專利名稱：催化精餾填料塔的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及催化精餾設備，特別是涉及一種催化精餾填料塔。
背景技術：
催化精餾是精餾技術中的一個特殊領域，屬于反應精餾的范疇。在化工生產(chǎn)中將反應和 分離結合在一個過程的設想，導致了催化精餾技術的產(chǎn)生。催化精餾是在進行催化反應的同 時，用精餾的方法分離產(chǎn)物的過程。由于具有選擇性好、收率高、能耗低及設備投資少等優(yōu) 點而逐漸受到廣泛重視。現(xiàn)有的催化精餾填料塔包括塔內(nèi)的規(guī)整填料或散裝填料，在填料層之間放置由布袋分裝 而成的催化劑，這種催化填料塔操作過程由于壓降高，液相存在死區(qū)，氣液分布不均勻，傳 質效率低。開發(fā)一種具有壓降低、傳質效率高的催化精餾填料塔勢在必行。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種催化精餾填料塔，該催化精餾填料塔具有壓降低，處理量大， 分離效率高的特點。本發(fā)明通過下述技術方案加以實現(xiàn)本發(fā)明的催化精餾填料塔，塔包括塔體2，液體分布器l，催化精餾復合填料3，支撐板4，氣體分布器5;其中催化精鎦復合填料由錐形導流體6、催化填料層7、和規(guī)整填料層8 由上至下依次排列構成，催化填料層7為規(guī)整的填料盤。所述的填料盤7是由兩塊板網(wǎng)及兩塊板網(wǎng)之間設置的催化劑填料層9及在兩塊網(wǎng)片的一 側沿著板網(wǎng)寬度均勻設置彈簧10，板網(wǎng)的長度與彈簧的長度相等，經(jīng)以同心圓方式進行巻制 成螺旋狀。每層支撐板上安裝的催化精餾復合填料3至少為3盤。所述的錐形導流體6分為內(nèi)外兩層，外層為條瓣結構，且向外傾斜15° -75° ;內(nèi)層為 方形齒溢流結構，錐形導流體高度為10mm-40mm。所述的催化填料層7的規(guī)整填料盤高度為400mm-500mm，直徑為100mm-400mm，每層規(guī)整 填料段高度為150mm-250國，直徑100mm-400mra。所述的催化填料層7的填料盤板網(wǎng)的網(wǎng)格形狀為平行四邊形，網(wǎng)格面積為 18mm2-12800咖2，拉網(wǎng)的厚度為0. 2mm-5mm。所述的錐帽形導流裝體，螺旋網(wǎng)圓柱體催化精餾規(guī)整填，板波紋規(guī)整填料和彈簧支撐圈 均為同種材質制得，為不銹鋼、碳鋼、陶瓷、或塑料的一種。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用的強酸性樹脂催化劑分裝在規(guī)整填料盤兩個板網(wǎng)之間，加之同 心圓的板網(wǎng)由彈簧間隙，因此整個催化填料具有足夠多的流通通道，避免液體的死區(qū)和不均 勻流動。催化填料空隙率大，壓降低，處理量大。液相可以與催化劑充分接觸，有利于延長 催化劑的壽命。所采用的催化填料制作簡單，裝卸方便。


圖1為本發(fā)明催化精餾塔的結構示意圖；圖2為圖1中的催化精餾復合填料單體的結構示意圖；圖3為圖2中的錐形導流裝置的結構示意圖；圖4為填料段的催化填料層的俯視圖；圖5為本發(fā)明與現(xiàn)有填料塔在不同的噴淋密度下壓降隨氣相負荷的比較； 圖6為本發(fā)明與現(xiàn)有填料塔在不同的噴淋密度下持液量隨氣相負荷的比較。具體實例方式下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的i羊細說明如圖1所示，塔體2中由上至下依次排列 液體分布器l，催化精餾復合填料3，支撐板4，氣體分布器5;催化精餾復合填料由錐形導流裝置6、催化填料層7、和規(guī)整填料層8構成，催化填料層7為規(guī)整的填料盤。催化填料層 7是由兩塊板網(wǎng)及兩塊板網(wǎng)之間設置的催化劑填料層9及在兩塊網(wǎng)片的一側沿著板網(wǎng)寬度均 勻設置彈簧IO，板網(wǎng)的長度與彈簧的長度相等，經(jīng)以同心圓方式進行巻制成螺旋狀，如圖2 所示。每塊支撐板上催化精餾復合填料安裝的填料盤至少為3盤。錐形導流裝置6分為內(nèi)外 兩層，外層為條瓣結構，內(nèi)層為方形齒溢流結構，如圖3和圖4所示。上述催化復合填料在塔內(nèi)安裝共計2層，每層3盤規(guī)格相同的填料，且安裝下層填料時 沿順時針方向轉60。。催化精餾復合填料盤的高度為500mrn，其中錐形導流裝置6高度為 lOram，外層的條瓣結構向外傾斜30° ;催化填料層7高度為340隱，直徑為174mm，所用板 網(wǎng)的網(wǎng)格面積為25mm2，板網(wǎng)厚度為0. 3mm;規(guī)整填料層8高度為150mm，直徑為174mm。催 化劑填料層9為強酸性樹脂。彈簧10的直徑為10mm，共3圈均勻排布。在天津大學流體力學實驗裝置上，進行了催化精餾復合規(guī)整填料的流體力學性能進行了 測定，并與生產(chǎn)中常用的催化精餾填料進行對比。具體操作如下液體從儲液罐經(jīng)由泵進入 塔頂，槽盤式分布器將液體均勻分布，落入條瓣形液體導流裝置內(nèi)，在導流裝置的作用下，此時液體分為兩部分沿催化精餾填料的內(nèi)外網(wǎng)壁流下。