專利名稱：用于在硫酸和碳捕獲裝備中的塔中使用的液體分配槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種分配槽，特別地，本發(fā)明涉及多個(gè)分配槽及其網(wǎng)絡(luò)；本發(fā)明涉及分配塔，所述分配塔包括所述分配槽并且特別地用于作為硫酸接觸エ藝中以及ニ氧化碳捕獲中的吸收塔和干燥塔。
背景技術(shù)：
分配器被用來遍布來自液體供給源的區(qū)域分配液體。具體地，在吸收塔中，液體穿過塔內(nèi)的填充床的頂部進(jìn)行分配。氣體以與液體大致逆流的流動(dòng)流過塔，但是氣體也可以共流地流動(dòng)。液體被用來將化學(xué)物質(zhì)吸出氣體，或者氣體被用來將揮發(fā)性成分從液體中剝離。硫酸生產(chǎn)的示例包括將三氧化硫氣體(SO3)或者水蒸氣吸收到強(qiáng)硫酸溶液中；還包括 將ニ氧化硫(SO2)通過空氣從硫酸流中剝離出。碳捕獲和存儲(chǔ)エ藝的示例是將來自如大氣的氣流以及特別是來自通過含碳燃料燃燒的發(fā)電廠產(chǎn)生的煙氣的ニ氧化碳(CO2)吸收到與其他氣態(tài)成分相比對(duì)CO2具有優(yōu)先的吸收的溶液(如烷基胺的水溶液)中。碳捕獲和存儲(chǔ)エ藝的第二示例是在如溫度和壓カ之類的操作條件中有改變之后從所述吸收溶液中解吸出co2。吸收或解吸的效能與液體分配的統(tǒng)ー性直接相關(guān)。分配器可以被認(rèn)為是可以包括若干分配階段的単獨(dú)設(shè)備，如液體的単獨(dú)入口源，液體首先被分成用于集水器或集管系統(tǒng)的若干個(gè)流，但大致為幾個(gè)流(例如，小于10個(gè)但不是必須限于小于10個(gè))。液體然后被分配到若干個(gè)導(dǎo)管的ニ級(jí)系統(tǒng)(典型地，這些導(dǎo)管的數(shù)量比第一集管中的導(dǎo)管數(shù)量大)，穿過每個(gè)ニ級(jí)導(dǎo)管中的一個(gè)或多個(gè)供給點(diǎn)。每個(gè)ニ級(jí)導(dǎo)管將液體分配到很多排放點(diǎn)(例如，大于20個(gè));并且可以包括排放裝置的最后階段，例如下水管，其將很多排放流引導(dǎo)到填料上。能夠設(shè)想出越來越細(xì)的分配的附加階段，但是為了成本效益，優(yōu)選的設(shè)計(jì)會(huì)將這些階段限制為盡可能地少。存在很多用于液體分配器的設(shè)計(jì)變型，但是存在通常被識(shí)別為盤或托盤型、封閉導(dǎo)管或管型以及槽型的三種分配器類型。盤或托盤型的分配器具有用于統(tǒng)ー的液體分配的如孔之類的各種裝置，但是還必須提供用于氣流的如氣體豎管之類的裝置。盤或托盤型的分配器在大于I. 5米直徑的塔中很少使用，因?yàn)槠湎鄬?duì)昂貴并且通常限于較小的氣流。管型分配器呈現(xiàn)為相對(duì)簡單的制造，通常使用容易獲得的管部件。管型分配器典型地是穿過容器側(cè)壁部或容器頂頭部的入口管，其通向具有若干徑向的水平管分支的中央集管；或者，管型分配器是穿過壁部和若干垂直、水平側(cè)管分支進(jìn)入單獨(dú)中央水平管集水器的入口管；具有沿著分支管的多個(gè)排放孔ロ。當(dāng)設(shè)計(jì)用于具有穿過小排放孔ロ的高允許壓降的加壓操作時(shí)，管型分配器能夠占據(jù)小的總截面面積。然而，加壓管型分配器的缺點(diǎn)包括當(dāng)入口液體也含有某些氣體或固體時(shí)，獲得均勻的液體分配有難度；需要拆卸以便清潔；以及產(chǎn)生被向上流動(dòng)的高速氣體攜載的細(xì)的液滴。槽型分配器使用一個(gè)或多個(gè)槽來遍布塔分配液體。槽通常穿過塔平行于彼此地布置。液體離開槽的分配速度由出口液體排放點(diǎn)的數(shù)量、液體排放出口的尺寸以及出口上方的表面高度來控制。