双层填料式填料塔的制作方法

本实用新型涉及一种填料塔，具体涉及双层填料式填料塔。

背景技术：

目前规料脱臭塔在植物油脱臭过程中应用广泛，特别是高酸价的动植物油脱酸塔，利用填料塔脱酸的效果非常显著，填料塔除脱除酸外，其他易挥发成分更容易通过填料塔进行脱除，目前填料式脱酸塔的设计应用大多采用化工设计的基本原理进行逆向流水蒸气蒸馏原理，即填料塔顶部为气相出口，油从上部进通过液体分布器在填料上部进行均匀分布，新鲜水蒸气或含脂肪、易挥发物的板塔出二次蒸汽作为汽提蒸汽，采用水蒸气的目的是为了减少气相中脂肪酸或易挥发物的分压，使气相中脂肪酸变成不饱和气体，便于液体油中的脂肪酸挥发，水蒸气除了降低气相中脂肪酸和易挥发物在气相中的分压外，还起到对填料的冲刷作用，防止填料上油或其他易结焦物粘在填料上使长期运行出现堆积堵塞填料通道。

因填料塔的设计原则为逆流相：气相向上，液相向下，所以不同规格的填料都有各自的液泛点，控制设计的气流速度一般要求50-80％液泛点流速，否则在发生液泛时气流会带走液体，同时压降很高，使填料塔的蒸馏作用失效，在动植物油脂精炼过程中基本是按照对应填料的理论板数和效率进行控制设计，同时需要校核填料层的总压降在适当范围，以便脂肪酸更容易挥发；考虑到液体分布器和填料的综合设计因素，一般填料的高度控制在6米左右。自填料塔在油脂加工行业设计使用以来均采用上述基本原则进行设计和制造。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种综合压降低的双层填料式填料塔，主要解决填料塔压降因逆流压降高造成单塔脱臭填料层高度一般不超过6米的问题，同时解决了设计采用两个填料塔中间需要输送泵和管道的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

双层填料式填料塔，包括壳体，还包括在壳体内从上往下依次设置的上层蒸汽入口、上层进料管、上层填料、上层液体收集器、蒸汽出口、下层进料管、下层填料、下层蒸汽入口、出料口，还包括将上层液体收集器和下层进料管连接的壳体外的连通管。

作为一种优选，上层蒸汽入口和下层蒸汽入口均装有使蒸汽均匀进入的蒸汽分配管。

作为一种优选，上层进料管的下端装有使液体均匀喷淋在上层填料上的上层分布器；下层进料管的下端装有使液体均匀喷淋在下层填料上的下层分布器。

作为一种优选，上层液体收集器和蒸汽出口之间、蒸汽出口和下层进料管之间均装有除沫器。

作为一种优选，蒸汽出口处设有挡流板，挡流板安装在壳体的内侧。

作为一种优选，上层液体收集器处装有使蒸汽均匀通过的气体分布器。

作为一种优选，壳体的上端和下端侧壁均设有人孔，上端的人孔位于上层填料之上，下端的人孔位于下层填料之下。

作为一种优选，壳体分为上段和下段，上段对应装有上层填料，下段对应装有下层填料；上段和下段直径相等，或上段直径小于下段直径。

作为一种优选，上层填料和下层填料的高度均小于等于6米。

作为一种优选，下层蒸汽入口与板塔的蒸汽出口相接。

采用双段填料层填料塔，气相自壳体中间引出，壳体上段上部安装液体分布器、蒸汽分配管，壳体上段中部安装上层填料，高度根据设计可以在6米以内，壳体壳体上段下部安装液体收集器，液体收集后引出壳体外，然后自壳体外再引入壳体壳体下段下层填料上方的液体分布器，下层填料塔按常规设计，在上段和下段之间分别设置除沫器，用于去除脂肪酸中的飞溅中性油，在两层除沫器之间设置蒸汽出口；这种结构设计的填料塔特点在上段，填料塔上段为顺流，不同于常规设计的逆流，水蒸汽和脂肪酸气体与液体流向同一方向，在相同液体流量和气相负荷情况下压降很低，根据待脱臭油的脂肪酸含量，可以加入少量的蒸汽对顺流的脂肪酸进行汽提，因压降小于常规设计，脂肪酸更容易挥发；填料层不高时也可以不通水蒸汽，相当于油脂在填料表面形成的薄膜状，脂肪酸在真空条件下进行闪发；填料塔下段与常规设计相同结构。克服了因填料塔单塔脱酸因压降及分布器设计等原因能力不足，又必须考虑双塔脱酸时增加泵输送、管道、液位及控制等，同时改变传统汽提塔脱除脂肪酸因单层填料压降太高脱酸效果不好的问题。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

