專利名稱：一種液體導(dǎo)流型垂直篩孔塔板裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的液體導(dǎo)流型的垂直篩孔塔板，包括液體導(dǎo)流結(jié)構(gòu)改進(jìn)后的梯形垂直篩孔塔板(如圖l所示)，矩形垂直篩孔塔板(如圖2所示)以及圓形垂直篩孔塔板(如圖3所示)等。這種新型的塔板結(jié)構(gòu)可以有效避免液相在氣液接觸傳質(zhì)元件局部的回流和主體流動方向上的返混，從而使塔板上液相的分布更加均勻。此外，裝置中的擋板結(jié)構(gòu)也改善了氣相的分布狀況，有效地提高了塔板的傳質(zhì)分離效率。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 本發(fā)明的一種液體導(dǎo)流型的垂直篩孔塔板裝置，塔板上的傳質(zhì)元件主要由擋板和傳統(tǒng)氣液接觸傳質(zhì)元件的組合組成；其中擋板實(shí)體包括底面3、側(cè)端面2和后端面1 ;擋板的后端面1與傳質(zhì)元件的端板7 (對于梯形垂直篩孔塔板而言)或噴射板6 (對于圓形、矩形垂直篩孔塔板而言)之間、底面3與塔板板面10之間均留有空隙，擋板的底面3部分區(qū)域挖空，對于圓形、矩形垂直篩孔塔板，挖空部分的截面與氣液接觸傳質(zhì)元件的噴射板6焊接；對于梯形垂直篩孔塔板，挖空部分的截面與氣液接觸傳質(zhì)元件的噴射板6和端板7 —起焊接。
所述的擋板的側(cè)端面2與底面3成90。 135°角；擋板的后端面1封閉，目的在于防止液相主體流動方向f上的返混。擋板的前端面8和上端面9完全敞開，以便有效引導(dǎo)液相和氣相的均勻流動；擋板的后端面1為圓弧形或方形；底面3開孔區(qū)域是圓形或方形； 所述的氣液接觸傳質(zhì)元件為梯形，矩形或圓形。 所述的一個擋板可以與一個或多個傳質(zhì)元件一起裝配。 所述的擋板與傳質(zhì)元件裝配時，要保證其底面3與塔板10留有空隙，并使其位于噴射板6或開孔區(qū)域的下面，從而阻止液相從噴射孔5噴出后降落到塔板表面上，進(jìn)而避免了液相在單個傳質(zhì)元件內(nèi)的局部回流。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是并流接觸的氣液兩相從傳質(zhì)元件噴射板6的噴射孔5中噴出后，經(jīng)擋板的導(dǎo)流作用，有效地實(shí)現(xiàn)了氣液兩相的均勻流動，避免了液相的返混和局部回流。對于氣相而言，在擋板側(cè)端面2的引導(dǎo)下，成一定的角度向上噴射流動，這樣便可以與相鄰傳質(zhì)元件噴出的氣相更加均勻的混合；對于液相，則通過與擋板側(cè)端板2的接觸導(dǎo)流作用，較為均勻的向前流動，從而避免了液相的局部循環(huán)流動。同時，從傳質(zhì)元件噴出的氣液兩相混合物與擋板沖擊作用可以更好的將氣液兩相實(shí)現(xiàn)分離，減少氣相在液相中的停留時間，減少氣沫夾帶量。綜上所述，液體導(dǎo)流型垂直篩孔塔板裝置有效地改善了塔板上和塔板間的流動狀況，提高了塔板的操作彈性和分離效率。


圖la為梯形垂直篩孔塔板裝置一層塔板的俯視 圖lb為梯形垂直篩孔塔板裝置一層塔板的正視 圖lc為梯形垂直篩孔塔板裝置一層塔板的左視 圖2為矩形垂直篩孔塔板裝置一層塔板的俯視 圖3為圓形垂直篩孔塔板裝置一層塔板的俯視 圖4為矩形擋板的結(jié)構(gòu)示意 圖5為圓形擋板的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為梯形垂直篩孔塔板上擋板和氣液接觸傳質(zhì)元件的裝配示意 圖7為矩形垂直篩孔塔板上擋板和氣液接觸傳質(zhì)元件的裝配示意 圖8為圓形垂直篩孔塔板上擋板和氣液接觸傳質(zhì)元件的裝配示意圖。
