一种精馏塔的液体再分布器

1.本实用新型涉及负压蒸馏制备超轻水技术领域，特别涉及一种精馏塔的液体再分布器。


背景技术：

2.自然界中，氘作为氢的唯一稳定同位素，通常以hdo的形式存在于日常生活的饮用水中。一般地，天然水中的氘含量，依据纬度、海拔、蒸发量等不同，主要分布在135～155ppm，其中氘含量低于130ppm的水被称作低氘水(deuteriumdepletedwater，简称ddw)，又称超轻水。长期以来的实验研究证明，长期饮用氘含量低的水可抑制动物恶性肿瘤的发展，并延长动物的寿命，对生命体具有着极强的促进作用。
3.基于自然界水中h2o和hdo的沸点微小差异，用于制备超轻水的主要工艺方法为水的精馏分离工艺。在蒸馏塔内部，为了防止向下流动的液态水沿蒸馏柱内壁流动，需要蒸馏塔内部每隔一定高度设置一个液体再分布器，提高填料的传质效率。现有的液体再分布器，主要有槽式、管式、多孔盘式等，由于水与不锈钢塔内壁表面的润湿作用，液态水向下流动时更容易形成壁流，明显降低填料的分析效率。
4.因而现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种精馏塔的液体再分布器，促进向下流动的液态水在塔截面的均匀分布。
6.为解决以上技术问题，本实用新型采取了以下技术方案：
7.一种精馏塔的液体再分布器，包括设置于精馏塔中的再分布器桶体、均布于再分布器桶体的底部的液位控制管和设置于液位控制管中的返液管，所述返液管的底部具有若干引导脚，所述返液管的侧壁还具有若干返液孔。
8.所述的精馏塔的液体再分布器中，所述返液孔由下至上逐渐变宽。
9.所述的精馏塔的液体再分布器中，所述返液孔呈倒等腰三角形孔，且均布于返液管的中部。
10.所述的精馏塔的液体再分布器中，所述返液管的引导脚呈锥状，所述引导脚的数量与返液孔的数量相同，且所述引导脚外侧壁与返液孔在竖直方向上下对应。
11.所述的精馏塔的液体再分布器中，所述液位控制管的两端分别伸出再分布器桶体的底部预设距离。
12.所述的精馏塔的液体再分布器中，所述液位控制管的上端面位于所述返液孔的中部。
13.所述的精馏塔的液体再分布器中，所述再分布器桶体的外底部置于精馏塔侧壁水平方向的安装柱上，所述安装柱按十字形均匀排列在精馏塔侧壁。
14.所述的精馏塔的液体再分布器，所述安装柱为螺栓，位于精馏塔侧壁内的一端为
螺栓的头部，其上开有一字、十字或内六角形凹槽，螺栓伸出精馏塔内部的部分呈圆锥形尾部，通过旋转安装柱调节圆锥形尾部伸出的长度，来调节液体分布器的水平度。
15.所述的精馏塔的液体再分布器中，所述返液管内还设置有内衬，所述内衬为不锈钢丝网。
16.所述的精馏塔的液体再分布器中，所述液位控制管与再分布器桶体的比例为500个/m2。
17.相较于现有技术，本实用新型提供的精馏塔的液体再分布器，通过所述返液孔起到导液作用，使液态水从返液孔引导至引导脚流出，达到分散液态水的作用，还通过均布的液位控制管，使返液管均布于再分布器桶体的底部，可进一步达到分散液态水的作用，从而能够将液态水均匀分布于精馏塔的横截面上，且引起的压力损失小，不影响精馏塔内上升的水蒸气向上流动，非常适合用于超轻水的精馏制备工艺。
附图说明
18.图1为本实用新型提供的精馏塔的液体再分布器的结构示意图。
19.图2为本实用新型提供的精馏塔的液体再分布器的返液管的结构示意图。
20.图3为本实用新型提供的精馏塔的液体再分布器的俯视结构示意图。
具体实施方式
21.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
22.需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。
23.还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
24.请参阅图1、图2和图3，本实用新型提供的精馏塔的液体再分布器，包括设置于精馏塔1中的再分布器桶体4、均布于再分布器桶体4的底部5 的液位控制管6和设置于液位控制管6中的返液管7，所述返液管7的底部具有若干引导脚71，所述返液管7的侧壁还具有若干返液孔72，通过所述返液孔72起到导液作用，使液态水从返液孔72引导至引导脚71处流出，达到分散液态水的作用，还通过均布的液位控制管6，使返液管7均布于再分布器桶体4的底部5，可进一步达到分散液态水的作用，从而能够将液态水均匀分布于精馏塔1的横截面上，且引起的压力损失小，不影响精馏塔1 内上升的水蒸气向上流动，非常适合用于超轻水的精馏制备工艺。
25.其中，所述返液孔72由下至上逐渐变宽，使其可以根据液位的高度呈现不同流量，以高度越高流量越大，以满足返液需求。
26.如图1和图2所示，所述返液孔72呈倒等腰三角形孔，且均布于返液管7的中部，所述返液孔72的尖角朝下，使返液孔72可以随着再分布器桶体4内的液位升高时，对应的返液孔72的宽度也会增大，流水量也会加大；相反，当再分布器桶体4内的液位降低时，对应的返
液孔72的宽度也会减小，以保持稳定的液位高度。
27.所述返液孔72的数量至少3个，可根据返液管7的大小进行增加，以达到均匀分散液态水的目的。
