用于过程技术塔的液体分布器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明有关于一种用于过程技术塔(process-technology column)的液体分布器，其中液体分布器具有用于传导液体的液体送给件和连接到液体送给件用于产生相应液体射流的至少2个喷嘴。此外，本发明有关于一种包括该液体分布器的过程技术塔和在过程技术塔中纯化或分离液体混合物的方法，其中，液体混合物由液体分布器递送。
【背景技术】
[0002]塔中的大部分实现了过程技术纯化或分离或液体混合。在那些分离设备中，在上升的气相与从上向下排放的液体之间实现了质量转移。这种设备包含不同功能的各种内部配件。如果利用填料床和/或结构化填料实现液体混合物的纯化或分离，则液体混合物必须由合适的液体分布装置喷洒。为了确保在各相之间的集中质量转移，液体流动必须在塔截面上均匀分布。
[0003]已知用于这个目的的各种类型的液体分布器，例如分布器塔盘、通道分布器、管分布器和喷嘴分布器。在此情况下，通过在分布器底部(分布器塔盘)的内孔或者侧向带有内孔的递送管中的液体压头分布，通过侧向缝隙或溢流喷口(通道分布器)或喷嘴(喷嘴分布器)的溢流分布实现了液体分布，并且所指定的替代方案中每一个具有其自己具体的优点和缺点。
[0004]许多分布器塔盘显著地减小了分布器塔盘区域中的塔的自由截面，并且能导致气体侧相对应压降。通道分布器的工作范围是有限的，因为液体仅通过经排放内孔的积聚液体重力来递送，并且为了保持体积流量在限度内，因此常常需要相对较小的内孔直径，当处置例如精炼厂的污染液体时，其可能变得易于堵塞。喷嘴分布器的工作范围与通道分布器的工作范围相比更大，因为通过调整喷嘴中的所希望的上游压力存在更多可变性，并且通常采用的全锥形喷嘴的圆形喷射图案被布置成重叠关系使得待分离的液体喷射到塔的整个截面上。然而，在该情况下产生的细小液滴易于由塔中上升的气体流所夹带，并且因此部分地不会像实际上预期的那样直接继续传递到填充体或填料。
[0005]因此，本发明设法实现提供一种用于过程技术塔的新颖液体分布器的目的，其中液体分布器将对于待纯化或分离的液体中包含的污垢或固体尽可能不敏感。此外，本发明设法设置为使液体分布器能在尽可能大的负荷范围操作。同时，本发明设法确保液体分布器的几何形状并未导致气相中的过度压降或者不规则气体分布和液体分布，根据本发明的液体分布器的目的是实现由塔中上升的气体流动夹带尽可能少的递送液体。
【发明内容】
[0006]实现了这个目的，因为根据本发明用于在液体分布器中产生液体射流的喷嘴的特征在于，其包括扁平射流喷嘴，扁平射流喷嘴产生相应扁平射流，其中，扁平射流喷嘴被定向成使得由它们产生的扁平射流冲击排放元件，排放元件布置于液体分布器处，并且能在排放元件处排出扁平射流的液体。
[0007]此处，术语扁平射流喷嘴用来表示这样一种液压喷嘴，其中，在压力下的液体受压通过较小开口，并且以高速向外加速，从而使得在那种情况下，在射流的几何中心点在各处垂直冲击的平面上产生喷射图案，其中，喷射图案的截面积在一个维度(宽侧)上比在另一个维度(窄侧)上显著更长。在此方面，截面积精确地表示的几何形状是非实质的，无论其例如是椭圆形还是有角度的。关键的考虑仅在于宽侧与窄侧的比为至少3:1。优选地，宽侧与窄侧的比为至少4:1，至少5:1，至少10:1，或甚至至少20:1。扁平射流喷嘴的类型能基本上自由选择，只要因此产生具有上文提到的性质的扁平射流即可。根据本发明能使用的扁平射流喷嘴类型是缝隙式喷嘴、回弹式喷嘴(rebound nozzle)或倾斜射流喷嘴。
