盘安装于底盘上，底盘上开有若干第一通气孔，所述分布盘底部与底盘相连通，分布盘从左至右依次由第一槽体、第二槽体、第三槽体、第四槽体、第三槽体、第二槽体和第一槽体组成，分布盘中心设有第五槽体，第五槽体将第一槽体、第二槽体、第三槽体、第四槽体相连通，所述顶槽通过若干弹簧安装于分布盘上，顶槽上开有若干窗体，分布盘内安装有横杆，所述横杆上设有若干第一弧形导流片和若干第二弧形导流片，所述第一填料层由散堆填料环堆放组成，散堆填料环包括外环体结构、内环体结构、若干窗体结构和若干窗叶结构，所述窗体结构开设于外环体结构上，窗体结构内安装有第一网板，窗叶结构的一端与窗体结构相连接，窗叶结构的另一端与内环体结构相连接，所述内环体结构上安装有若干导流板，窗叶结构由若干弧形叶条组成，两个相邻的弧形叶条之间安装有第二网板，所述第二填料层由填料孔板堆放组成，填料孔板包括由第一斜面、第二斜面、第一通气孔、第二通气孔和对流孔组成的填料孔板，所述第一斜面和第二斜面相邻设置形成若干凸台结构和凹槽结构，所述第一通气孔和第二通气孔相间分布于填料孔板上，每4个第一通气孔形成的矩形中心上开设有一个第二通气孔，第一通气孔和第二通气孔上分别设有冲压形成的第一翻边结构和第二翻边结构，第一翻边结构和第二翻边结构的方向相反。
[0007]作为优选，所述第一填料层和液体收集器之间安装有支撑架，蒸汽入口管安装于第二填料层的底部，蒸汽入口管与第二填料层之间安装有支撑架，第二填料层上端安装有填料压板，进料管安装于第一填料层和第二填料层之间。
[0008]作为优选，所述第一槽体的长度小于第二槽体的长度，第二槽体的长度小于第三槽体的长度，第三槽体的长度小于第四槽体的长度，所述相邻的第一槽体和第二槽体之间、第二槽体和第三槽体之间、第三槽体和第四槽体之间安装有加强杆。
[0009]作为优选，所述顶槽的底部开设有第二通气孔，顶槽的边缘处设有齿纹结构，顶槽两侧设有弹簧固定环，弹簧一端与弹簧固定环相连接，弹簧另一端与分布盘相连接，弹簧数量为6?8根，所述横杆分别安装于第一槽体、第二槽体、第三槽体和第四槽体内，第一弧形导流片和第二弧形导流片分别对称设置于横杆的两侧，第一弧形导流片和第二弧形导流片的弯曲方向相反。
[0010]作为优选，所述外环体结构的直径为10?90mm，外环体结构的内壁开设有若干导流槽，相邻两个窗叶结构之间分布有2?3个导流槽，所述窗叶结构为弯向外环体结构中心的弧形板，窗叶结构靠近外环体结构的一端通过加强杆与外环体结构相连接，所述导流板安装于内环体结构的内侧，导流板倾斜安装于内环体结构上，导流板的数量为6?8块，若干导流板呈环形阵列分布，所述窗叶结构由2?4个弧形叶条组成。
[0011]作为优选，所述凸台结构上设有第一平面，凹槽结构上设有第二平面，纵向方向上相邻两个凸台结构和凹槽结构之间开有对流孔，所述第一通气孔上的第一翻边结构向上翻折，第二通气孔上的第二翻边结构向下翻折。
[0012]作为优选，所述第一通气孔和第二通气孔上分别设有2片第一翻边结构和2片第二翻边结构，第一通气孔和第二通气孔为一字形通孔。
[0013]作为优选，所述所述第一通气孔和第二通气孔上分别设有4片第一翻边结构和4片第二翻边结构，第一通气孔和第二通气孔为十字形通孔。
[0014]本发明的有益效果:本发明中的液体分布器具有较大的传质、传热的有效表面积，液体分布均匀，能够极大的改善气液相之间的接触，气体阻力小，操作压降低，结构紧凑，在塔内占据空间小，从而提高塔的效率，散堆填料环质量较轻，窗叶结构和外环体结构具有较高的机械强度，堆放时不易形成死角，空隙连续，流体阻力较低通量较高，减少气液沟流，能够有效降低压降，分离效率提高，填料孔板具有良好的机械强度，且对流效果好，传质传热效率高，气液分布均匀，提高分离效率。
[0015]本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0016]图1是本发明一种新型高效分离填料塔的主视结构图；
[0017]图2是本发明散堆填料环的主视结构图；
[0018]图3是本发明散堆填料环的俯视结构图；
[0019]图4是本发明窗叶结构的结构示意图；
[0020]图5是本发明液体分布器的俯视图；