由中央供給管或供給槽構(gòu)成的初始供給系統(tǒng)通常通過穿過柱的壁部的入口管供給，其中入口管通向供給管或供給槽的中心或者供給導(dǎo)管的ー個(gè)端部。初始供給系統(tǒng)將入口供給液體分成通向分配槽的較小的流，并且能夠在下槽上方且垂直地穿過下槽進(jìn)行定位，其中液體流通過單獨(dú)入口、或者通過來自中央供給管或槽的相對(duì)側(cè)的兩個(gè)液體流、或者通過由來自中央供給管或供給槽的分支供給的多個(gè)液體流進(jìn)入每個(gè)下槽。槽型的分配器具有優(yōu)于封閉導(dǎo)管型分配器的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槠涫浅ㄩ_的，以容易檢查和固體清除。基于液體出口的類型，存在兩種主要類型的槽型分配器堰型和孔ロ型。堰型分配器具有位于槽的頂部處或頂部附近的溢流堰，并且對(duì)液體高度的即使小的變化也非常敏感，而液體高度的即使小的變化對(duì)統(tǒng)ー的分配具有大的不利的影響?；诳抓淼姆峙淦骶哂形挥诓壑械慕氤隹?。浸入孔ロ具有對(duì)其上方的液體的高度較低敏感的流率。然而，在 與堰型分配器相比吋，孔ロ更易于變得被沉積下來的懸浮固體堵塞?？卓诤脱叨叨寄軌虮淮蟮念w粒阻塞。分配器也可以使用下水管，下水管是封閉導(dǎo)管，S卩，將來自槽型分配器或?qū)Ч苄头峙淦鞯呐欧劈c(diǎn)的液體穿過塔的截面進(jìn)一歩分配并且向下分配到填料的管道。其在允許減少數(shù)量的分配器導(dǎo)管方面是有效的，同時(shí)使氣流內(nèi)的液體夾帶最小化。在硫酸エ業(yè)中，傳統(tǒng)地，管型分配器和槽型分配器由韌性鐵制成，由于韌性鐵有能力來形成對(duì)強(qiáng)硫酸的保護(hù)屏障。然而，如果流動(dòng)變成湍流，則該屏障能夠被腐蝕掉。這意味著其中酸必須以較低速度進(jìn)入分配槽中，這通常是通過具有用來將酸引入到槽的頂置式管網(wǎng)絡(luò)、在若干個(gè)點(diǎn)處將總的流分成較小的流來實(shí)現(xiàn)的。韌性鐵的槽或管還設(shè)計(jì)成具有使其非常沉重的大的侵蝕裕量。引入到被裝填的塔中的液體將夾帶來自于填料和其他材料的緩慢磨損的固體，通常為細(xì)的顆粒。在液體中發(fā)現(xiàn)的固體的較大顆粒通常是破裂的填料的小碎片；通常，這發(fā)生在用填料對(duì)塔進(jìn)行填充期間。盡管如濾網(wǎng)或過濾器之類的裝置被使用來去除固體，但這種裝置不是完美的，并且在硫酸エ業(yè)中，適用于過濾元件的構(gòu)造的材料具有有限的壽命。液體中的固體能夠在分配器中累積成沉積物，這導(dǎo)致錯(cuò)誤分配，并且隨著生產(chǎn)的隨后損耗，需要設(shè)備的周期性清潔。然而，較高的液體速度將通過保持大部分懸浮的固體來被掃出分配器之外來阻礙沉積物的形成。當(dāng)前，硫酸塔中的很多分配器由改進(jìn)的耐酸材料制成，耐酸材料在與酸接觸的設(shè)備、管等中允許較高速度，同時(shí)分配器具有減小的尺寸、重量和侵蝕。成本高效的耐酸金屬合金是具有高的娃含量的奧氏體不銹鋼，如注冊(cè)■給加拿大的Aker Solutions公司的SARAMET ，其用于在硫酸裝備中使用。然而，由于液體容量通過槽型分配器而増大，即隨著較高的速度而減小尺寸，在每個(gè)排放出口上方的統(tǒng)一高度處保持平靜的液面的難度增大；因此，已經(jīng)使用了將液體在多個(gè)入口點(diǎn)處引入到槽中的不同方法以保持液面的較低速度和最小干擾。在直徑大于大約2 m的較大的塔中，典型地使用若干供給導(dǎo)管以提供進(jìn)入分配槽中的若干液體入口點(diǎn)。然而，附加的供給導(dǎo)管減小了成本效益并且在需要清潔時(shí)是不方便的。然而，存在對(duì)于改進(jìn)的分配器、包括這種分配器的組件和塔的需要。出版物的列表
