槽式液体分布器及填料塔的制作方法

本实用新型涉及气液传质设备中的液体分布
技术领域：
，尤其涉及一种槽式液体分布器及填料塔。
背景技术：
：液体初始分布的均匀性对气液传质效果的影响非常重要。液体分布均匀性以单位平面上的分布点数量﹑分布点的均匀性和整个平面内各分布点流量的均匀性来衡量。单位平面上的分布点数量和分布点的均匀性都易于实现，而各分布点流量的均匀性却较难实现。目前的液体分布器主要分为管式与槽式。管式分布器，分为上喷和下喷两种。液体从各分布小孔中喷出来，由小孔直径决定分布点流量，通过开孔角度和孔速控制分布的均匀性。孔速高，分布的均匀性相对稍好，但孔速高，孔径小，容易堵塞，且流体动能大，喷出的液体产生的雾沫粒径小，被上升气流夹带出去的就多。管式分布器的缺点是：孔速高﹑雾沫多﹑易堵塞﹑各分布点流量差异大。槽式分布器克服了管式分布器的缺点，但现有槽式液体分布器普遍采用：液体从分液管出口流向分液槽为纵向流动，从分液槽流向降液管流动为径向流动。流体从分液管出口纵向流向分液槽会引起分液槽内液面波动；同时，分液管出口流体流向分液槽流体流速快，分液槽内液面波动明显。分液槽中液面波动使得分液槽中流体表面形成余弦波，造成分液槽中不同区域液位差异较大，分液槽不同区域液位差异引起液体流入不同区域降液管的液位有差异，从而引起降液管内液体流量差异，尽管出液口在平面内布置均匀，但各出液口上流量并不相同，这就造成液体分布不均匀，影响液体分布器使用效果。槽式分布器波谷差异大，流量与溢流高度的1.5次方成正比。下表对某槽式分布器波峰和波谷液体流量分布作对比。波峰波谷峰谷差异峰谷差异率液位mm320305154.69％溢流高度mm45301533.33％喷淋量m3/(m2·h)33.5018.2415.2645.55％由上表可知，槽式分布器波峰和波谷处流量差异大，造成分布器区域分布不均匀。技术实现要素：本实用新型提供一种槽式液体分布器及填料塔，以解决现有技术中槽式液体分布器分布均匀性差的问题。根据本实用新型的第一个方面，提供了一种槽式液体分布器，包括：进液总管；进液支管，进液支管与进液总管相连通；分液管，分液管的一端与进液支管相连通；分液子槽，分液管的另一端与分液子槽相连通，分液子槽的周向侧壁上设置有排液口；分液母槽，分液子槽设置于分液母槽内，分液子槽通过排液口与分液母槽相连通；多个降液管，降液管的一端设置于分液母槽内，降液管的另一端位于分液母槽外；其中，降液管位于分液母槽内的部分具有溢流槽，降液管位于分液母槽外的部分具有出液口。在本实用新型的一个实施例中，槽式液体分布器还包括：限流孔板，限流孔板设置于分液子槽内，以在分液子槽内分隔出第一腔段和第二腔段，限流孔板上设置有通孔；其中，分液管与第一腔段相连通，排液口与第二腔段相连通。在本实用新型的一个实施例中，液体流过通孔的流速大于液体流过进液总管的流速；其中，通孔为多个，多个通孔间隔设置。在本实用新型的一个实施例中，第一腔段的体积大于第二腔段的体积。在本实用新型的一个实施例中，多个降液管环绕分液子槽设置；其中，溢流槽朝向分液母槽的周向侧壁设置。在本实用新型的一个实施例中，降液管包括：主管段，主管段上设置有溢流槽；分管段，分管段为多个，多个分管段均与主管段相连通，且位于分液母槽外，分管段远离主管段的一端为出液口。在本实用新型的一个实施例中，排液口为多个，多个排液口沿分液子槽的周向侧壁均匀设置；其中，液体流过排液口的流速小于液体流过进液总管的流速。在本实用新型的一个实施例中，分液子槽与分液母槽中的至少之一为圆形结构或方形结构，分液子槽连接于分液母槽远离分液管的一侧，且与分液母槽的周向侧壁间隔设置。在本实用新型的一个实施例中，进液支管为多个，多个进液支管间隔地设置在进液总管上，分液管为多个，一个进液支管上设置有多个分液管；其中，每个分液管均对应有分液子槽、分液母槽以及降液管。根据本实用新型的第二个方面，提供了一种填料塔，包括上述的槽式液体分布器。本实用新型实施例的槽式液体分布器通过进液总管、进液支管、分液管、分液子槽、分液母槽以及多个降液管可以实现液体的均匀分布。通过在分液母槽内设置有分液子槽，由分液管送入的液体先经过分液子槽，然后通过设置于分液子槽的周向侧壁上的排液口进入分液母槽，即避免了分液管内的液体直接进入到分液母槽，且液体由分液子槽进入分液母槽的方式为径向流动，减小对分液母槽内液体的冲击，能大幅减小分液母槽液面波动，从而保证进入到各个降液管内的液位差异较小，从而解决了现有技术中槽式液体分布器分布均匀性差的问题。附图说明通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施方式的详细说明，本实用新型的各种目标，特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：图1是根据一示例性实施方式示出的一种槽式液体分布器的平面结构示意图；图2是根据一示例性实施方式示出的一种槽式液体分布器的立面结构示意图；图3是根据一示例性实施方式示出的一种槽式液体分布器的局部立面结构示意图。