圖示說明1 :擋板后端面；2 :擋板側(cè)端面；3 :擋板底面；4 :氣液接觸傳質(zhì)元件分離板；5 :氣液接觸傳質(zhì)元件噴射孔；6 :氣液接觸傳質(zhì)元件噴射板；7 :氣液接觸傳質(zhì)元件端板(僅在梯形傳質(zhì)元件中存在)；8 :擋板前端面；9 :擋板上端面；10 :塔板板面；a :氣液接觸傳質(zhì)元件噴射孔的噴射方向；b :氣液混合物經(jīng)擋板沖擊分離后氣相的流動方向；C :氣液混合物經(jīng)擋板沖擊分離后液相的流動方向；d:液相降落到擋板上后在擋板上的流動方向；e :氣相的主體流動方向；f :液相的主體流動方向。
備注前后是相對于流動方向而言的，上游為前，下游為后。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖對本發(fā)明加以進(jìn)一步說明
—種液體導(dǎo)流型垂直篩孔塔板裝置的結(jié)構(gòu)主要由擋板和傳統(tǒng)氣液接觸傳質(zhì)元件 組合而成。其中擋板可以是矩形擋板(如圖4所示)，也可以是圓形擋板(如圖5所示)， 兩類擋板的實(shí)體均包括底面3、側(cè)端面2和后端面1，具體而言，其前端面8和上端面9完 全敞開，后端面1、底面3封閉，此外，擋板的側(cè)端面2與底面3為90。 、110° 、135° ，底面 3開孔區(qū)域?yàn)閳A形或方形；與擋板組合的傳統(tǒng)氣液接觸傳質(zhì)元件的類型有、梯形(如圖6所 示)、矩形(如圖7所示)或圓形(如圖8所示)傳質(zhì)元件，與同一個擋板組合的傳質(zhì)元件 的數(shù)目為1， 2， 3， 4， 5 ;對于擋板和傳質(zhì)元件的裝配結(jié)構(gòu)而言，如圖6、圖7、圖8所示，擋板的 后端面1與傳質(zhì)元件的端板7 (對于梯形塔板而言)或噴射板6 (對于矩形和圓形塔板而 言)之間、底面3與塔板板面10之間均留有一定的空隙，擋板的底面3部分區(qū)域挖空，對于 圓形、矩形垂直篩孔塔板，挖空部分的截面與氣液接觸傳質(zhì)元件的噴射板6焊接；對于梯形 垂直篩孔塔板，挖空部分的截面與氣液接觸傳質(zhì)元件的噴射板6和端板7 —起焊接。
—種液體導(dǎo)流型垂直篩孔塔板裝置的工作流程和狀態(tài)如圖la、圖lb、圖lc、圖2、 圖3所示，氣液混合物沿圖1 (c)所示的a方向從氣液接觸傳質(zhì)元件噴射板6上的噴射孔5 噴出后，經(jīng)過擋板側(cè)端面2的沖擊導(dǎo)流作用，一方面，液相沿圖l(c)所示的c方向返回到擋 板的底面3，由于擋板后端面1的封閉作用，液相只能沿著圖la、圖2、圖3中所示的d方向 向前流動，從而有效地避免了液相的主體返混，同時由于擋板底面3的封閉作用，使得液相 無法直接返回到同一個氣液接觸傳質(zhì)元件的底部板面上，即擋板避免了傳質(zhì)元件內(nèi)部液相 的局部回流；另一方面，氣相在經(jīng)過擋板的沖擊作用后，進(jìn)一步從液相中分離出來，最后沿 著圖l(c)所示的b方向較為均勻的流向上一塊塔板。此外，整個塔板的總體流動情況如圖 la、圖2、圖3所示，由于擋板的加設(shè)，在塔板上不僅總體的流動方向如此，在每一個氣液接 觸傳質(zhì)元件內(nèi)氣液的流動方向也基本如此，因此本專利提出的液體導(dǎo)流型垂直篩孔塔板裝 置有效地改善了塔板上氣液兩相的流動狀況，增加了流動的均勻性和有序性，提高了塔板 上傳質(zhì)、分離的效率，經(jīng)模擬計(jì)算發(fā)現(xiàn)，本專利的液體導(dǎo)流型梯形垂直篩孔塔板裝置的分離 效率比傳統(tǒng)垂直篩孔塔板裝置高30%，矩形垂直篩孔塔板高26%，圓形垂直篩孔高33%。
