由错流塔盘与并流塔盘组成的复合塔盘的制作方法

本实用新型属于化学工程中的气液传质分离设备构件，它是一种由错流塔盘与并流塔盘组成的复合塔盘,可由错流塔盘（包括泡罩塔盘、筛板塔盘、固阀塔盘、浮阀（条阀）塔盘、导向筛板塔盘等）和并流塔盘（并流喷射立体传质塔盘）根据工程工艺使用情况分别独立组合而成。

背景技术：

在化学工程的气液传质分离设备中，板式塔塔盘作为一种常用的分离原件得到了广泛的应用，其中比较成熟的、应用广泛的有泡罩塔盘、筛板塔盘、固阀塔盘、浮阀塔盘、导向筛板塔盘等形式的错流塔盘，和并流喷射立体传质塔盘等形式的气液并流塔盘；错流塔盘由于气液错流接触，需要较大的降液管面积和停留时间来保证液相中夹带的气相在降液管内解析出来；而并流塔盘（并流喷射立体传质塔盘）在液相由上一层降液管流出时，由于液体流向的问题，很容易造成在弓形区域内液相初次分配的不均匀，继而影响分离效果和通量。若采用错流塔盘和并流塔盘的复合形式，则可以完全解决目前塔盘设计选用中的上述问题，提高操作通量和传质效率。目前还没有将错流塔盘和并流塔盘结合在一层塔盘上一起使用的报道，特别是大直径，高通量的塔盘工程应用实践中。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对于现有技术在的缺陷，提供一种结构简单、安全可靠的由错流塔盘与并流塔盘组成的复合塔盘。

本实用新型提供的由错流塔盘与并流塔盘组成的复合塔盘包括：错流塔盘和气液并流塔盘；

在液体入口靠近受液盘侧布置错流塔盘，错流塔盘是泡罩塔盘、筛板塔盘、固阀塔盘、浮阀塔盘或导向筛板塔盘等；

在液体出口靠近降液管侧布置并流塔盘，并流塔盘是并流喷射立体传质塔盘；

根据化工工程分离的物料特性和分离要求，所述的错流塔盘和并流塔盘在复合塔盘板上均匀排列，错流塔盘和并流塔盘（并流喷射立体传质塔盘）两者开孔数量比例为1：0.1~10。在错流塔盘有效区内气体为垂直上升流动，液相为沿着塔盘板朝向降液管方向横向流动，气液两相流体为错流接触，液层在垂直液相流动方向的截面上梯度基本相同，分布也均匀，然后流入并流塔盘；

在气液并流塔盘（并流喷射立体传质塔盘）有效区内气体和液体均为垂直并流流动，在传质单元内气液混合接触，传质分离后，气相继续上升，液相落下，并流入降液管；由于落下的液层为清液层，该形式塔盘所需的降液管面积较小，并可以做成自封形式（所述的降液管为自封式降液管），提升开孔率和操作通量。

所述的错流塔盘可以采用具有导向功能的固阀或者浮阀。

所述的并流塔盘出口位置适当补充开孔，提高气相通量和分离效率。

本实用新型提供的由错流塔盘与并流塔盘组成的复合塔盘具有明显的特点：

1）塔盘板上根据工艺要求分别布置错流塔盘和并流塔盘。两者的开孔率要求比例为1：0.1~10，根据工艺要求调整；

2）错流塔盘采用具有导向功能的固阀或者浮阀，在弓形区域能导向布置，激活安定区，促进液相分配；

3）在错流塔盘有效区内，气液错流充分混合，经过错流塔盘的气液接触混合，塔盘的液层分布比较均匀，全塔截面内，液层梯度基本相同，可以保证流入到在并流塔盘有效区内液体均质和液层等高；

4）经错流塔盘气液交换后，液体进入并流塔盘（并流喷射立体传质塔盘），在并流塔盘传质单元内气液并流，减少通过助力，提高混合效果，并保证流入降液管内的液体为清液层；

5）由于流入降液管液体为清液层，不用考虑气相由液相中解析出来所需降液管通量，故降液管所需的面积较小，在某些高通量场合，可做成液相自封的形式，可以提高全塔通量。

附图说明

图1a是普通的错流塔盘主视图；图1b是普通的错流塔盘俯视图。

图2a是普通的并流塔盘主视图；图2b是普通的并流塔盘俯视图；图2c是普通的并流塔盘气液接触截面示意图。

图3a是本实用新型塔盘的主视图；图3b是本实用新型塔盘的俯视图。

图4a是本实用新型塔盘带自封结构降液管主视图；图4b是本实用新型塔盘带自封结构降液管俯视图。

图5a是本实用新型塔盘在部分无法开孔的并流塔盘区域补加开孔主视图；图5b是其俯视图。

具体实施方式

本实用新型参照附图详细说明如下，但仅作说明而不是限制本实用新型。

本实用新型提供的由错流塔盘与并流塔盘组成的复合塔盘包括：错流塔盘1和气液并流塔盘4；

在液体入口靠近受液盘3侧布置错流塔盘，错流塔盘1可以是泡罩塔盘、筛板塔盘、固阀塔盘、浮阀塔盘或导向筛板塔盘等；

在液体出口靠近降液管2侧布置并流塔盘4，并流塔盘4是并流喷射立体传质塔盘。

实例1：

如图3. a、图3.b所示，液相在受液盘3位置沿着塔盘有效区首先流入错流塔盘1区域，传质混合后进入并流塔盘4区域，气液传质后清液层流入降液管2；其中在错流塔盘1的弓形区域设置了具有导向功能的错流塔盘，使得液相分配更均匀，在液体垂直流向上液面梯度基本相同；从而保证了进入到并流塔盘4内各个传质单元的液相更均匀，合理。

对比图1a、图1b中传统的错流塔盘，液相在受液盘3位置经错流塔盘1流入降液管2后，由于进入降液管也起夹带大量的汽体，该形式塔盘需要较大的降液管和停留时间，以便将气体完全解析出来；

对比图2. a、2. b、图2. c中传统的并流塔盘，液相在由受液盘3位置出来流入并流塔盘4过程中，由于弓形区域和上一层降液管的相对位置的关系，不可避免的造成进入弓行区域内的液体偏少；

在相同的气液负荷下，采用图3. a、图3.b所示的复合塔盘，可以减少降液管宽度，进而加大有效区宽度，增加设备的处理量；由于复合塔盘的气液分配更加合理，塔盘的传质效率有望进一步提高。

实例2：

如图4. a、图4.b所示，由于经错流塔盘1和并流塔盘4传质后进入降液管2的液体均为清液层，在某些工业应用场合（如技术改造），可以将液封盘作为自液封形式，如此形式，就可以将原液封盘区域变为有效区，设置传质单元，提高气相通量和分离效率。

实例3：

如图5a、图5b所示，在并流塔盘4弓形区域出口侧，设置部分错流塔盘1，提高开孔率和气液分布的均匀性，促进液体合理流动。