填充塔内回流比控制装置的制作方法

专利名称：填充塔内回流比控制装置的制作方法
专利说明 本实用新型涉及填充塔(填料塔)内回流比控制装置，属于化工分馏塔的塔顶或者在抽出物料位置处的一个控制部件。
为了提高化工分馏塔所蒸馏各组分的分离程度，将由分馏塔顶凝缩而得液体的一部分，由塔顶回流入塔内，使与从塔底连续上升的蒸气密切接触，可称回流比控制装置，可得到与重复简单蒸馏若干次相当的效果。回流比对于分馏操作有很大影响，恰当的回流比也是经济核算的重要指标。目前分馏塔多采用外回流取热方式，虽然可以调整回流比的大小，但塔内要存在相当高的过冷段，使部分填料失去分馏作用，影响塔效；增加设备和投资。对间歇操作的填料塔同时存在返混现象严重，影响产物的质量和产量；对内回流取热方式的填充塔一般不控制回流比，或者采用固定回流比，甚至回流比未知等方式操作，从而限制了优化操作，也影响产出和塔效。
本实用新型的目的在于避免现有技术中不足，而提供一种能调节和控制填充塔内回流比的装置，可优化分馏操作，提高产出、塔效和经济指标。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来达到在填充塔内抽出物料处于内壁上有固定承托环，承托环上排有相互平行且又与塔外连通的条形槽连成的受液篦子，槽口沿横向镶嵌滑轨板；于滑轨板上坐(承)有对应的条形坐椅式折板连成的遮液帘子，其连杆为位移杆穿出塔外悬臂与动力设备连接。
上述条形槽口朝上有多个且平行，槽体之间距离可与槽体宽度相等；可在槽底中部横向上镶嵌连通的集液管，用引出管和弯管与塔外出液管连通；又可在集液管的两侧的槽口沿横向上各镶嵌滑轨板，滑轨板的截面可为“人”字型或矩形。可在条形坐椅式折板中部的背板间镶嵌连杆，在连杆两侧的背板间可镶嵌定位横梁，且横梁与每条折板的坐(平)板间可连有加强柱；其坐(平)板可为倾斜面，可与水平夹角为25°——45°。同时每条折板的下沿可有与滑轨板装配的相应开口槽，其余部分为锯齿，锯齿的夹角可为120°——160°。另外，可使受液篦子的底面与集液管的轴心线在同一平面上。上述遮液帘子还可以通过另一技术方案达到可在受液篦子之上于塔内壁再固定承托环。该承托环上排有与条形槽的一沿壁对应平行的转动板，转动板两端有转轴坐入固定在承托环上的开口轴承上。各转动板与连杆间装有十字头，十字头上滑道的端部与转动板焊连，十字头转轴上一侧拐臂与连杆焊接。
本实用新型相比上述现有技术具有如下效果可以实现填充塔内回流比从零至无穷大之间的调节。



图1是本实用新型在填充塔上安装位置图； 图2是
图1本实用新型26的遮液帘子板28轴测示图； 图3是与图2装配的受液篦29子轴测示图； 图4是图2另一实施例图； 图5是图2上遮液帘子平移调节与图3上受液篦子的相对位置分析图； 图6是图4另一实施例转动时调节与图3上受液篦子的相对位置分析图； 图7是图4十字头及其相邻构件局部放大图。

以下结合附图将对本实用新型作进一步说明 由
图1、2、3所出，在化工分馏塔顶内填料层之间或者填料层30和冷凝层27之间的抽出物料位置26处于塔内壁焊有承托环11，承托环的规格由塔的直径来决定。承托环上排有相互平行且又与塔外连通的条形槽7连成的受液篦子29，条形槽如似猪、马槽，之间有相同槽距，槽口沿横向镶嵌有滑轨板10；在滑轨板上坐(支承)有与条形槽对应的条形折板1连成的遮液帘子28，折板的截面为坐椅式，之间的连杆3为移杆穿出塔外与动力设备连接，使塔内遮液帘子呈悬臂。