[0021]图6是本发明顶槽的结构示意图；
[0022]图7是本发明填料孔板的主视结构图；
[0023]图8是本发明第一通气孔和第二通气孔的分布示意图；
[0024]图9是本发明第一通气孔的结构图；
[0025]图10是本发明第二通气孔的结构图。
【【具体实施方式】】
[0026]参阅图1至图10，本发明一种新型高效分离填料塔，包括塔体I和裙座11，所述塔体I内从上至下依次安装有液体分布器2、第一填料层3、液体收集器12、液体分布器2、第二填料层4，塔体I上端安装有蒸汽出口 13，裙座11安装于塔体I底部，塔体I底部安装有再沸器14，塔体I上安装有蒸汽入口管15和进料管16，所述液体分布器2包括底盘21、分布盘22和顶槽23组成，所述分布盘22安装于底盘21上，底盘21上开有若干第一通气孔211，所述分布盘22底部与底盘21相连通，分布盘22从左至右依次由第一槽体221、第二槽体222、第三槽体223、第四槽体224、第三槽体223、第二槽体222和第一槽体221组成，分布盘22中心设有第五槽体225，第五槽体225将第一槽体221、第二槽体222、第三槽体223、第四槽体224相连通，所述顶槽23通过若干弹簧24安装于分布盘22上，顶槽23上开有若干窗体231，分布盘22内安装有横杆25，所述横杆25上设有若干第一弧形导流片251和若干第二弧形导流片252，所述第一填料层3由散堆填料环堆放组成，散堆填料环包括外环体结构31、内环体结构32、若干窗体结构33和若干窗叶结构34，所述窗体结构33开设于外环体结构31上，窗体结构33内安装有第一网板331，窗叶结构34的一端与窗体结构33相连接，窗叶结构34的另一端与内环体结构32相连接，所述内环体结构32上安装有若干导流板321，窗叶结构34由若干弧形叶条341组成，两个相邻的弧形叶条341之间安装有第二网板342，所述第二填料层4由填料孔板堆放组成，填料孔板包括由第一斜面41、第二斜面42、第一通气孔43、第二通气孔44和对流孔45组成的填料孔板，所述第一斜面41和第二斜面42相邻设置形成若干凸台结构46和凹槽结构47，所述第一通气孔43和第二通气孔44相间分布于填料孔板上，每4个第一通气孔形43成的矩形中心上开设有一个第二通气孔44，第一通气孔43和第二通气孔44上分别设有冲压形成的第一翻边结构431和第二翻边结构441，第一翻边结构431和第二翻边结构441的方向相反。
[0027]所述第一填料层3和液体收集器12之间安装有支撑架17，蒸汽入口管15安装于第二填料层4的底部，蒸汽入口管15与第二填料层4之间安装有支撑架17，第二填料层4上端安装有填料压板18，进料管16安装于第一填料层3和第二填料层4之间，所述第一槽体221的长度小于第二槽体222的长度，第二槽体222的长度小于第三槽体223的长度，第三槽体223的长度小于第四槽体224的长度，所述相邻的第一槽体221和第二槽体222之间、第二槽体222和第三槽体223之间、第三槽体223和第四槽体224之间安装有加强杆26，所述顶槽23的底部开设有第二通气孔232，顶槽23的边缘处设有齿纹结构233，顶槽23两侧设有弹簧固定环234，弹簧24 —端与弹簧固定环234相连接，弹簧24另一端与分布盘22相连接，弹簧24数量为6?8根，所述横杆25分别安装于第一槽体221、第二槽体222、第三槽体223和第四槽体224内，第一弧形导流片251和第二弧形导流片252分别对称设置于横杆25的两侧，第一弧形导流片251和第二弧形导流片252的弯曲方向相反。
[0028]所述外环体结构31的直径为10?90mm，外环体结构31的内壁开设有若干导流槽311，相邻两个窗叶结构34之间分布有2?3个导流槽311，所述窗叶结构34为弯向外环体结构31中心的弧形板，窗叶结构34靠近外环体结构31的一端通过加强杆343与外环体结构31相连接，所述导流板321安装于内环体结构32的内侧，导流板321倾斜安装于内环体结构32上，导流板321的数量为6?8块，若干导流板321呈环形阵列分布，所述窗叶结构34由2?4个弧形叶条341组成。