權(quán)利要求
一種液體導(dǎo)流型的垂直篩孔塔板裝置，其特征在于，塔板上的傳質(zhì)元件主要由擋板和傳統(tǒng)氣液接觸傳質(zhì)元件的組合組成；其中擋板實(shí)體包括底面3、側(cè)端面2和后端面1；擋板的后端面1與傳質(zhì)元件的端板7或噴射板6之間、底面3與塔板板面10之間均留有空隙，擋板的底面3部分區(qū)域挖空，對于圓形、矩形垂直篩孔塔板，挖空部分的截面與氣液接觸傳質(zhì)元件的噴射板6焊接；對于梯形垂直篩孔塔板，挖空部分的截面與氣液接觸傳質(zhì)元件的噴射板6和端板7一起焊接。
2. 如權(quán)利要求1所述的液體導(dǎo)流型的垂直篩孔塔板裝置，其特征是擋板的側(cè)端面2與 底面3成90。 135°角。
3. 如權(quán)利要求1所述的液體導(dǎo)流型的垂直篩孔塔板裝置，其特征是擋板的后端面1封 閉，目的在于防止液相主體流動方向f上的返混。
4. 如權(quán)利要求1所述的液體導(dǎo)流型的垂直篩孔塔板裝置，其特征是擋板的前端面8和 上端面9完全敞開，以便有效引導(dǎo)液相和氣相的均勻流動。
5. 如權(quán)利要求1所述的液體導(dǎo)流型的垂直篩孔塔板裝置，其特征是擋板的后端面1為 圓弧形或方形，底面3開孔區(qū)域是圓形或方形。
6. 如權(quán)利要求1所述的液體導(dǎo)流型的垂直篩孔塔板裝置，其特征是氣液接觸傳質(zhì)元件 為梯形，矩形或圓形。
7. 如權(quán)利要求1所述的液體導(dǎo)流型的垂直篩孔塔板裝置，其特征是一個擋板與一個或 多個傳質(zhì)元件一起裝配。
8. 如權(quán)利要求1所述的液體導(dǎo)流型的垂直篩孔塔板裝置，其特征是擋板與傳質(zhì)元件裝 配時，底面3與塔板10留有空隙，并使其位于傳質(zhì)元件噴射板6開孔區(qū)域的下面，從而阻止 液相從噴射孔5噴出后降落到塔板表面上，避免了液相在單個傳質(zhì)元件內(nèi)的局部回流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液體導(dǎo)流型的垂直篩孔塔板裝置，塔板上的傳質(zhì)元件主要由擋板和傳統(tǒng)氣液接觸傳質(zhì)元件的組合組成；其中擋板實(shí)體包括底面(3)、側(cè)端面(2)和后端面(1)；擋板的后端面(1)與傳質(zhì)元件的端板(7)或噴射板(6)之間、底面(3)與塔板板面(10)之間均留有空隙，擋板的底面(3)部分區(qū)域挖空，挖空部分的截面與氣液接觸傳質(zhì)元件氣液接觸傳質(zhì)元件的噴射板(6)焊接。本發(fā)明有效地實(shí)現(xiàn)了氣液兩相的均勻流動，避免了液相的返混和局部回流。同時，從傳質(zhì)元件噴出的氣液兩相混合物與擋板沖擊作用可以更好的將氣液兩相實(shí)現(xiàn)分離，減少氣相在液相中的停留時間，減少氣沫夾帶量，提高了塔板的操作彈性和分離效率。
文檔編號B01D53/18GK101721828SQ20101030036
公開日2010年6月9日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者劉春江, 袁希鋼, 趙丹 申請人:天津大學(xué)