上述条形槽的规格和数量由该处塔径来决定，可为多个相互平行且之间有相同槽距的条形槽，槽口朝上，槽距可与槽体宽度相等，可采用塔盘卡子固定于承托环上；为使各槽连通使流体导出，可在槽底中部横向上镶嵌连通的集液管8使各槽穿连后如似笼屉里篦子，可在管8上制成与槽底宽相应的凹口槽，镶后嵌焊，可采用电焊；从两端封堵的集液管上一端用引出管9与塔外出液弯管12套接连通，其中条形槽的底位于管8中心线上，槽的高度要使由上流回的液体不要溅出槽外。为了防止变形，可在集液管的两侧的槽口沿横向上各镶嵌滑轨板10，尔后再电焊；滑轨板的截面可为“人”字型或矩型，滑板的数量由所形成的篦子直径而定，要在管8两侧对称布置。折板1的截面如似坐椅，为使各折板连成遮液帘子，在各中部的(靠)背板间镶嵌连杆3，可先在连杆上制成相应的凹槽与背板沿镶后再电焊；此连杆是带动遮液帘子产生往复位移的传动杆，它要由塔外电动或气动、人工控制的动力设备来控制。为防变形可在连杆3的两侧的各折板上背板间可再定位横梁2，也可各对称布置2个以上横梁；可采用板状或杆状梁，同时横梁与每条折板1的坐(平)板间可连有加强柱4；坐板可为倾斜面，与水平夹角可为25°－45°。上述由折板连成的遮液帘子要坐在由条形槽连成的篦子上并能滑动，帘子的每条折板下沿可有与滑轨板装配的相应开口槽，其余部分制成锯齿，锯齿的夹角可为120°－160°。图4是转动式遮液帘子。在承托环11上于塔内壁固定承托环19。承托环19上排与条形槽7的一沿壁对应平行的转动板13，转动板两端有转轴14坐入用螺钉16固在承托环19上的开口轴承17上。转动板的转动角度由调节精度要求确定。当转动板与垂线成最大角度时，转动轴的轴线分转动板的上部份能遮住条形槽或条形槽间的空隙，下部份处在空隙或条形槽上口1／4至3／4处。开口轴承上插有开口销15防止转轴跳出。转动板13与连杆3间有十字头连接，十字头上滑道18的端部与转动板13焊连。滑道18可以用板材或棒材制成

形，转动板插入开口嵌焊。十字头转轴上一侧拐臂22与连杆3焊接。拐臂水平部份套一松配合的滚动套23一起穿过滑道18且与滑道松配合，减小摩擦力。为防止滚动套窜动，拐臂水平部份端头可装有档圈25与螺母24，接近拐点可由一轴阶限位。十字头和连杆也可以安装在转动板的上方。转动板的下沿应呈锯齿形，使流经转动板的液体分布均匀。连杆3与塔外执行杆6用管筘5连接，管筘采用正、反扣便于安装。可用一固定在塔壁上的开口轴承20做连杆3的滑道，开口轴上插有开口销21限位。
回流比控制原理假设上部回流液在塔截面上均匀分布，并垂直下落，那么穿过受液篦子的回流液所占塔截面的份额与成为出料的回流液所占截面的份额之比即是下部填料层内回流比，可由下式计算 R＝ (A-(A1+A2))/(A1+A2) R——内回流比。
A——塔截面，平方米。
A1——条形槽上口裸露面积，平方米。
A2——遮液帘子将上部回流液导入受液条形槽中时的正投影面积、平方米。
当A1＋A2＝0时，R→∞； 当A1＋A2＝A时，R＝0。
上式将内回流比转化成了面积比，实现了内回流比从零至无穷大之间的调节与控制。
图5说明了上述遮液帘子与受液篦子工作过程的五种情况a、b、c、d、e分别表明平移折板与条形槽的相对位置。
a位置时，条形槽上口全部被遮住，上部回流液一部份直接落入条形槽之间的空隙，另一部分落到折板的斜面上后被导入空隙，条形槽中无液体落入，出料为零。此时为全回流操作，R→∞。
b位置时，条形槽上口部分被遮住，折板的下沿在空隙位置，条形槽只有上口裸露部分接收到上部回流液，而遮住部分的上部回流液落到折板斜面上后被导入空隙。由于条形槽的宽度近似等于空隙宽度，因此此时R＞1。
同样道理d位置时，空隙被全部遮住，此时R＝0；在e位置时，空隙被部分遮住，折板下沿在受液槽上口的上方，R＜1。
