在塔中进行传质过程的方法_3

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塞杆的可动连接避免当它在它在其中传导的套筒中打开或关闭时关闭构件扭曲和 阻塞。
[0043] 本发明实施方案显示于图中并且解释于随后的描述中。
[0044] 在图中:
[0045] 图1显示用于进行传质过程的塔的一部分,所述塔具有2个分离塔盘,其中关闭构 件位于第一下部阀位置中,
[0046] 图2显示传质过程期间的气体流动,同时关闭构件位于第二上部关闭位置上,例 如在阀处,
[0047] 图3显示气体流动的开始和液体从水闸中的排放,
[0048] 图4显示具有关闭构件的阀,其中上部关闭构件和下部关闭构件以不同的直径构 造,
[0049] 图5显示具有上部关闭构件的阀,所述上部关闭构件配置成罩盖,
[0050] 图6显示在下部第一阀位置上具有关闭构件的阀,所述关闭构件构造成罩盖,
[0051] 图7显示在第二上部阀位置上的关闭构件的阀,所述关闭构件构造成罩盖,
[0052] 图8显示具有关闭构件的阀,所述关闭构件具有固定在在轮轴上传导的套筒上的 上部关闭构件和下部关闭构件,
[0053] 图9显示具有关闭构件的阀,其中上部关闭构件和下部关闭构件固定在在轮轴上 传导的套筒上,其中上部关闭构件以罩盖的形式配置。
[0054] 图1显示用于进行传质过程的塔的一部分,所述塔具有2个分离塔盘,其中阀的关 闭构件位于第一下部阀位置上。
[0055] 用于传质过程的塔1包含壳3和分离塔盘5。在这种情况下,分离塔盘5通常与壳 3连接。
[0056] 在根据本发明构造的用于进行传质过程的塔1中,分离塔盘5包含上部塔盘7、下 部塔盘9和阀11,气体可与液体逆流流过所述阀11。
[0057] 水闸13与下部塔盘9和上部塔盘7邻接。
[0058] 在进行传质过程时,液体位于上部塔盘7上,且流过阀11的气体流过液体。液体 与气体之间的传质过程由此进行。在预定的时间以后,中断气体供应。这导致阀11关闭, 且液体从上部塔盘7流入水闸13中。在所有液体流入水闸13中以后,气体供应再起动,阀 11再打开,液体从水闸13流入位于下面分离塔盘5的水闸13下面的上部塔盘7中,且气体 再次流过液体。该方法避免操作期间液体的回混。在操作期间,没有液体从分离塔盘流入 下面的分离塔盘。
[0059] 为中断气体供应,优选通过两个速关阀将气体与蒸发器并与冷凝器分离。在分离 气流以后,压力曲线经塔1的高度存在,其对应于各分离塔盘5的压降。该压差充当气流的 原动力,尽管入口和出口分离。整个塔中的压力开始均等。在该压力均化的过程中,在塔1 的下部区域中,形成二级蒸气,因为存在的液体,当环境压力下降时使其沸腾。由于阀11的 关闭构件15在压力均化期间位于其第一下部阀位置上,它们液压密封下部塔盘9。压差和 所得压力均化导致一部分关闭构件15向上移动。在压力减轻以后,关闭构件15降落返回 下端位置上。然而,尽管这些关闭构件15提升,然而不再确保下部塔盘9的密封且液体可 部分排到下面的塔盘上。这导致液体的回混,由此导致相当的分离效率降低。
[0060] 为避免液体的排出,因此有利的还有提供均压阀17。作为均压阀,在此处可使用常 规塔盘中所用的阀。这类阀通常具有活动板以及起升和下降限制器。下部塔盘9在这种情 况下用作下降限制器。在这种情况下,压力均化阀17的活动板以一定方式构造使得在不存 在气流下,它将水闸液压密封。考虑静置于阀上的液柱的背压差,均压阀17优选以一定方 式配置使得活动板具有比阀11的关闭构件15更低的质量。在压力均化期间,在将阀11的 关闭构件15开动以前,均压阀17响应。在这种情况下,建立均压阀17的气体速度相关的 起升。由此不包括液体从相同开口中的排出。
[0061] 在压力均化方法完成以后,均压阀17的活动板再次采用其在塔盘上的下端位置。
[0062] 优选均压阀15的最大流出表面与塔横截面面积的比为0. 5-3%。
[0063] 在图2中,显示当关闭构件位于上第二上部阀位置时,传质过程期间的气体流动。
