包括起泡装置的热和/或材料交换塔的分配器盘的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及气/液接触塔、且更具体地说用于气体处理、co2捕集、脱水或蒸馏单元 的塔的领域。
【背景技术】
[0002] 使用胺洗涤法的气体处理和/或C02捕集单元和/或蒸馏和/或脱水单元包括用于 气体和液体之间的材料和/或热交换的塔，其可以例如是液态流体或气态流体吸收和再生 塔。这些塔在逆流或共流的气体/液体流条件下运行。
[0003] 用于这些气体处理和/或C02捕集和/或蒸馏和/或脱水单元的塔通常根据在塔中 循环的气体和流体之间的材料和/或热交换的原理运行。图1示出了装有分配器盘2的气体 处理塔顶1的具体实例。通常，这种气体处理塔1包括用接触其填充的几个部分3、布置在每 个部分3上的分配器盘2。气/液接触器使气体G与液体L接触以便允许交换。
[0004] 例如，用于吸收/再生或蒸馏塔的标准分布器2通常由装有气体通过塔盘的套管4 (也被称为烟囱（chimney))的采集/分配器盘(参见图2)。液体的分布通过其通路通过设置 在塔盘2的下部中的孔5发生，而气体的分布通过套管4发生。每根套管4允许气体根据逆流 或共流运行模式从塔的下部至塔1的上部或从上部至下部通过。套管4从塔盘2的一侧突出 并且套管4与塔盘2垂直。每个套管4由例如平行六面体或圆柱形的几个壁组成，几个壁界定 开口于塔盘2的任一侧上的内部容积。为了防止液体流入套管4,在塔盘上面的排气口或进 气口（取决于逆流或共流模式)优选地用盖件(也被称为斜面(bevel))覆盖。分配器盘的目 的是使液体均匀地分布在气/液接触器3上。
[0005] 为了优化气体和液体之间的交换，已经开发了很多分配器盘。这些分布/采集塔盘 可以分类成两个主要种类：
[0006] -具有升气管的分布/采集系统，如专利申请68-1，169,8784、1^-4,808,35(^，1^-4，472，325A、US-4，427，605A、US-4，839，108A、FR-2，203，659 所述。对于这类具有烟囱的系 统，液体通过设置在塔盘上的孔或通过装有孔或槽(参见图2的实例）的液体通路烟肉分布， 并且气体通过气体通路烟肉或套管分布。
[0007] -具有通过专用进料系统(上游采集系统或中间进料装置)提供的套管的系统，如 专利申请 US-4，909，967、US-4，816191、US-4，981，265、DE-2，752，391、TO-8，802，647、FR-2， 569，129所述，或具有气体通路套管的分布/采集系统，如专利申请US-4，689，183、US-5， 132,055、US-4,432,913所述。
[0008] 然而，这些液体分布系统没有促进塔中的材料和/或热交换，并且因此其表示没有 流体之间的交换发生的塔的高度。因此，这些分布系统表示关于塔效率的"高度损失"。
[0009] 此外，交换塔盘式的接触器在现有技术中是已知的。这些塔盘允许流体之间的热 和材料交换，并且其在塔中堆积在彼此上方而没有塔盘之间的接触器。这些塔盘没有分布 作用。
[0010]图3描述了常用交换塔盘的运行模式。
[0011]液体靠通过上降液管6从上塔盘7a流到下塔盘7b，接着在越过堰板8流向下降液管 9之前沿在塔盘7b上的交换区流动。来自下塔盘10的气体通过设置在塔盘7b上的阀或穿孔 (未示出）在塔中逆流流动。气体在交换区6上形成气泡并在到达上塔盘7a之前在区域12和 13中从液体脱离。交换接触塔盘的降液管在单通道塔盘的情况下通常布置在塔盘的周界 上，但其可以根据塔直径布置在多通道塔盘的中心部分上。
[0012] 有很多塔盘接触器变型。第一种是如专利申请W0-9，924，135A1、CA-1，253，432A、 US-3，399，871A所述的浮阀塔盘。第二种是如专利申请US-4，504，426A、US-5，213，719A所述 的多孔板塔盘。
[0013] 然而，这种交换塔盘没有确保液体的良好输送和良好分布，尤其是对于提供接触 器(填料)来说。这种塔盘不能用作分配器盘。
[0014] 本发明涉及气体和液体之间的材料和/或热交换的塔的采集/分布/交换塔盘，其 包括液体通路装置以及与气体起泡装置附连的气体通路套管。起泡装置允许乳液区建立在 分布/交换塔盘的上部中。因此，根据本发明的分布/交换塔盘允许实现在流体之间的材料 和/或热交换方面提高，同时确保液体的良好分布。
【发明内容】
[0015] 本发明涉及用于气体和液体之间的热和/或材料交换的塔的分配器盘，其包括从 所述套管的上部突出用于所述气体通过所述塔盘的至少一个套管以及用于所述液体通过 所述塔盘的至少一个装置。所述套管包括所述气体的至少一个起泡装置。