[0029]所述凸台结构46上设有第一平面461，凹槽结构47上设有第二平面471，纵向方向上相邻两个凸台结构46和凹槽结构47之间开有对流孔48，所述第一通气孔43上的第一翻边结构431向上翻折，第二通气孔44上的第二翻边结构441向下翻折，所述第一通气孔43和第二通气孔44上分别设有2片第一翻边结构431和2片第二翻边结构441，第一通气孔43和第二通气孔44为一字形通孔，所述所述第一通气孔43和第二通气孔44上分别设有4片第一翻边结构431和4片第二翻边结构441，第一通气孔43和第二通气孔44为十字形通孔。
[0030]本发明工作过程:
[0031 ] 本发明一种新型高效分离填料塔在工作过程中，液体分布器在工作过程中，分布盘22从左至右依次由第一槽体221、第二槽体222、第三槽体223、第四槽体224、第三槽体223、第二槽体222和第一槽体221组成，分布盘22中心设有第五槽体225，第五槽体225将第一槽体221、第二槽体222、第三槽体223、第四槽体224相连通，横杆25上设有若干第一弧形导流片251和若干第二弧形导流片252，分布盘22具有较大的传质、传热的有效表面积，液体分布均匀，能够极大的改善气液相之间的接触，底盘21和顶槽23上分别开有第一通气孔211和第二通气孔232，且顶槽23通过弹簧24与分布盘22相连接，气体阻力小，操作压降低，结构紧凑，在塔内占据空间小，从而提高塔的效率。
[0032]散堆填料环上窗叶结构34的一端与窗体结构33相连接，窗叶结构34的另一端与内环体结构32相连接，质量较轻，窗叶结构34靠近外环体结构31的一端通过加强杆343与外环体结构31相连接，窗叶结构34和外环体结构31具有较高的机械强度，堆放时不易形成死角，空隙连续，内环体结构32上安装有若干导流板321，两个相邻的弧形叶条341之间安装有第二网板342，流体阻力较低通量较高，减少气液沟流，能够有效降低压降，分离效率提尚。
[0033]通过在填料孔板上加工相间分布的第一通气孔43和第二通气孔44，第一通气孔43和第二通气孔44采用冲压的加工方式形成，第一通气孔43和第二通气孔44没有完全打通，第一通气孔43和第二通气孔44上分别设有冲压形成的第一翻边结构431和第二翻边结构441，第一翻边结构431和第二翻边结构441的方向相反，使得填料孔板具有良好的机械强度，且对流效果好，传质传热效率高，气液分布均匀，提高分离效率。
[0034]上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种新型高效分离填料塔，其特征在于:包括塔体(1)和裙座(11)，所述塔体(1)内从上至下依次安装有液体分布器(2^第一填料层(3^液体收集器(12^液体分布器(2^第二填料层(4),塔体(1)上端安装有蒸汽出口(13),裙座(11)安装于塔体(1)底部，塔体(1)底部安装有再沸器(14),塔体(1)上安装有蒸汽入口管(15)和进料管(16),所述液体分布器(2)包括底盘(21^分布盘(22)和顶槽(23)组成，所述分布盘(22)安装于底盘(21)上，底盘(21)上开有若干第一通气孔(211),所述分布盘(22)底部与底盘(21)相连通，分布盘(22)从左至右依次由第一槽体(221^第二槽体(222^第三槽体(223^第四槽体(224^第三槽体(223^第二槽体(222)和第一槽体(221)组成，分布盘(22)中心设有第五槽体(225)，第五槽体(225)将第一槽体(221)、第二槽体(222)、第三槽体(223)、第四槽体(224)相连通，所述顶槽(23)通过若干弹簧(24)安装于分布盘(22)上，顶槽(23)上开有若干窗体(231),分布盘(22)内安装有横杆(25),所述横杆(25)上设有若干第一弧形导流片(251)和若干第二弧形导流片(252),所述第一填料层(3)由散堆填料环堆放组成，散堆填料环包括外环体结构(31)5内环体结构(32^若干窗体结构(33)和若干窗叶结构(34),所述窗体结构(33)开设于外环体结构(31)上，窗体结构(33)内安装有第一网板(331),窗叶结构(34)的一端与窗体结构(33)相连接，窗叶结构(34)的另一端与内环体结构(32)相连接，所述内环体结构(32)上安装有若干导流板(321),