附图标记说明如下：10、进液总管；20、进液支管；30、分液管；40、分液子槽；41、第一腔段；42、第二腔段；50、分液母槽；60、降液管；61、主管段；62、分管段；70、限流孔板。具体实施方式体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本实用新型。在对本实用新型的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，附图形成本实用新型的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本实用新型的多个方面的不同示例性结构，系统和步骤。应理解的是，可以使用部件，结构，示例性装置，系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本实用新型范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”，“之间”，“之内”等来描述本实用新型的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本实用新型的范围内。本实用新型的一个实施例提供了一种槽式液体分布器，请参考图1至图3，槽式液体分布器包括：进液总管10；进液支管20，进液支管20与进液总管10相连通；分液管30，分液管30的一端与进液支管20相连通；分液子槽40，分液管30的另一端与分液子槽40相连通，分液子槽40的周向侧壁上设置有排液口；分液母槽50，分液子槽40设置于分液母槽50内，分液子槽40通过排液口与分液母槽50相连通；多个降液管60，降液管60的一端设置于分液母槽50内，降液管60的另一端位于分液母槽50外；其中，降液管60位于分液母槽50内的部分具有溢流槽，降液管60位于分液母槽50外的部分具有出液口。本实用新型一个实施例的槽式液体分布器通过进液总管10、进液支管20、分液管30、分液子槽40、分液母槽50以及多个降液管60可以实现液体的均匀分布。通过在分液母槽50内设置有分液子槽40，由分液管30送入的液体先经过分液子槽40，然后通过设置于分液子槽40的周向侧壁上的排液口进入分液母槽50，即避免了分液管30内的液体直接进入到分液母槽50，且液体由分液子槽40进入分液母槽50的方式为径向流动，减小对分液母槽50内液体的冲击，能大幅减小分液母槽50液面波动，从而保证进入到各个降液管60内的液位差异较小，从而解决了现有技术中槽式液体分布器分布均匀性差的问题。具体的，液体由进液总管10进入槽式液体分布器，依次通过进液支管20、分液管30、分液子槽40、分液母槽50以及多个降液管60，以此实现液体的均匀分布。需要说明的是，由于分液管30内的液体首先送入到分液子槽40内，即分液子槽40实现了对由分液管30内进入的液体的缓存，然后由排液口送入到分液母槽50，且液体由分液子槽40进入分液母槽50的方式为径向流动，相比现有技术中分液管出口流向分液槽液体流动为纵向流动，径向流动的方式可以进一步减小液体对分液母槽50内液体的冲击，从而大幅减小分液母槽50内液面波动。本实施例中的槽式液体分布器减小或消除了分液母槽50内液体波峰和波谷差异，可使分液母槽50内液面趋向平稳，使槽式液体分布器流量分布均匀。在一个实施例中，如图3所示，槽式液体分布器还包括：限流孔板70，限流孔板70设置于分液子槽40内，以在分液子槽40内分隔出第一腔段41和第二腔段42，限流孔板70上设置有通孔；其中，分液管30与第一腔段41相连通，排液口与第二腔段42相连通。由于限流孔板70的存在可以缓解由分液管30内进入的液体对分液子槽40的冲击，且可以进一步控制进入第二腔段42内的液体流量，以此控制进入分液母槽50内的液体流量，减小液体对分液母槽50内液体的冲击。需要说明的是，由分液管30内送入的液体首先冲击限流孔板70，即限流孔板70接收液体的冲击，并且限制了液体进入第二腔段42内的液体流量，而由第二腔段42通过排液口送入到分液母槽50内的液体流量也得到了控制，且由于限流孔板70的设置使得从第二腔段42通过排液口送入到分液母槽50内的液体更加平缓，以此减小液体对分液母槽50内液体的冲击。在一个实施例中，液体流过通孔的流速大于液体流过进液总管10的流速，即通孔的截面积要小于进液总管10的截面积，以此控制液体进入第二腔段42的流量。在一个实施例中，液体流过通孔的流速为液体流过进液总管10的流速的2.5倍～5倍。在一个实施例中，通孔为多个，多个通孔间隔设置，即第一腔段41内的液体通过多个通孔进入到第二腔段42内。在一个实施例中，限流孔板70为多个。在一个实施例中，第一腔段41的体积大于第二腔段42的体积。从位置关系来看，分液管30位于第一腔段41的上方，第一腔段41的体积大于第二腔段42的体积可以保证分液管30内的液体可以顺利送入第一腔段41，即第一腔段41具有足够的容纳空间。