專利名稱：一種以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔。
背景技術(shù)：
碳酸化反應(yīng)屬緩慢的化學(xué)反應(yīng)，因此要求反應(yīng)設(shè)備有足夠的液相停留時(shí)間，歷來(lái)碳酸化塔都在塔內(nèi)充滿液體，以液相為連續(xù)相，這樣可以增加液體在塔內(nèi)停留時(shí)間，充分完成化學(xué)反應(yīng)。傳統(tǒng)的碳酸化塔均采用菌帽塔板，是以液相為連續(xù)相的鼓泡式塔板，用鑄鐵鑄造， 但由于氣液相在同一通道中混合上下流動(dòng)，因此不可避免地存在嚴(yán)重的塔液軸向返混，從而降低了塔板的效率，降低了塔的生產(chǎn)強(qiáng)度，降低(X)2的吸收效率，造成尾氣(X)2含量高，(X)2 利用率低等缺點(diǎn)。后來(lái)前蘇聯(lián)，前東德等國(guó)開(kāi)始用篩板塔板，如Φ 2. 8/ Φ 3m碳酸化塔，篩孔直徑全部為40mm，每塊塔板的孔數(shù)均為99個(gè)。我國(guó)山東?；炯儔A一期工程從當(dāng)時(shí)東德引進(jìn)該設(shè)備，開(kāi)車運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)該塔結(jié)晶很細(xì)，因此該廠二期工程沒(méi)有采用該塔型，而改用傳統(tǒng)的菌帽塔板結(jié)構(gòu)。2004年自貢?shū)欪Q化工股份有限公司開(kāi)發(fā)出一種聯(lián)堿法制堿用篩板，菌帽混合結(jié)構(gòu)碳化塔，該塔只在塔上部吸收段采用11塊篩板，塔中部結(jié)晶生成段仍采用菌帽塔板， 而且該塔只用于聯(lián)堿法碳化塔。2004年大連化工研究設(shè)計(jì)院申請(qǐng)的多級(jí)篩板塔內(nèi)循環(huán)碳化塔發(fā)明專利，在篩板上仍留有菌帽，屬改進(jìn)型菌帽塔板，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。2006年天津渤?；び邢挢?zé)任公司申請(qǐng)的篩板式碳化塔發(fā)明專利，該塔篩板孔徑為30 110mm，開(kāi)孔率達(dá)6 20%,無(wú)降液管，為高開(kāi)孔率，氣液混流式結(jié)構(gòu)，仍存在塔液軸向返混的缺點(diǎn)。在化學(xué)工程中有其他很多種高效率的塔板，但都是以氣相為連續(xù)相，而且多為較純凈的氣液二相。而制堿生產(chǎn)中的碳酸化塔不但以液相為連續(xù)相，而且塔內(nèi)為懸浮有大量固體結(jié)晶的過(guò)飽和溶液，塔板上極易堆積結(jié)晶和產(chǎn)生結(jié)疤，所以一般化學(xué)工程的高效率塔板都不能適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供了一種在液相為連續(xù)相的條件下使用的能有效防止塔液軸向返混的高效篩板碳酸化塔，該塔適用于氨堿法和聯(lián)堿法生產(chǎn)純堿的工藝中。本發(fā)明技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，包括塔體，其特征在于在所述塔體內(nèi)、由上至下設(shè)置有若干塊帶有降液管的低開(kāi)孔率篩板，所述篩板的開(kāi)孔率為0. 3 2. 5%，相鄰兩個(gè)篩板之間有一定間隙。本發(fā)明所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其所述篩板上篩孔的直徑為 10 30mmo本發(fā)明所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其所述塔體內(nèi)由上到下的篩板其開(kāi)孔率、篩孔直徑及篩孔數(shù)量是變化的。
本發(fā)明所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其在所述塔體內(nèi)、由上至下設(shè)置有12 16塊篩板。本發(fā)明所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其所述篩板上對(duì)應(yīng)設(shè)置有至少兩根降液管。本發(fā)明所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其所述降液管位于篩板邊緣。本發(fā)明所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其在氨堿法制堿中，所述篩板上篩孔的直徑為10 30mm，開(kāi)孔率為1. 2 2. H本發(fā)明所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其在聯(lián)堿法制堿中，所述所述篩板上篩孔的直徑為10 16mm，開(kāi)孔率為0. 3 0. 8%。本發(fā)明通過(guò)在塔體內(nèi)設(shè)置帶有降液管的低開(kāi)孔率篩板，這樣篩板下能形成一層氣墊，從而有效解決了液體在篩板間軸向返混的問(wèn)題，大大提高了篩板的吸收效率；由于塔內(nèi)氣體成分及體積都處于變化過(guò)程中，塔體內(nèi)篩板的篩孔直徑、數(shù)量及開(kāi)孔率都是變化的，通過(guò)模型觀察，在塔體內(nèi)充滿液體的情況下，根據(jù)塔內(nèi)氣體成分及體積的變化而對(duì)應(yīng)設(shè)置的篩孔直徑、數(shù)量及開(kāi)孔率有變化的篩板，更有利于篩板對(duì)塔內(nèi)氣體的吸收效率；其中篩板上至少兩根降液管的設(shè)置，使液體通過(guò)篩板時(shí)可均勻分布在下一層篩板上。本發(fā)明投入生產(chǎn)運(yùn)行后，較之現(xiàn)有設(shè)備生產(chǎn)能力約提高了 20%，尾氣(X)2的的含量從原有的8 15%降至m以下，提高了(X)2的利用率，減少了(X)2的排放。氨堿法碳酸化塔取出液的NaCl轉(zhuǎn)化率可達(dá)76%以上，晶體粗大，固液比可達(dá)50%。