窗叶结构(34)由若干弧形叶条(341)组成，两个相邻的弧形叶条(341)之间安装有第二网板(342),所述第二填料层(4)由填料孔板堆放组成，填料孔板包括由第一斜面(41)、第二斜面(42^第一通气孔(43^第二通气孔(44)和对流孔(45)组成的填料孔板，所述第一斜面(41)和第二斜面(42)相邻设置形成若干凸台结构(46)和凹槽结构(47),所述第一通气孔(43)和第二通气孔(44)相间分布于填料孔板上，每4个第一通气孔形(43)成的矩形中心上开设有一个第二通气孔(44),第一通气孔(43)和第二通气孔(44)上分别设有冲压形成的第一翻边结构(431)和第二翻边结构(441),第一翻边结构(431)和第二翻边结构(441)的方向相反。
2.如权利要求1所述的一种新型高效分离填料塔，其特征在于:所述第一填料层(3)和液体收集器(12)之间安装有支撑架(17),蒸汽入口管(15)安装于第二填料层(4)的底部，蒸汽入口管(15)与第二填料层(4)之间安装有支撑架(17),第二填料层(4)上端安装有填料压板(18),进料管(16)安装于第一填料层(3)和第二填料层(4)之间。
3.如权利要求1所述的一种新型高效分离填料塔，其特征在于:所述第一槽体(221)的长度小于第二槽体(222)的长度，第二槽体(222)的长度小于第三槽体(223)的长度，第三槽体(223)的长度小于第四槽体(224)的长度，所述相邻的第一槽体(221)和第二槽体(222)之间、第二槽体(222)和第三槽体(223)之间、第三槽体(223)和第四槽体(224)之间安装有加强杆(26)。
4.如权利要求1所述的一种新型高效分离填料塔，其特征在于:所述顶槽(23)的底部开设有第二通气孔(232),顶槽(23)的边缘处设有齿纹结构(233),顶槽(23)两侧设有弹簧固定环(234),弹簧(24) —端与弹簧固定环(234)相连接，弹簧(24)另一端与分布盘(22)相连接，弹簧(24)数量为6?8根，所述横杆(25)分别安装于第一槽体(221)、第二槽体(222^第三槽体(223)和第四槽体(224)内，第一弧形导流片(251)和第二弧形导流片(252)分别对称设置于横杆(25)的两侧，第一弧形导流片(251)和第二弧形导流片(252)的弯曲方向相反。
5.如权利要求1所述的一种新型高效分离填料塔，其特征在于:所述外环体结构(31)的直径为10?90臟，外环体结构(31)的内壁开设有若干导流槽(311),相邻两个窗叶结构(34)之间分布有2?3个导流槽(311),所述窗叶结构(34)为弯向外环体结构(31)中心的弧形板，窗叶结构(34)靠近外环体结构(31)的一端通过加强杆(343)与外环体结构(31)相连接，所述导流板(321)安装于内环体结构(32)的内侧，导流板(321)倾斜安装于内环体结构(32)上，导流板(321)的数量为6?8块，若干导流板(321)呈环形阵列分布，所述窗叶结构(34)由2?4个弧形叶条(341)组成。
6.如权利要求1所述的一种新型高效分离填料塔，其特征在于:所述凸台结构(46)上设有第一平面(461),凹槽结构(47)上设有第二平面(471),纵向方向上相邻两个凸台结构(46)和凹槽结构(47)之间开有对流孔(48),所述第一通气孔(43)上的第一翻边结构(431)向上翻折，第二通气孔(44)上的第二翻边结构(441)向下翻折。
7.如权利要求1所述的一种新型高效分离填料塔，其特征在于:所述第一通气孔(43)和第二通气孔(44)上分别设有2片第一翻边结构(431)和2片第二翻边结构(441)，第一通气孔(43)和第二通气孔(44)为一字形通孔。
8.如权利要求1所述的一种新型高效分离填料塔，其特征在于:所述所述第一通气孔(43)和第二通气孔(44)上分别设有4片第一翻边结构(431)和4片第二翻边结构(441),第一通气孔(43)和第二通气孔(44)为十字形通孔。
【文档编号】B01J19/32GK104437333SQ201410766244
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】吴佳栋 申请人:海盐新世纪石化设备有限公司