在一个实施例中，分液子槽40为一个开口槽，分液子槽40的开口倒扣于分液母槽50内，以此通过分液母槽50的底壁对分液子槽40的开口进行封闭。在一个实施例中，多个降液管60环绕分液子槽40设置；其中，溢流槽朝向分液母槽50的周向侧壁设置。分液母槽50内的液体通过溢流槽进入到降液管60内，然后液体通过降液管60的出液口进行发布。在一个实施例中，溢流槽为条形孔，条形孔的两端为圆弧，中间为矩形。在一个实施例中，如图3所示，降液管60包括：主管段61，主管段61上设置有溢流槽；分管段62，分管段62为多个，多个分管段62均与主管段61相连通，且位于分液母槽50外，分管段62远离主管段61的一端为出液口，从而保证液体可以均匀地进行发布。具体的，降液管60由一个主管段61和多个分管段62组成，分液母槽50内的液体通主管段61上的溢流槽进入主管段61的管腔，然后分流到各个分管段62内，从而将液体由各个分管段62的出液口送出。在一个实施例中，排液口为多个，多个排液口沿分液子槽40的周向侧壁均匀设置；其中，液体流过排液口的流速小于液体流过进液总管10的流速，即由排液口进入分液母槽50内的液体流速低，对分液母槽50内液体流动影响小，对分液母槽50内液面波动影响小，液面趋向平稳，各降液管60处液体分布均匀。在一个实施例中，液体流过排液口的流速为液体流过进液总管10的流速的0.1倍～0.5倍。在一个实施例中，如图1所示，分液子槽40与分液母槽50中的至少之一为圆形结构或方形结构，分液子槽40连接于分液母槽50远离分液管30的一侧，且与分液母槽50的周向侧壁间隔设置。分液子槽40位于分液母槽50的槽底的中部，分液子槽40的侧壁以及顶壁与分液母槽50之间形成了空腔，而分液管30的一端位于分液母槽50内。在一个实施例中，分液子槽40与分液母槽50可以均为圆形结构或方形结构。例如，如图1所示，槽式液体分布器的分液子槽40与分液母槽50可以是圆形结构和方形结构的组合，对于分液子槽40与分液母槽50的结构以及组合，此处不作限定，可以根据实际使用进行选择。在一个实施例中，如图1所示，进液支管20为多个，多个进液支管20间隔地设置在进液总管10上，分液管30为多个，一个进液支管20上设置有多个分液管30；其中，每个分液管30均对应有分液子槽40、分液母槽50以及降液管60。具体的，槽式液体分布器由一个进液总管10，连接于进液总管10两侧的多个进液支管20，每个进液支管20上连接的多个分液管30，以及每个分液管30对应的分液子槽40、分液母槽50、降液管60以及限流孔板70组成，从而形成了一个可以在预设区域进行均匀分布液体的结构。例如，如图1中所示出的圆形槽式液体分布器，即对圆形区域进行液体的均匀分布。本实用新型的一个实施例还提供了一种填料塔，包括上述的槽式液体分布器。在一个实施例中，填料塔为某双氧水脱硫装置的脱硫塔，填料塔为玻璃钢填料塔，塔内径为2.6m。进塔气体为1460mg/nm3，用含0.2wt％h2o2的25wt％稀硫酸循环脱除进塔气体中的so2，要求出塔气体小于35mg/nm3。液体喷淋密度为20m3/(m2·h)，喷淋量为106m3/h。脱硫塔填料上部原先采用管式分布器，出塔气体为65mg/nm3～135mg/nm3，波动较大，且无法满足环保排放要求。对该双氧水脱硫装置分布器进行改造，在脱硫塔填料上部安装上述的槽式液体分布器来分布循环稀硫酸。该实施例的进液总管10﹑进液支管20和分液管30采用玻璃钢材料，分液子槽40和分液母槽50采用聚丙烯材料，限流孔板70采用聚四氟乙烯材料。将原先的管式分布器改为上述的槽式液体分布器后，出塔气体降低至18.4mg/nm3～22.3mg/nm3。在另一个实施例中，填料塔为某冶炼烟气制酸装置低温热回收塔，填料塔为特种合金的填料塔，塔内径为4.8m。进塔气体为11.3％，用99wt％浓硫酸循环吸收气体中so3，要求so3吸收率大于99.90％。喷淋密度为33m3/(m2·h)，喷淋量为600m3/h。低温热回收塔一级填料上部原先采用普通槽管式分布器，塔出口酸雾量大，大量酸雾夹带进入装置下游，造成装置下游设备腐蚀严重。通过实测塔出口so3量，计算得so3吸收率仅有约99.5％。对该装置低温热回收塔一级分布器进行改造，在一级填料上部安装上述的槽式液体分布器来分布循环浓硫酸。该实施例的进液总管10﹑进液支管20﹑分液管30﹑分液子槽40﹑分液母槽50和降液管60采用特种合金，限流孔板70采用聚四氟乙烯材料。将原先的普通槽管分布器改为上述的槽式液体分布器后，塔出口酸雾量大幅减少，装置下游设备未再出现腐蚀。通过实测塔出口so3量，计算得so3吸收率达到99.95％。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本
技术领域：
中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由前面的权利要求指出。应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。当前第1页12