而且該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，可采用耐腐蝕性能好的材料制作等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記1為塔體，Ia為塔體中部，Ib為塔體上部，2為降液管，3為篩板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。 實(shí)施例1 一種以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，包括塔體1，在塔體1頂端設(shè)置有進(jìn)液口和出氣口，在所述塔體1內(nèi)、由上至下設(shè)置有若干塊帶有降液管2的低開(kāi)孔率篩板3，所述篩板3的開(kāi)孔率為0. 3 2. 5%，相鄰兩個(gè)篩板之間有一定間隙，所述篩板3上篩孔的直徑為10 30mm ；由于塔內(nèi)氣體成分及體積都處于變化過(guò)程中，所述塔體1內(nèi)由上到下的篩板3其開(kāi)孔率、篩孔直徑及篩孔數(shù)量是變化的，其中所述兩根降液管2位于篩板3邊緣。 實(shí)施例2 在氨堿法制堿中，如圖1所示，一種以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，包括塔體1，在塔體1頂端設(shè)置有進(jìn)液口和出氣口，所述塔體1為異徑塔體，塔體中部Ia 的直徑為3400mm，塔體上部Ib的直徑為3000mm ；在所述塔體1內(nèi)、由上至下設(shè)置有12塊帶有兩根降液管2的低開(kāi)孔率篩板3，所述篩板3的開(kāi)孔率為1. 2 2. 2%，相鄰兩個(gè)篩板之間有一定間隙，所述篩板3上篩孔的直徑為16 30mm，由于塔內(nèi)氣體成分及體積都處于變化過(guò)程中，所述塔體1內(nèi)由上到下的篩板3其開(kāi)孔率、篩孔直徑及篩孔數(shù)量是變化的，其開(kāi)孔率及篩孔直徑在上述范圍中變化，其中所述兩根降液管2位于篩板3邊緣。在實(shí)施例2的氨堿法制堿工藝中，該塔的生產(chǎn)能力> 300T/日，尾氣(X)2的濃度
<2%，取出固液比為50%，出氣溫度較現(xiàn)有設(shè)備低6 8°C，減少了尾氣含NH3的量。實(shí)施例3 在聯(lián)堿法制堿中，一種以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，包括塔體1，在塔體1頂端設(shè)置有進(jìn)液口和出氣口，所述塔體1為異徑塔體，塔體中部的直徑為觀00讓，塔上部直截徑為2500mm，在所述塔體1內(nèi)、由上至下設(shè)置有13塊帶有兩根降液管 2的低開(kāi)孔率篩板3，所述篩板3的開(kāi)孔率為0. 3 0. 8%，相鄰兩個(gè)篩板之間有一定間隙，所述篩板3上篩孔的直徑為10 16mm，由于塔內(nèi)氣體成分及體積都處于變化過(guò)程中，所述塔體1內(nèi)由上到下的篩板3其開(kāi)孔率、篩孔直徑及篩孔數(shù)量是變化的，其開(kāi)孔率及篩孔直徑在上述范圍中變化，其中所述兩根降液管2位于篩板3邊緣。在實(shí)施例3的聯(lián)堿法制堿工藝中，該塔的生產(chǎn)能力為180T/日，尾氣(X)2的濃度
<2%。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，包括塔體(1)，其特征在于在所述塔體 (1)內(nèi)、由上至下設(shè)置有若干塊帶有降液管(2)的低開(kāi)孔率篩板(3)，所述篩板(3)的開(kāi)孔率為0. 3 2. 5%，相鄰兩個(gè)篩板之間有一定間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其特征在于所述篩板(3)上篩孔的直徑為10 30mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其特征在于所述塔體(1)內(nèi)由上到下的篩板(3)其開(kāi)孔率、篩孔直徑及篩孔數(shù)量是變化的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其特征在于 在所述塔體(1)內(nèi)、由上至下設(shè)置有12 16塊篩板(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其特征在于所述篩板(3 )上對(duì)應(yīng)設(shè)置有至少兩根降液管(2 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其特征在于所述降液管(2)位于篩板(3)邊緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其特征在于在氨堿法制堿中，所述篩板(3)上篩孔的直徑為10 30mm，開(kāi)孔率為1. 2 2. H
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，其特征在于在聯(lián)堿法制堿中，所述篩板(3)上篩孔的直徑為10 16mm，開(kāi)孔率為0. 3 0. 8%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種以液相為連續(xù)相的高效篩板碳酸化塔，包括塔體，在所述塔體內(nèi)、由上至下設(shè)置有若干塊帶有降液管的低開(kāi)孔率篩板，所述篩板的開(kāi)孔率為0.3～2.5%，相鄰兩個(gè)篩板之間有一定間隙。本發(fā)明通過(guò)在塔體內(nèi)設(shè)置帶有降液管的低開(kāi)孔率篩板，這樣篩板下能形成一層氣墊，從而有效解決了液體在篩板間軸向返混的問(wèn)題，提高了篩板的吸收效率；由于塔內(nèi)氣體成分及體積都處于變化過(guò)程中，塔體內(nèi)篩板的篩孔直徑、數(shù)量及開(kāi)孔率都是變化的，通過(guò)模型觀察，在塔體內(nèi)充滿液體的情況下，根據(jù)塔內(nèi)氣體成分及體積的變化而對(duì)應(yīng)設(shè)置的篩板，更有利于篩板對(duì)塔內(nèi)氣體的吸收效率；其中篩板上至少兩根降液管的設(shè)置，使液體通過(guò)篩板時(shí)可均勻分布在下一層篩板上。
文檔編號(hào)C01D7/18GK102166502SQ201110057610
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者周光耀, 周永華, 薛霜, 黃建華 申請(qǐng)人:中國(guó)成達(dá)工程有限公司