美國專利 3,146,609; 4, 479, 909; 5, 014, 740;
3,419, 251; 4, 557, 877; 5, 884, 658;4,267, 978; 4, 991, 646; 5, 919, 405;以及 4，272，026; 4，994，210; 6，758，463 B2。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是用于提供一種槽型分配器，其具有簡單而方便的供給導(dǎo)管裝置，同時(shí)還為液體的均勻分配做準(zhǔn)備。本發(fā)明的再一目的是用于提供一種槽型分配器，其將通過防止將堵塞排放孔ロ的沉積而減小清潔頻率。本發(fā)明的另一目的是由于其在改進(jìn)的成本高效的塔中的使用，所述塔用于在針對(duì)質(zhì)量和/或熱傳遞エ藝中引導(dǎo)氣體-液體接觸。本發(fā)明的再另ー個(gè)目的是其在改進(jìn)的硫酸エ藝中的使用。另外，本發(fā)明的目的包括其在其他涉及吸收和解吸操作并且包括碳捕獲和埋存的大規(guī)模エ藝的改進(jìn)中的使用。本發(fā)明涉及一種兩段式、槽型液體分配器，用于通常在用于質(zhì)量和/或熱傳遞的直接氣體-液體接觸裝置中使用，并且更具體地，用于在具有一個(gè)或多個(gè)填料段(具有任意的或結(jié)構(gòu)化的填料)的柱中使用。本發(fā)明在使用于分配器的各個(gè)槽的供給液體入口點(diǎn)的數(shù)量最小化(最優(yōu)選地，減少至ー個(gè)入口點(diǎn))、為液體速度做準(zhǔn)備以使得遍布分配器來保持懸浮在流動(dòng)流中的細(xì)小固體從而避免細(xì)分的沉積物的累積方面具有特別的效用。本發(fā)明對(duì)于堰型和浸入孔ロ型槽型分配器二者都具有效用，其中浸入孔ロ型槽型分配器為優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明可以在很多應(yīng)用中用于減小分配器尺寸，或者用于高流動(dòng)容量，并且在硫酸裝備中的吸收塔和干燥塔中具有特定的應(yīng)用。本發(fā)明還在碳捕獲和埋存裝備中的吸收塔和解吸塔中使用的溶液的分配中具有特定的應(yīng)用。因此，在一個(gè)較廣的方面，本發(fā)明提供一種容納在塔內(nèi)的液體分配的槽，所述塔用于至少第一液體與第二流體之間的質(zhì)量或熱交換的目的；
所述槽具有上段和下段；
所述下段用于接收所述第一液體；
水平分隔構(gòu)件，其將所述上段與所述下段分開并且具有至少ー個(gè)分隔構(gòu)件部分，所述至少ー個(gè)分隔構(gòu)件部分限定允許使得所述液體流體從所述下段向所述上段流通的孔；
供給導(dǎo)管裝置，其與所述下段連通以向所述下段提供供給第一液體流；
所述下段具有至少ー個(gè)入口部分，所述至少ー個(gè)入口部分限定與所述供給導(dǎo)管裝置連通的液體入口 ；以及
與所述入口部分相鄰的第一隔板，其可操作地被所述第一液體流沖擊并且用于妨礙沿所述分隔構(gòu)件和所述槽的壁部的優(yōu)先流動(dòng)。優(yōu)選地，分配器具有與所述分隔構(gòu)件的孔中的至少ー個(gè)孔相鄰的一組至少ー個(gè)第ニ隔板，以引導(dǎo)所述第一液體流的一部分穿過所述分隔構(gòu)件的孔進(jìn)入所述槽的所述上段中。還更優(yōu)選地，分配器具有位于所述上段內(nèi)的多個(gè)變流裝置，所述變流裝置中的每個(gè)定位成與分隔構(gòu)件的孔相鄰并且具有限定豎直表面的部分和限定水平表面的部分，以實(shí)現(xiàn)所述第一液體在所述槽的所述上段的下表面上的流動(dòng)的反向基本水平的統(tǒng)一分配。優(yōu)選地，供給導(dǎo)管裝置包括從槽和管選擇的中央供給導(dǎo)管。