氣體經(jīng)過風機從塔的下部進入塔內(nèi)， 經(jīng)過氣體分布板后均勻進入催化精餾填料層，與液體逆流流動。由于填料層內(nèi)空隙是由螺旋 網(wǎng)均勻骨架支撐而成，空隙大小均勻，使得氣液兩相流體在填料層內(nèi)不易發(fā)生堵塞。氣液兩 相在催化精餾填料層接觸后，液體流至塔底，進入水泵循環(huán)使用，氣體則直接由塔頂排空。 根據(jù)上面的試驗，我們對催化精餾填料塔在下述的數(shù)值范圍內(nèi)進行了試驗，+ 每層支撐板上安裝的催化精餾復合填料3為4盤-6盤。錐形導流體6分為內(nèi)外兩層，外 層為條瓣結構，且向外傾斜15° -75° ;內(nèi)層為方形齒溢流結構，錐形導流體高度為 10隱-40誦。催化填料層7的規(guī)整填料盤高度為400mm-500mm，直徑為100mm-400mm，每層規(guī) 整填料段高度為150mm-250mm，直徑100mm-400mm。催化填料層7的填料盤板網(wǎng)的網(wǎng)格形狀為 平行四邊形，網(wǎng)格面積為18mra2-12800mm2，拉網(wǎng)的厚度為0. 2mm-5mm。從實驗數(shù)據(jù)可以看出這種催化精餾復合規(guī)整填料與常用催化精餾填料相比，在相同的 操作條件下壓降降低約10倍以上，持液量略有下降，但能夠保證填料全部潤濕。而且噴淋密 度達到44.9 m'7n^h時仍能正常操作，而常用催化精餾填料噴淋密度超過25m7m2， h，就無法 正常操作。本發(fā)明提出的一種催化精餾填料塔，己通過實施例進行了描述，相關技術人員明顯能在 不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的制作方法進行改動或適當變更與組合，來實 現(xiàn)本發(fā)明技術。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而 易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
權利要求
1.一種催化精餾填料塔，該塔包括塔體(2)，液體分布器(1)，催化填料裝置(3)，支撐板(4)，氣體分布器(5)；其特征在于催化填料裝置由錐形導流體(6)、催化填料層(7)、和規(guī)整填料層(8)由上至下依次排列構成，催化填料層(7)為規(guī)整的填料盤。
2. 如權利要求1所述的催化精餾填料塔，其特征是所述的填料盤(7)是由兩塊板網(wǎng)及兩塊 板網(wǎng)之間設置的催化劑填料層(9)及在兩塊網(wǎng)片的一側沿著板網(wǎng)寬度均勻設置彈簧(10)， 板網(wǎng)的長度與彈簧的長度相等，經(jīng)以同心圓方式進行巻制成螺旋狀。
3. 如權利要求1或2所述的催化精餾填料塔，其特征是所述的催化填料層(7)每層催化填 料層安裝的規(guī)整填料盤至少為3盤。
4. 如權利要求1所述的催化精餾填料塔，其特征是所述的錐形導流體(6)分為內(nèi)外兩層， 外層為條瓣結構，且向外傾斜15° -75° ;內(nèi)層為方形齒溢流結構，錐形導流體高度為 10咖-40mm。
5. 如權利要求1所述的催化精餾填料塔，其特征是所述的催化填料層(7)的規(guī)整填料盤高 度為400誦-500鵬，直徑為100mm-400mm，每層規(guī)整填料段高度為150mm-250國，直徑 100mm-400醒。
6. 如權利要求1所述的催化精餾填料塔，其特征是所述的催化填料層(7)的填料盤板網(wǎng)的 網(wǎng)格形狀為平行四邊形，網(wǎng)格面積為18固2-12800mm2，拉網(wǎng)的厚度為0. 2mm-5mm。
7. 如權利要求2所述的催化精餾填料塔，其特征是所述的錐帽形導流裝體，螺旋網(wǎng)圓柱體 催化精餾規(guī)整填，板波紋規(guī)整填料和彈簧支撐圈均為同種材質制得，為不銹鋼、碳鋼、陶瓷、 或塑料的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種催化精餾填料塔，屬于氣液傳質塔技術。該塔包括塔體，塔體內(nèi)由上至下依次設置液體分布器，錐形導流器，催化填料段，氣體分布器。其特征在于催化填料段由催化填料層和規(guī)整填料層相間排列構成，填料盤是由兩塊板網(wǎng)之間夾置分散包裝的強酸性樹脂催化劑及在兩塊網(wǎng)片的一側沿著板網(wǎng)寬度均勻布置的彈簧組成，以板網(wǎng)的長度與彈簧的長度相等，經(jīng)以同心圓方式進行卷制成螺旋狀。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用的強酸性樹脂催化劑分裝在規(guī)整填料盤兩個板網(wǎng)之間，同心圓的板網(wǎng)由彈簧間隙，整個催化填料具有足夠多的流通通道，避免液體的死區(qū)和不均勻流動。液相可以與催化劑充分接觸，有利于延長催化劑的壽命。所采用的催化填料制作簡單，裝卸方便。
文檔編號B01J19/32GK101254353SQ200710150920
公開日2008年9月3日 申請日期2007年12月11日 優(yōu)先權日2007年12月11日
發(fā)明者劉春江, 曾愛武, 羅祎青, 袁希鋼, 濤 陳 申請人:天津大學