一种立体膜喷穿流塔盘的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种立体膜喷穿流塔盘，属于化学工程中的传质、传热设备领域，包括塔体和设置在塔体内部的塔板，以及设置在塔板上的喷射罩；其特征在于：塔板上设有若干个固定孔，每个固定孔内均固定有一导流筒，导流筒侧壁外圈设有液封槽，液封槽底部开有升气孔，升气孔与固定孔同心，导流筒侧壁内圈设置有喷射罩，喷射罩侧壁下端面与液封槽底部焊接；喷射罩的侧壁开有若干喷射孔，顶部设有顶盖，上端设有受液槽；导流筒侧壁与喷射罩外壁及液封槽侧壁同轴相连，导流筒侧壁与喷射罩外壁及液封槽侧壁之间均留有缝隙，顶盖和喷射罩之间留有间隙。本实用新型采用穿流技术，一方面解决了液体绕流混流引起的问题，另一方面通过穿流，增大气液接触的时间，提高了传质效率。
【专利说明】一种立体膜喷穿流塔盘
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化学工程中的传质、传热设备领域，具体是一种立体膜喷穿流塔盘。
【背景技术】
[0002]中国实用新型专利ZL01221920.7公开了一种导向喷射塔，在喷射罩上方安装了导向喷射分离板以减少混合物沫夹带量，提高塔板效率。中国实用新型专利ZL01224885.1公开了一种喷嘴挡板式塔板，在升气孔的下方安装两块分离板以减少物沫夹带量。中国实用新型专利ZL99200122.6公开了一种径向侧导喷射塔板，在喷射罩的四周及液封罩上安装了导向板以防止液体的返混，降低塔板阻力。尽管以上方法在一定程度上起到了提高传质效率的作用，但目前传统降液管降液方式的立体喷射塔盘仍然存在着塔盘上液体扰流严重、喷射效率受塔盘上液层液位梯度限制等诸多问题，而这些问题随着作业平台类型的转变，如海上操作平台或塔器大型化的发展趋势会更加严重。因此开发出一种传质效率高，更适应未来多种工况作业的新型塔器意义十分重大。传统板式塔精馏技术中，上层料液通过降液管到达下层，液体在塔盘的流动靠重力势能。当塔径较大、或塔盘安装水平度不够、或因外界因素引起塔体晃动时，液体扰流混流严重，影响传质效率。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的问题是:克服现有技术的不足，提供一种能够解决塔器，尤其是大型塔器塔盘上液体扰流混流严重，提高传质效率，减少物沫夹带量的立体膜喷穿流塔盘。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:提供一种立体膜喷穿流塔盘，是一种利用溢流布膜，气液喷射强化传质，穿流流动的高效塔盘，
[0005]包括塔体和设置在塔体内部的塔板，以及设置在塔板上的喷射罩；所述塔板上设有若干个固定孔，每个固定孔内均固定有一导流筒，所述导流筒侧壁外圈设有液封槽，所述液封槽底部开有升气孔，所述升气孔与固定孔同心，所述导流筒侧壁内圈设置有喷射罩，喷射罩侧壁下端面与液封槽底部焊接；喷射罩的侧壁开有若干喷射孔，顶部设有顶盖，上端设有受液槽；所述导流筒侧壁与喷射罩外壁及液封槽侧壁同轴相连，导流筒侧壁与喷射罩外壁及液封槽侧壁之间均留有缝隙，所述顶盖和喷射罩之间留有间隙。
[0006]精馏操作时，液体自上一级塔板的液封槽溢流，在重力作用下流入受液槽，沿喷射罩与顶盖的间隙，成膜贴壁面而下，与喷射罩所围腔体内向上运动的气相进行逆流接触。当液体流经喷射孔时，部分液体首先被以一定气速上升汽流破碎成液滴，由喷射孔喷出；剩余液体则继续下降，在升气孔附近，再次被上升汽流破碎，进行充分传质传热，并在气相的带动下，从喷射孔喷出。喷出的汽液两相在重力的作用下实现分尚。