C位置是本发明装置的一种特殊情况；当折板下沿与条形槽之间的水平距离L可以使落到折板上的上部回流液全部导入空隙时，R≈1。随着折板向右移动，L变小，面积与回流量的关系随之被破坏，这是因为落到折板上的上部回流液此时不再是单一地导入空隙，而是一部分涌进条形槽中，造成R为不确定值。因此从C到d之间的位置应在操作中尽量回避。L值的大小可过水力学计算得到、一般L值很小。
图6描述了转动式遮液帘子工作过程的五种情况f、g、h、i、j分别表明转动板13与条形槽7的相对位置变化。
f位置时，转动板将两相邻条形槽之间的空隙全部遮住，落在转动板上的上部回流液被导入条形槽中，此时上部回流液全部进入条形槽中，R＝0； g位置时，转动板部分遮住空隙。未遮住部分空隙的上部回流液穿过本发明装置成为回流进入下面设备。因空隙水平截面宽度近似等于受液槽宽度，所以有0＜R＜1； 同样道理i位置时，转动板部分遮住条形槽上口，转动板的下沿在空隙上面，落在转动板上的上部回流液被导入空隙，此时回流比有R＞1；j位置时，条形槽上口全部被遮住，有R→∞； h位置时，条形槽上口全部敞开，空隙也全部敞开，空隙水平截面有效宽度与受液槽有效宽度相等，此时R＝1。
权利要求1、一种用于化工分馏填充塔内回流比控制装置，它是在填充塔内构成的，其特征在填充塔内抽出物料处于内壁上有一固定承托环11，承托环上排有相互连通且又与塔外连通的条形槽7连成的受液篦子，槽口沿横向镶嵌有滑轨板10；于滑轨板上坐(承)有对应的条形坐椅式折板1连成的遮液帘子，其连杆3为位移杆穿出塔外悬臂与动力设备连接。
2、如权利要求1所述的控制装置，其特征条形槽7口朝上有多个且平行，槽体之间距离可与槽体宽度相等。
3、如权利要求1所述的控制装置，其特征可在槽底中部横向上镶嵌连通的集液管8，用引出管和套接的弯管(9、12)与塔外出液管连通。
4、如权利要求1或2所述的控制装置，其特征可在两侧的槽口沿横向上各镶嵌滑轨板10，滑轨板截面可为矩形或“人”字型。
5、如权利要求1所述的控制装置，其特征可在条形坐椅式折板1中部的背板间可镶嵌连杆3。
6、如权利要求5所述的控制装置，其特征可在连杆3两侧的背板间可镶嵌定位横梁2，且横梁与每条折板1的坐(平)板间可连有加强柱4。
7、如权利要求1或6所述的控制装置，其特征坐椅式折板1的坐(平)板可为倾斜面，与水平夹角可为25°－45°。
8、如权利要求1或6所述的控制装置，其特征每条折板1的下沿可有与滑轨板装配的相应开口槽，其余部分为锯齿，夹角可为120°－160°。
9、如权利要求1或3所述的控制装置，其特征可使受液篦子的底面与集液管8的轴心线在同一平面上。
10、如权利要求1所述的控制装置，其特征可在承托环11之上于塔内壁固定托环19。承托环19上排有与条形槽7的一沿壁对应平行的转动板13，转动板两端有转轴坐入固定在承托环19上的开口轴承17上。
11、如权利要求10所述的控制装置，其特征各转动板13与连杆3间装有十字头，十字头上滑道18的端部与转动板13焊连，十字头转轴上一侧拐臂22与连杆3焊接。
专利摘要一种用于化工分馏填充塔内回流比控制装置。它是在填充塔内抽出物料处于内壁上有固定承托环11，承托环上排有相互平行且又与塔外连通的条形槽7连成的受液箅子，槽口沿横向镶有滑轨板10；于滑轨板上坐有对应的条形坐椅式折板1连成的遮液帘子，其连杆3为位移杆穿出塔外悬臂与动力设备连接。遮液帘子在受液箅子上可往复移位改变二者相对位置控制回流比，使由上部回流体一部分从受液箅排出塔外，另一部分从之间间隙回流塔下再分馏。
文档编号B01D3/14GK2175635SQ9321137
公开日1994年8月31日 申请日期1993年4月27日 优先权日1993年4月27日
发明者党长涛, 于恩邦, 韩建彬, 陈颖 申请人:大庆石油学院石油化工试验厂