[0064] 在传质过程如蒸馏或吸收期间,液体19位于分离塔盘5的上部塔盘7上。阀11 的关闭构件15位于第二上部阀位置上。在这种情况下,关闭构件15在套筒21中传导,所 述套筒21在下部塔盘9与上部塔盘7之间延伸。在这种情况下,套筒21在其下端具有第 一开口 23,在传质过程期间气体可通过所述第一开口流入套筒中。在这种情况下,气体流动 以箭头25显示。
[0065] 在水闸13的区域中,套筒21具有开口 27。开口 27以一定方式配置使得关闭构件 15的下部关闭构件29位于容许气体从下部关闭构件29下面的开口 27离开并通过下部关 闭构件29以上的开口 27再进入套筒中的位置上。在这种情况下,下部关闭构件29优选以 阀盘的形式配置。
[0066] 根据本发明,套筒21凸出超过上部塔盘7,其中另一开口 31位于上部塔盘7以上 的套筒中,气体可通过所述开口流入液体19中。在这种情况下,上部塔盘7以上的开口 31 以一定方式配置,使得通过其下部边缘,它们完成用上部塔盘7冲洗。
[0067] 在图2所示第二阀位置上,关闭构件15的上部关闭构件33位于上部塔盘7以上 的开口 31以上。由此另一开口 31在上部塔盘7以上显现且不被上部关闭构件33阻挡。
[0068] 同时,借助上部关闭构件33,关闭构件15的起升受限,即它击打起升限制器35,优 选套筒21上的边缘。在这种情况下,关闭构件15由气流保持在第二上部阀位置上。
[0069] 根据本发明,取决于气体速度,阀的开口率为2-20 %,优选5-15 %,其中开口率为 相对于塔横截面的自由横截面面积。对于2-20%的开口率,这对应于至多20m/s的阀的气 体出口处的速度。在过大自由横截面面积的情况下,在关闭构件15上出现波动,其中液体 可通过开口从上部塔盘7流回并流到下面的塔盘上。这导致回混,因此导致分离效率的折 损。为此,开口率应以一定方式选择使得在传质过程期间尽可能少的液体可相对于气流通 过另一开口 31从上部塔盘7中排出。
[0070] 在预定接触时间以后,中断气体供应。当气体供应中断时,关闭构件15落入第一 下部阀位置上,如图1所示。第一开口 23由此以一定方式关闭使得气体不再流入套筒21 中。为避免关闭构件15滑动通过套筒,在套筒21的下端存在下降限制器37。在这种情况 下,下降限制器可以为例如套筒21上的环形边缘。然而,容许阀在第一阀位置上紧密密封 的任何其它可能的下降限制器也可可能的。
[0071] 当关闭构件15位于第一下部阀位置上,因此气体不再流过阀时,液体19通过上部 塔盘7以上的开口 31从上部塔盘7流入套筒中,然后通过开口 27流入水闸13中。由于第 一开口 13由下部关闭构件29关闭,液体保留在水闸13中。
[0072] 当所有分离塔盘5的上部塔盘7的液体排到各水闸13中时,气体供应可再起动。 这例如在图3中显示于一个阀上。
[0073] 通过再起动气体供应,关闭构件15提升返回到第二上部阀位置上。开口 23由此 显现。在这种情况下,开口 23的横截面面积以一定方式选择使得液体可通过阀与气流25 逆流从水闸13排到下面的分离塔盘5上。在这种情况下,第一开口 23的开口率以一定方 式选择使得甚至在最大气体速度下,没有液体保留在水闸13中或者甚至带到上部塔盘中。
[0074] 阀11的可选实施方案显示于图4中。
[0075] 在图4所示实施方案中,阀具有关闭构件15,其中上部关闭构件33和下部关闭构 件29各自以板的形式配置并且以不同的直径构造。
[0076] 为确保阀11的功能,下部关闭构件29在下部套筒段39中传导,且上部关闭构件 33在上部套筒段41中传导。在这种情况下,下部套筒段39的直径优选对应于下部关闭构 件29的直径且上部套筒段41的直径对应于上部关闭构件33的直径。在这种情况下,下部 关闭构件29和上部关闭构件33优选以活动板的形式配置。在这种情况下,板用活塞杆43 相互连接。在这种情况下,活塞杆43还连接图1-3中所示关闭构件15的上部关闭构件
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