優(yōu)選地，上段具有限定從堰型或浸入孔ロ型選擇的排放出ロ的部分，第一液體通過排放出ロ離開槽的上段；并且分配槽的排放出ロ是在共同的高度處定位在槽的上段上的浸入孔ロ型。優(yōu)選地，排放出口與引導(dǎo)第一液體流的下水管連通。優(yōu)選地，第一隔板還如此定位在所述ー個(gè)孔的前方以致于可操作地引發(fā)湍流，所述湍流遍布槽的下段的截面提供更統(tǒng)ー的速度并且保持大多數(shù)夾帶固體的懸浮。優(yōu)選地，所述ー組至少ー個(gè)第二隔板還如此定位以致于引發(fā)沿著槽的長度的湍流，所述湍流遍布槽的下段的截面提供更統(tǒng)ー的速度并且保持大多數(shù)夾帶固體的懸浮。優(yōu)選地，變流裝置呈具有從平面和曲面選擇的豎直表面和水平表面的形狀，其中
更優(yōu)選地，豎直表面垂直于分配槽的縱向軸線，其中第一流體沿縱向軸線流動(dòng)，而水平表面垂直于槽的豎直軸線。優(yōu)選地，變流裝置具有朝向與分配槽的縱向軸線垂直的面的成角度(angular)或曲線形的側(cè)延伸部，所述側(cè)延伸部至少部分地延伸到槽的上段的側(cè)壁部。優(yōu)選地，分隔構(gòu)件包括具有孔的整體板，或者可替代地，分隔構(gòu)件包括多個(gè)板，所述多個(gè)板提供相鄰的板之間的孔。優(yōu)選地，第二組隔板中的每ー個(gè)與分隔構(gòu)件中的孔的下游后緣相鄰地對(duì)準(zhǔn)。優(yōu)選地，第二組隔板是分流裝置組件的附接的下部分或連續(xù)的下部分，其中該下部分延伸穿過開ロ進(jìn)入槽的下段中。優(yōu)選地，第二組隔板和變流裝置組件是板的一體形成的部分。優(yōu)選地，分配器具有與孔相鄰的篩網(wǎng)，以將大顆粒保持在槽的下段中。優(yōu)選地，篩網(wǎng)的尺寸設(shè)定為保持大于槽的排放出ロ的尺寸的顆粒；優(yōu)選地或者可替代地，篩網(wǎng)的尺寸設(shè)定為保持大于槽的排放出ロ的尺寸的大約1/5的顆粒。優(yōu)選地，供給導(dǎo)管裝置包括用于所述槽的每個(gè)液體入口的至少ー個(gè)下水管。在再ー個(gè)方面，本發(fā)明提供如上文限定的分配槽的網(wǎng)絡(luò)。還在再ー個(gè)方面，本發(fā)明提供用于質(zhì)量和/或熱傳遞的塔，其包括適于接收填料的一個(gè)或多個(gè)段并且結(jié)合有如上文限定的分配器或分配器的網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)選地，吸收塔和/或如干燥塔是在硫酸接觸エ藝中使用。還在再ー個(gè)方面，本發(fā)明提供硫酸裝備，其包括具有如上文限定的分配器或分配器的網(wǎng)絡(luò)的吸收塔和/或干燥塔。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，提供了一種改進(jìn)的分配器，其不需要供給導(dǎo)管的網(wǎng)絡(luò)或具有分支的供給導(dǎo)管的供給導(dǎo)管。不具有對(duì)若干分配槽進(jìn)行供給的任何分支供給導(dǎo)管的單獨(dú)頂置式導(dǎo)管就足夠了。在大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的槽型分配器具有多個(gè)液體入口的情況下，本發(fā)明的該實(shí)施例對(duì)于每個(gè)分配槽僅需要ー個(gè)入口。每個(gè)槽被分成縱向的敞開上段和縱向的基本封閉下段，該下段具有進(jìn)入其中的単獨(dú)入口流。作為用多個(gè)管減小流速的替代，根據(jù)本發(fā)明，將液體分散到下段中，單獨(dú)進(jìn)入點(diǎn)與構(gòu)建到下段中并且構(gòu)建到ー個(gè)或多個(gè)分隔板中的能量耗散和流動(dòng)偏轉(zhuǎn)隔板系統(tǒng)一起使用。