28.请继续参阅图1、图2和图3，所述引导脚71呈锥状，所述引导脚71 的数量与返液孔72的数量相同，如图2引导脚71和返液孔72均为四个，使液态水经返液孔72导出后，在引导脚71的尖部形成液滴，均匀滴落在精馏塔1的填料表面。
29.而且，所述引导脚71与返液孔72同轴设置，且所述引导脚71外侧壁与返液孔72在同一竖直方向上，用于将返液孔72导出的液态水顺利流至引导脚71，可进一步达到均匀分散液态水的目的。具体的，所述引导脚71 的尖部可以为尖头状，也可以为圆头状，此处不作限制。
30.其中，所述液位控制管6的两端分别伸出再分布器桶体4的底部5预设距离，可选地，所述液位控制管6的上端伸出的预设距离为15
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50mm,在工作时，来自上面的液态水先在分布器桶体4的桶底部开始聚集，以保证再分布器桶体4中的液态水达到一定水位高度才能返流。还通过所述液位控制管6下端的预设距离，用于引导再分布器桶体4中的液态水的流向。
31.本实施例中，所述液位控制管6的上端面位于所述返液孔72的中部(如图1所示)，这样既能够保证足够的返液量，还能减少返液管7与液位控制管6的连接长度，此处，所述液位控制管6与返液管7的连接方式可采用焊接方式。
32.如图1和图3所示，所述精馏塔1的侧壁上具有安装再分布器桶体4 的安装管2，所述安装管2内表面有螺纹且按十字形排列于精馏塔侧壁，并通过其内表面螺纹与安装柱3连接固定。再分布器桶体4放置在安装柱3 上，通过十字形排列的安装管2，使再分布器桶体4与精馏塔1连接时达到平衡稳定的作用。
33.所述的精馏塔的液体再分布器，还包括与安装管配合用于调节分布器水平高度的安装柱3，所述安装柱3为螺栓，其外表面有螺纹且伸进精馏塔内的部分(即螺栓伸出精馏塔内部的部分)呈圆锥形尾部，所述安装柱3 位于精馏塔侧壁内的一端为螺栓的头部(即在精馏塔外的头部)端面开有一字、十字或内六角形凹槽，该凹槽用于放置旋转安装柱用的工具。
34.当螺栓3旋转进入安装管2时，再分布器桶体4的外底部5落在圆锥形头部上，通过4个安装柱3的旋转调节其深入精馏内的长度，使再分布器桶体4的外底部5与圆锥形头部的抵接位置由小变大或由大变小，发生位移，进而使再分布器桶体4实现升降低和水平度的目的。
35.当再分布器桶体4的液位升高或降低时，所述返液孔72的液面宽度也会相应调整，从而达到调整返液量作用，同时还可以通过所述圆锥形头部达到调整再分布器桶体4的水平度的作用。
36.进一步地，采用圆头的安装柱3，使螺栓3插入安装管后，避免对液位控制管6造成损伤。
37.所述返液管7内还设置有内衬(图中未示出)，所述内衬为不锈钢丝网，以避免液态水进入返液管时，形成冲向管中央的一股水，本实用新型可利用水的表面张力，使液态水通过所述内衬表面缓缓向下流动，并在引导脚 71的尖角处形成液滴，最后滴落到精馏塔1的
填料表面，且引起的压力损失小，不影响精馏塔1内上升的水蒸气向上流动。
38.所述液位控制管6与再分布器桶体4的比例为500个/m2，所述液位控制管6的孔径依据再分布器桶体4的比例大小和孔间距而定，以满足使用需求即可。
39.本实施例中，所述再分布器桶体4的大小及高度、液位控制管6的内径及伸出再分布器桶体4的底部5的长度、液位控制管6的数量等，可根据生产需求选用，以达到最大生产量，最佳质量即可，此处不作限制。
40.如第一实施例中，假设精馏塔1内径较小(如内径为150mm)时，再分布器桶体4的高度仅需要40mm左右，液位控制管6伸出底板各15mm，内径大约15mm，总数大约15个。返液管7上端口与再分布器桶体4齐平，总长度60mm，侧面开4个倒立等腰三角形孔，下面对应设置4个引导脚71。
41.如第二实施例中，假设精馏塔1内径为200mm时，再分布器桶体4的高度仅需要50mm左右，液位控制管6伸出底板各20mm，内径大约26mm，总数大约20个。返液管7上端口与再分布器桶体4齐平，总长度70mm，侧面开5个倒立等腰三角形孔，下面对应设置5个引导脚71。
42.如第三实施例中，假设精馏塔1内径为300mm时，再分布器桶体4的高度仅需要60mm左右，液位控制管6伸出底板各25mm，内径大约32mm，总数大约32个。返液管7上端口与再分布器桶体4齐平，总长度80mm，侧面开6个倒立等腰三角形孔，下面对应设置6个引导脚71。
43.综上所述，本实用新型提供的精馏塔的液体再分布器，通过所述返液孔起到导液作用，使液态水从返液孔引导至引导脚流出，达到分散液态水的作用，还通过均布的液位控制管，使返液管均布于再分布器桶体的底部，可进一步达到分散液态水的作用，从而能够将液态水均匀分布于精馏塔的横截面上，且引起的压力损失小，不影响精馏塔内上升的水蒸气向上流动，非常适合用于超轻水的精馏制备工艺。
44.进一步地，所述返液孔呈倒等腰三角形孔，且均布于返液管的中部，所述返液孔的尖角朝下，使返液孔可以随着再分布器桶体内的液位升高时，对应的返液孔的宽度也会增大，流水量也会加大；相反，当再分布器桶体内的液位降低时，对应的返液孔的宽度也会减小，以保持稳定的液位高度。
45.此外，本实用新型具有结构简单、安装方便、压损小、便于调节液态水的流量大小等特点，非常适合于小型蒸馏系统使用。
46.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。