一种多溢流塔气液横向阻波方法及多溢流塔的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种多溢流塔气液横向阻波方法及多溢流塔，所述多溢流塔的阻波方法包括：步骤1，将每层塔板上鼓泡区分成多个气液流动区域；步骤2，在每个鼓泡区中设置挡板，挡板均沿受液盘到溢流堰的方向排列；步骤3，使气液沿挡板流动，通过挡板限制气液的流动方向。一种多溢流塔，除了包括塔板、降液管、鼓泡区、溢流堰和受液盘，还包括挡板。挡板由上边缘、板身、下边缘构成，挡板下边缘设置有长孔。本发明通过在每个所述鼓泡区中设置挡板，有效减少气液在横向上的波动，使液面相对平稳、均匀，减少液体在波峰处泄漏、在波谷处产生雾沫夹带的可能性，增大传质效率，有效减少鼓泡元件与塔设备共振机率，有效解决塔设备出现放大效应的问题。
【专利说明】一种多溢流塔气液横向阻波方法及多溢流塔
【技术领域】
[0001] 本发明涉及多溢流塔领域，特别涉及一种多溢流塔气液横向阻波方法及多溢流 塔。
【背景技术】
[0002] 目前，塔设备是炼油和化工领域最重要的设备之一，多溢流塔包括塔板、降液管、 鼓泡区、溢流堰和受液盘。随着塔设备规模的扩大，使得气液流道中的鼓泡元件数增多，可 独立变化的设计变量数激增，并且塔板上液流的惯性力和波动性也显著增强，在设计变量 的自由度数与液流惯性力的协同作用下，导致塔板上液层和气体分布的严重不均，使得气 液接触传质效果急剧恶化，这种现象称之为放大效应。放大效应会导致塔板上液层和气体 分布不均，使得气液接触传质效果急剧恶化。设备规模放大后，塔板上气液流动的波动性增 大，产生不正常操作状态的随机性增高，在同一层塔板上会出现鼓泡状态、混合泡沫状态和 喷溅状态同时并存的复杂情况，造成液体在除了由降液管至溢流堰方向流动以外，还向其 他方向流动，使气液在塔板入口处容易发生泄漏，气液在塔板出口处容易发生过量雾沫夹 带。这些问题都会严重影响塔设备的处理能力和传质效率。
[0003] 多溢流的设计方法是目前解决放大效应最为常用的方法，通过使用降液管将塔板 分隔成多个鼓泡区，整个塔体单数塔板和双数塔板分别采取相同的结构。这样可以保证气 液错流接触，缩短鼓泡区长度，降低单股液体的液流强度，从而减少液体的自由度数，降低 放大效应对塔设备的影响。
[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
[0005] 现有技术通过多溢流的方式虽然能使鼓泡区长度降低，但是忽略了气液在横向上 的波动，使得液体在波峰处易产生泄漏，在波谷处易产生雾沫夹带，并且随着鼓泡元件个数 增多，随机泄漏或雾沫夹带的现象也会加剧，使得传质效率极差，气液分布不均匀。由于气 液的波动性增强，导致气液流体的振动频率发生明显改变，当振动频率与塔设备的固有频 率一致时，流体和鼓泡元件极易与塔设备产生共振，共振会严重恶化塔设备的操作，影响气 液相之间的传质，形成噪音和强烈的机械损害，严重的有可能引发生产事故，因此多溢流塔 设计不能有效解决塔设备出现的放大效应。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术不能有效解决塔设备出现的放大效应的问题，本发明实施例提 供了一种多溢流塔气液横向阻波方法及多溢流塔。所述技术方案如下：
[0007] -方面，提供了一种多溢流塔气液横向阻波方法，所述阻波方法包括：
[0008] 步骤1，将每层塔板上鼓泡区分成多个气液流动区域；
[0009] 步骤2,在每个所述鼓泡区中设置挡板，所述挡板均沿受液盘到溢流堰的方向排 列；
[0010] 步骤3,使气液沿挡板流动，通过所述挡板限制所述气液的流动方向。
[0011] 进一步地，所述步骤1具体为：所述气液流动区域按照位置划分，在所述塔板靠近 中间处均匀划分所述鼓泡区，在所述塔板靠近边缘处相对于所述塔板中间处呈辐射状划分 所述鼓泡区。
[0012] 作为优选，所述塔板由塔板块构成，所述鼓泡区上每隔2-6个所述塔板块设置一 个所述挡板，所述相邻两个挡板间距为1-3米。
[0013] 进一步地，所述挡板高度的计算公式为：
[0014]
【权利要求】
1. 一种多溢流培气液横向阻波方法，其特征在于，所述阻波方法包括： 步骤1，将每层培板上的鼓泡区分成多个气液流动区域； 步骤2,在每个所述鼓泡区中设置挡板，所述挡板均沿受液盘到溢流眶的方向排列； 步骤3,使气液沿所述挡板流动，通过所述挡板限制所述气液的流动方向。
2. 根据权利要求1所述的阻波方法，其特征在于，所述步骤1具体为：所述气液流动区 域按照位置划分，在所述培板靠近中间处均匀划分所述鼓泡区，在所述培板靠近边缘处相 对于所述培板中间处呈福射状划分所述鼓泡区。
3. 根据权利要求1所述的阻波方法，所述培板由培板块构成，其特征在于，所述鼓泡区 上每隔2-6个所述培板块设置一个所述挡板，相邻两个所述挡板间距为1-3米。
4. 根据权利要求1所述的阻波方法，其特征在于，所述挡板高度的计算公式为：
其中：H为挡板高度，m耻为相邻培板间距，m ; hw为溢流眶高度，m斯为培板直径，m山为溢流眶长度，m ; L"为液体流量，m3 ? h-i ;化为空培气速流量，m3 ? h-i ; 梦为培板开孔率； P 为液体密度，kg ? nT3 ; y L为液体粘度，cp ; 0为表面张力，dyn ; a、b、c、d、e、f、g、h、i、j 为模型系数。
5. 根据权利要求4所述的阻波方法，其特征在于，所述挡板高度为所述溢流眶高度的 1. 5-5 倍。
6. 根据权利要求4所述的阻波方法，其特征在于，根据气体流量和液体流量设计所述 挡板的形状。
7. -种基于权利要求1-6的多溢流培气液横向阻波方法的多溢流培，所述多溢流培包 括培板、降液管、鼓泡区、溢流眶和受液盘，其特征在于，所述多溢流培还包括多个挡板，多 个所述挡板沿所述受液盘到所述溢流眶的方向均匀设置在所述培板上方，通过所述挡板限 制所述气液的流动方向。
8. 根据权利要求7所述的多溢流培，其特征在于，所述挡板上边缘设置为连续齿形结 构。
9. 根据权利要求7所述的多溢流培，其特征在于，所述挡板板身设置为曲线型。
10. 根据权利要求7所述的多溢流培，其特征在于，所述挡板还包括长孔，所述长孔设 置在所述挡板下边缘，所述长孔用于联通相邻所述气液流动区域。
【文档编号】B01D3/16GK104415568SQ201310389490
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】韩冰, 刘艳升, 刘统华, 曹睿, 李爱凌, 昌兴文, 苑世明, 王雪莲, 崔宇, 刘拥军 申请人:中国石油天然气股份有限公司, 中国石油大学(北京), 中国石油工程建设公司