在將上段與下段分開的所述ー個(gè)或多個(gè)分隔板中存在間隔開的孔，用于從下段向上段中的流動(dòng)。隔板在下段中定位在孔-開ロ的附近，所述隔板將流的一部分重新引導(dǎo)到上段中。在上段中，還定位有多個(gè)豎直和水平變流裝置組件，其由豎直表面和水平表面構(gòu)成，在重新引導(dǎo)液體流的開ロ之后，用于更好的分配。變流裝置組件導(dǎo)致沿著分隔板的頂表面的液體的湍流回流，這防止了固體聚集在出ロ孔ロ之間的空間中?；亓鲗?duì)于遍布上段保持液體的統(tǒng)一分配是有益的。出人意料的是，由變流裝置在孔處引發(fā)的附加的往回的湍流大部分被限制于上段的下區(qū)域，并且使得上方的液面更平靜而不會(huì)改變流動(dòng)方向。這是通過防止進(jìn)入上段的大量流體流直接沖擊自由表面來實(shí)現(xiàn)的(并且替代地將其能量耗散在湍流中)。根據(jù)本發(fā)明，由變流裝置導(dǎo)致的表面平靜和改進(jìn)的分配以及由此在本發(fā)明的實(shí)踐中產(chǎn)生的能量耗散系統(tǒng)對(duì)于浸入孔ロ型和堰型分配器二者都是有益的。然而，來自于掃除槽的上段中的懸浮固體的益處主要對(duì)于浸入孔ロ型分配器是有益的。在下文中基于浸入孔ロ型兩段式槽型分配器來更詳細(xì)地描述本發(fā)明。本發(fā)明的一些優(yōu)點(diǎn)可以總結(jié)如下
每個(gè)槽型分配器僅需要ー個(gè)入口，
〇消除了對(duì)多個(gè)導(dǎo)管的頂置式管分配器網(wǎng)絡(luò)的需要；
〇減少了塔的材料和制造勞カ/時(shí)間成本；以及 〇減少了安裝和構(gòu)造時(shí)間和成本。 設(shè)計(jì)不需要對(duì)安裝之后的入口調(diào)節(jié)的細(xì)調(diào)以平衡在縱向方向沿著槽的流動(dòng)； 不需要附加的供給導(dǎo)管的現(xiàn)場安裝；
減少了調(diào)試時(shí)間和成本；
進(jìn)ー步減小了構(gòu)造成本；
為更多的生產(chǎn)利潤提供了更快的啟動(dòng)；
分配對(duì)入口速度(受限于材料限制)不敏感；
使用隔板的系統(tǒng)來引發(fā)遍布槽的下段的湍流和重新分配流；
變流裝置控制流動(dòng)的方向以保持沿每個(gè)槽的長度的統(tǒng)一分配；
生產(chǎn)率匹配要求中的更大的靈活性；
與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于在槽的上部中由變流裝置導(dǎo)致的増大的液體速度和表面剪切力，使得沉積問題較少；
固體累積的時(shí)間較長，減小了清潔的頻率；
更多的在線生產(chǎn)利潤；
進(jìn)ー步減少了維護(hù)時(shí)間/勞カ成本。


為了可以更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參照附圖僅通過示例的方式對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，其中
圖I是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的總體示出為100的硫酸吸收塔的立體 圖2是根據(jù)本發(fā)明的總體示出為200的硫酸吸收塔的立體 圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖I的吸收塔在平面AA-AA’上的水平截面平面視 圖4是根據(jù)本發(fā)明的圖2的吸收塔在平面A-A’上的水平截面平面視 圖5是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖3的在供給導(dǎo)管網(wǎng)絡(luò)3a下方的部分——表示為圖3的勾勒出輪廓的位置VV——的局部放大平面視 圖6是根據(jù)本發(fā)明的圖4的在供給導(dǎo)管3下方的部分——表示為圖4的勾勒出輪廓的位置V—的局部放大平面視 圖7是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖5的沿著槽的縱向中心的豎直局部截面視 圖8是根據(jù)本發(fā)明的圖6的沿著具有幾何形狀和流動(dòng)圖案的槽的縱向中心的豎直局部截面視圖B-B ’ ；