(1)可以采用双层6米左右填料的单塔结构，避免因使用逆流时两层6米填料的压降高问题扩大直径。

(2)综合压降低，脱酸及蒸馏效果在相同直径和气液负荷下好于双层和单层逆流结构。

(3)与双层逆流结构相比，在相同脱酸效果的情况下，本实用新型壳体直径小，制造费用低。

(4)上层分布器采用常规结构形式，分布的液体受气流影响小，分布更容易均匀，上层分布器的压降对蒸馏和汽提没有影响，下层分布器和常规结构填料塔相同，下层分布器因逆流所以分布器的压降需要设计考虑，避免影响脱酸效果。

(5)结构简单，实用性好，同等蒸馏和汽提效果的塔制造费用低。

(6)对高酸价脱酸系统，可以减少配置，节约投资费用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

其中，1为壳体，2为上层蒸汽入口，3为上层进料管，4为上层填料，5为上层液体收集器及气体分布器，6为蒸汽出口，7为下层进料管，8为下层填料，9为下层蒸汽入口，10为出料口，11为连通管，12为蒸汽分配管，13为上层分布器，14为下层分布器，15为除沫器，16为挡流板，17为人孔。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

双层填料式填料塔，气相自壳体中间引出，壳体上段上部安装液体上层分布器、蒸汽分配管，壳体上段中部安装上层填料，高度根据设计可以在6米以内，壳体上段下部安装上层液体收集器，液体收集后引出壳体外，然后自壳体外再引入壳体下段的下层填料上方的下层分布器，上段底部安装除沫器，填料塔的下段按常规设计，在上段和下段之间分别设置除沫器，在两层除沫器之间设置蒸汽出口。填料塔的下段：上部安装除沫器，然后安装下层分布器，下层分布器下部安装下层填料。下段底部为液体收集容器。

双层填料式填料塔可以采取上段直径小、下段大的结构形式，也可以采取同直径的结构形式。

双层填料式填料塔采用上段顺流、下段逆流的脱酸方式，改变传统脱酸塔仅靠逆流脱酸的形式，实现上段压降低，下段压降在合理范围，单塔克服因单层填料压降高不能采用更高层的填料问题。

双层填料式填料塔的蒸汽出口可以连接传统的板塔，利用板塔的二次蒸汽对填料塔的下段进行汽提，上段采用新鲜蒸汽或者不加蒸汽。双层填料式填料塔也可单独做软塔使用。

将双层填料式填料塔用于米糠油脱酸，为了比较压降和脱酸效果，单塔双段填料进料位置设置两个进料口，上层一个进料口，下层一个进料口，中间真空口，结构按照双层填料式填料塔配置。上层填料、下层填料的高度均为6.09米，直径400毫米。

(1)经过脱色的米糠油FFA＝3.0％，流量1000kg/h，通过与脱臭油换热后，再经过高温加热器加热到250℃，自下层分布器进料，进入塔中间真空绝压为2.5mbar，填料塔进行脱酸，脱酸塔直径400mm，填料高度6.09米，填料规格Mellapack250Y,直接蒸汽10kg/h；脱酸塔出的油：FFA＝0.9％，塔低压力6.6mbar。

(2)相同条件的脱色米糠油FFA＝3.0％,流量1000kg/h，经过与脱臭油换热后，再经过高温加热器加热到250℃，塔中间真空压力2.5mbar,进料位置改为从顶部进料，顶部蒸汽通入1.0kg/h；塔底通入蒸汽7kg水蒸汽，填料规格型号不变，自底部出的油FFA＝0.15％，塔底压力＝4.5mbar,塔顶压力＝2.8mbar。

上述实施例为实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。