[0016] 根据本发明，所述套管是大致平行六面体。
[0017] 根据本发明的一个方面，所述起泡装置包括至少一个阀和/或所述套管的一个槽。
[0018] 有利地，所述槽具有大致矩形形状。
[0019] 根据本发明的变型，所述槽的纵向方向基本上与所述套管的纵向方向垂直。
[0020] 或者，所述槽的纵向方向基本上与所述套管的纵向方向平行。
[0021 ]根据实施例，所述槽被盖子覆盖。
[0022] 根据本发明的特征，所述阀是大致矩形。
[0023] 根据替代实施例，所述阀是大致圆柱形。
[0024] 优选地，所述液体通路装置包括多个孔和/或烟囱。
[0025] 有利地，所述烟囱从所述塔盘的上部和/或所述塔盘的下部突出。
[0026] 根据本发明的方面，所述塔盘包括均匀分布在所述塔盘上的多个液体通路装置。
[0027] 此外，本发明涉及用于气体和液体之间的热和/或材料交换的塔，其中，两种流体 通过填料接触。所述塔包括至少一个允许所述流体分布在所述填料上的根据本发明的分配 器盘。
[0028]本发明还涉及用于气体处理、C02捕集、蒸馏、脱水或空气转换过程的根据本发明 的塔的用途。
【附图说明】
[0029]根据本发明的装置的其它特征和优点将从阅读以下通过非限制性实例并参照附 图给定的实施例的描述变得清楚明白，附图中：
[0030] -已经描述的图1示出了装有分配器盘的气体处理或C〇2捕集塔顶的具体实例，
[0031] -已经描述的图2示出了根据现有技术的分配器盘，
[0032]-已经描述的图3示出了根据现有技术的塔盘式接触器，
[0033]-图4示出了根据本发明实施例的分配器盘，
[0034]-图5a至5e示出了根据本发明的几个变型实施例的分配器盘的一部分。
【具体实施方式】
[0035] 本发明涉及用于气体和液体之间的热和/或材料交换的塔的分配器盘，其通常包 括允许气体通过塔盘的至少一个装置，诸如从塔盘的上部突出的套管，以及允许液体通过 塔盘的至少一个装置。分配器盘允许形成在其上表面上的液体保护层（liquid guard)、即 在塔盘的上表面上的液体高度。套管从塔盘的上部突出（向塔顶定向）。根据本发明的分配 器盘适于在热和/或材料交换塔中的逆流流，气体向上流过套管而液体向下流过烟肉和分 布装置。通常，分布/交换塔盘是大致圆柱形。
[0036] 根据本发明，至少一个套管包括气体起泡装置。有利地，所有套管包括气体起泡装 置以便提高流体之间的热和/或材料交换。或者，仅某些套管包括气体起泡装置以便优化交 换/堵塞妥协。气体起泡装置允许当其被气体横穿时形成在塔盘的上表面上的液体保护层 中的气泡，这生成乳液区，液体和呈气泡形式的气体之间的材料和/或热传递可以在该乳液 区中发生。因此，除了在接触器中进行的交换外，塔盘的有用高度也促进热和/或材料交换。 分布系统因此表示关于塔效率的无"高度损失"。包含这种分配器盘的塔因此可以具有降低 的高度，这允许塔的成本下降。
[0037] 优选地，气体起泡装置位于套管的上部中，尤其是在套管的水平上壁上。气体起泡 装置可以包括其打开产生气泡的阀。阀的打开通过气体压力启动。阀可以包括可旋转地绕 轴线移动的部件。或者，阀可以包括相对于塔盘垂直平移的部件。根据另一实施例，气体起 泡装置可以包括在套管中的槽。或者，塔盘包括同时包含至少一个阀和至少一个槽的多个 起泡装置。有利地，槽可以具有适于直接形成气泡以便最小化压降并限制漏液(液体流入套 管）的形状和/或尺寸。槽可以具有各种形状:矩形、圆形、椭圆形、三角形等。为了提高气泡 形成，槽可以用位于槽上面并相对于套管升降的盖件覆盖。盖件还可以允许防止液体进入 套管。
[0038] 对于运行在逆流模式中的塔来说，气体通路套管允许从气体塔盘的下侧至上侧通 过。有利地，气体通路套管具有大致平行六面体形状，以便提供宽开口给气体通路并因此限 制压降。此外，当分配器盘包括几根气体通路套管时，它们可以相互平行布置。气体通路套 管装有气泡系统。
[0039] 与其中气泡装置位于与塔盘相同的高度的套管不同，从塔盘并且（因此从气泡装 置)突出的套管使得能够不扰乱液体分布和流动，这促进均匀液体分布。
[0040] 套管适于被浸没，即其高度小于设置在塔盘的上表面上的液体保护层高度。因此， 呈气泡形式的气体注入液体。
[0041] 液体通路装置允许液体从塔盘上侧至下侧通过。根据本发明的实施例，允许液体 通过塔盘的装置由可以从塔盘的上侧和/或塔盘的下侧突出的一组烟囱组成。烟囱可以是 大致圆柱形。根据本发明的另一实施例，允许液体通过塔盘的装置由设置在塔盘中的一系 列孔组成