[0008]扁平射流优点之一是，能这样构造液体分布器，使液体分布器占据相对较小截面积并且因此确保在塔中的较大自由截面，而这种较大自由截面意味着在气体侧上的低压降。这特别地适用于其中液体沿着至少一根直线递送到下方的填料体(线性分布器)的实施例，其中，扁平射流喷嘴成行安置在线性分布器的至少一根线上，并且其中在塔中上升的气体能顺畅地在线性分布器的多个彼此并置的线之间流动。相对应地，在优选实施例中，扁平射流喷嘴安置成至少一排，其中在至少一排中的扁平射流喷嘴被定向成使由此产生的液体射流的纵向侧在一根直线线上延伸。
[0009]此外，与全锥形喷嘴的射流相比，对于在塔中上升的气体，扁平射流提供更少的冲击目标区，从而利用扁平射流减小了液滴夹带危险。根据本发明，由扁平射流喷嘴额外地使液滴夹带最小化，扁平射流喷嘴被定向成使由它们产生的扁平射流冲击排放元件，排放元件布置于液体分布器上并且扁平射流的液体能在排放元件处排出。一旦在压力下从喷嘴发出扁平射流，由于其减小的动能，存在着上升气体流动向上夹带的风险，根据本发明的射流冲击排放元件，排放元件布置于液体分布器上并且能在防止上升气体流动的条件下在排放元件上排出液体。理想地，排放元件的配置和在液体分布器上的布置成:使得冲击于其上的扁平射流在其整个表面积上接收。因此，根据本发明，排放元件是液体分布器的一体式组成部分，并且因此被布置成确保在常规操作中的液体射流总是以预定角度冲击到排放元件的整个表面积上。
[0010]根据本发明的液体分布器布置于过程技术塔内部中其它塔内部配件和/或其中布置的填充体和/或填料上方。根据本发明的液体分布器的扁平射流喷嘴因此通常被布置成它们各产生相应向下定向的液体射流。
[0011]根据本发明的液体分布器具有至少2个扁平射流喷嘴。在本发明的某些实施例中，液体分布器具有至少3个扁平射流喷嘴、至少5个扁平射流喷嘴或至少10个扁平射流喷嘴。
[0012]优选地，根据本发明的液体分布器提供每平方米塔截面至少有I个扁平射流喷嘴。然而，扁平射流喷嘴的数量也可以显著更大。对于大部分使用的塔而言，扁平射流喷嘴的数量理想地在I与20个/m2之间的范围，优选地在约I与5/m 2之间的范围。
[0013]为了实现尽可能宽的液体分布，根据本发明，在扁平射流喷嘴宽侧实现的喷射角(β)应尽可能大。优选地，喷射角(β)至少30°，更优选地至少45°并且高达120°或甚至尚达150° ο
[0014]利用适合于分别将用过的液体传导至喷嘴的液体送给件来实施液体到喷嘴的送给。在那种情况下，液体送给件的容量匹配所希望的体积流量。例如，在某些实施例中，在I巴的压力P下，体积流量V(l/分)在10与20升/分/喷嘴之间的范围。
[0015]优选地由到相应扁平射流喷嘴的过渡部处的液体送给件中设置的节流孔构件或者用于定量调节的其它调整装置来实现个别喷嘴的液体送给(量)。
[0016]如果本发明的扁平射流喷嘴布置在一根直线上，在此情况下，液体量、压力、喷射图案、喷嘴相对于排放表面的间距和压力等参数易于由本领域技术人员调整，从而在线的整个长度上利用液体来湿润排放元件。
[0017]根据本发明提供的排放元件必须适合于接纳冲击排放元件的液体量，使得所接收的液体能在排放元件的表面上像膜那样排出，或者接纳于排放元件的孔隙状结构中以通过孔隙结构向下流动。本发明的一实施例中，排放元件因此设置为闭合排放表面的形式，液体能在排放表面上像膜那样排出，而不渗透到材料内。在替代实施例中，排放元件包括多孔性材料，液体能渗透到多孔性材料内并且能流过多孔性材料。在另一替代实施例中，排放元件是填料元件，液体能渗透到其网络内以便再次向