[0007]进一步，所述塔板设有分液板，将塔板表面分割成若干个相互隔离区域。优选的，该相互隔离区域呈井字形或正六边形
[0008]这样喷出的液相回落至塔板上由分液板分成的相互隔离区域，再沿导流筒与喷射罩侧壁之间的间隙，进入液封槽，并从导流筒与液封槽侧壁的间隙溢流进入下层塔板。汽相则绕过受液槽上升，从上层喷射罩升气孔进入上喷射罩，实现再次传热传质。
[0009]优选的，所述受液槽呈上大下小型。
[0010]进一步，所述喷射罩为纵向投影轮廓与升气孔相似，可以是圆形、矩形或其他多边形，直径略大于升气孔，并与升气孔保持同心。
[0011]优选的，所述喷射孔为圆形、条形或多边形。所述喷射孔的排列呈交错、平行或并列的方式。
[0012]本实用新型具有的优点和积极效果是:(I)通过在喷射罩上端增设受液槽，使传质区域由板面液层改为立体空间，增大了液体在喷射罩内的流动时间，加大了塔板空间利用率，从而将传质传热效率提高了 10%?30%，同时液体泄漏量较传统立体喷射塔板减少了 50%?90% ；(2)取消了传统板式塔的降液管，通过增设分液板、导流筒和液封槽，实现了液体的穿流效果，解决了大型塔器塔盘上液体扰流混流严重的问题，尤其适用于精馏平台有倾斜或晃动的情况(例如海洋平台)；(3)本实用新型中由于液封槽位于塔板水平面以下，且受受液槽的阻挡，使上升汽流先后经过受液槽和液封槽了阻挡，产生两次扰流，很好的降低了物沫夹带，使物沫夹带减少了 20%?50%。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型立体膜喷穿流塔盘结构示意图。
[0014]图2是本实用新型立体膜喷穿流塔盘实施例1的俯视图。
[0015]图3是本实用新型立体膜喷穿流塔盘实施例1的侧视图。
[0016]图4是本实用新型立体膜喷穿流塔盘实施例2的俯视图。
[0017]图5是本实用新型立体膜喷穿流塔盘实施例2的侧视图。
[0018]图中:1、塔体；2、塔板；3、导流筒；4、液封槽；5、分液板；6、喷射罩；7、受液槽；8、顶盖；9、板筋；10、喷射孔、11、升气孔。
【具体实施方式】
[0019]实施例1:
[0020]如图2-3所示，立体膜喷穿流塔盘，包括塔体I和设置在塔体I内部的塔板2，以及设置在塔板2上的喷射罩6 ;塔板2设有分液板5,将塔板2表面分割成若干个相互隔尚区域，相互隔离区域呈井字形。塔板2上设有若干个固定孔，每个固定孔内均固定有一导流筒3，固定孔的端面与导流筒3的顶盖焊接；导流筒3侧壁外圈设有液封槽4，导流筒3与液封槽4通过筋板9焊接固定。液封槽4底部开有升气孔11，升气孔11与固定孔同心，导流筒3侧壁内圈设置有喷射罩6，喷射罩6侧壁下端面与液封槽4底部焊接；喷射罩6纵向投影轮廓是矩形，直径略大于升气孔11，并与升气孔11保持同心。喷射罩6的侧壁开有若干喷射孔10，喷射孔10为条形，平行排布。顶部设有顶盖8，上端设有受液槽7 ;受液槽7呈上大下小型，纵向投影轮廓是矩形。导流筒3侧壁与喷射罩6外壁及液封槽4侧壁同轴相连，导流筒3侧壁与喷射罩6外壁及液封槽4侧壁之间均留有缝隙，顶盖8和喷射罩6之间留有间隙。
[0021]实施例2:
[0022]如图4-5所示，立体膜喷穿流塔盘，包括塔体I和设置在塔体I内部的塔板2，以及设置在塔板2上的喷射罩6 ;塔板2设有分液板5,将塔板2表面分割成若干个相互隔尚区域，相互隔离区域呈井字形。塔板2上设有若干个固定孔，每个固定孔内均固定有一导流筒3，固定孔的端面与导流筒3的顶盖焊接；导流筒3侧壁外圈设有液封槽4，导流筒3与液封槽4通过筋板9焊接固定。液封槽4底部开有升气孔11，升气孔11与固定孔同心，导流筒3侧壁内圈设置有喷射罩6，喷射罩6侧壁下端面与液封槽4底部焊接；喷射罩6纵向投影轮廓是圆形，直径略大于升气孔11，并与升气孔11保持同心。喷射罩6的侧壁开有若干喷射孔10，喷射孔10为圆形，交错排布。顶部设有顶盖8，上端设有受液槽7 ;受液槽7呈上大下小型，纵向投影轮廓是圆形。导流筒3侧壁与喷射罩6外壁及液封槽4侧壁同轴相连，导流筒3侧壁与喷射罩6外壁及液封槽4侧壁之间均留有缝隙，顶盖8和喷射罩6之间留有间隙。
[0023]精馏操作时，液体自上一级塔板2的液封槽4溢流，在重力作用下流入受液槽7，沿喷射罩6与顶盖8的间隙，成膜贴壁面而下，与喷射罩6所围腔体内向上运动的气相进行逆流接触。当液体流经喷射孔10时，部分液体首先被以一定气速上升汽流破碎成液滴，由喷射孔10喷出；剩余液体则继续下降，在升气孔11附近，再次被上升汽流破碎，进行充分传质传热，并在气相的带动下，从喷射孔10喷出。喷出的汽液两相在重力的作用下实现分离。喷出的液相回落至塔板2上由分液板5分成的相互隔离区域，再沿导流筒3与喷射罩6侧壁之间的间隙，进入液封槽4，并从导流筒3与液封槽4侧壁的间隙溢流进入下层塔板2。汽相则绕过受液槽7上升，从上层喷射罩6升气孔11进入上喷射罩6，实现再次传质传热。再与向下流动的液体进行传质传热后，携液体从喷射孔10喷出，再次实现气液分离。
[0024]以上对本实用新型的较佳实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种立体膜喷穿流塔盘，包括塔体和设置在塔体内部的塔板，以及设置在塔板上的喷射罩；其特征在于:所述塔板上设有若干个固定孔，每个固定孔内均固定有一导流筒，所述导流筒侧壁外圈设有液封槽，所述液封槽底部开有升气孔，所述升气孔与固定孔同心，所述导流筒侧壁内圈设置有喷射罩，喷射罩侧壁下端面与液封槽底部焊接；喷射罩的侧壁开有若干喷射孔，顶部设有顶盖，上端设有受液槽；所述导流筒侧壁与喷射罩外壁及液封槽侧壁同轴相连，导流筒侧壁与喷射罩外壁及液封槽侧壁之间均留有缝隙，所述顶盖和喷射罩之间留有间隙。
2.根据权利要求1所述的立体膜喷穿流塔盘，其特征在于:所述塔板设有分液板，将塔板表面分割成若干个相互隔离区域。
3.根据权利要求2所述的立体膜喷穿流塔盘，其特征在于:所述分液板将塔板表面分割成的相互隔离区域呈井字形或正六边形。
4.根据权利要求1-3任一项所述的立体膜喷穿流塔盘，其特征在于:所述受液槽呈上大下小型。
5.根据权利要求4所述的立体膜喷穿流塔盘，其特征在于:所述喷射罩纵向投影轮廓与升气孔相似，为圆形或矩形或其他多边形，直径略大于升气孔，并与升气孔保持同心。
6.根据权利要求1-3任一项所述的立体膜喷穿流塔盘，其特征在于:所述喷射孔为圆形、条形或多边形。
7.根据权利要求6所述的立体膜喷穿流塔盘，其特征在于:所述喷射孔的排列呈交错、平行或并列的方式。
【文档编号】B01D3/18GK204107076SQ201420378216
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2014年7月9日
【发明者】陶金亮 申请人:河北工业大学