圖9是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖5的CC-CC’的豎直截面視 圖10是根據(jù)本發(fā)明的圖6的C-C’的豎直截面視 圖Ila是在進(jìn)行彎曲以將本發(fā)明的若干部件組合在単獨(dú)制造物品中之前，特定制備板27b的制造平面視 圖Ilb是在進(jìn)行彎曲以將本發(fā)明的若干部件組合在単獨(dú)制造物品中之后，圖Ila的制備板27b的側(cè)視 圖12a和圖12b示出了本發(fā)明的分配槽在分配槽的液體入口附近的一部分的線框立體示圖，包括部件的分解視圖(圖12b)；
圖13a和圖13b示出了本發(fā)明的分配槽的在分配槽端部處的一部分的線框立體示圖，包括部件的分解視圖(圖13b)；
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的可替代性隔板和變流裝置幾何形狀的示例。并且其中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部分。
具體實(shí)施例方式下面的詳細(xì)描述例示了本發(fā)明在生產(chǎn)硫酸的設(shè)施中的使用，特別是關(guān)于本發(fā)明在這些設(shè)施的吸收塔中的使用。盡管下面的詳細(xì)描述基于本發(fā)明在硫酸裝備中的使用，但本發(fā)明本身同樣適用于具有吸收塔的其他エ藝，特別是具有大吸收塔的エ藝，如碳捕獲エ藝。圖I示出了近期的現(xiàn)有技術(shù)的填充塔100，其具有分配槽網(wǎng)絡(luò)Ia和頂置式供給分配網(wǎng)絡(luò)3a。硫酸在多個(gè)供給點(diǎn)14a處被分配到分配槽Ia中，以便為了可接受的腐蝕/侵蝕率降低其速度，并且還為統(tǒng)ー的分·配做準(zhǔn)備。盡管近期使用超級(jí)耐侵蝕高硅奧氏體不銹鋼作為構(gòu)造的材料已經(jīng)由于較高的允許速度而減小了分配槽Ia的尺寸，但在提供統(tǒng)ー的流動(dòng)分配時(shí)發(fā)生了流動(dòng)容量限制，并且因此多個(gè)供給點(diǎn)14a仍然需要為了可接受的流動(dòng)分配的統(tǒng)ー性來降低速度。為了現(xiàn)有技術(shù)的分配槽Ia和供給分配管網(wǎng)絡(luò)3a的更多細(xì)節(jié)，在圖3中呈現(xiàn)了示出為圖I中的平面AA-AA’的塔100的水平截面視圖。在圖2中示出的塔200具有根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)液體分配槽I。槽I穿過由填料支撐件5支撐的示出為6的填料的頂部統(tǒng)一地分配入口液體流8。液體向下流動(dòng)并且離開塔200，作為出ロ液體流9。在逆流式塔200中，如所示出的那樣，含有SO3的入口氣流10進(jìn)入塔200中并且進(jìn)入通廊(vestibule)4中。氣體向上行進(jìn)穿過填料支撐件5和填料6,在此處，硫酸與含有SO3的氣體之間發(fā)生熱和/或質(zhì)量傳遞。耗盡了 SO3的氣體然后穿過包括簡單的入口供給導(dǎo)管網(wǎng)絡(luò)3和改進(jìn)的分配槽I的液體分配系統(tǒng)，其中分配槽I具有單獨(dú)的多個(gè)入口 14和根據(jù)本發(fā)明的使用的變流裝置19。當(dāng)耗盡了 SO3的氣體向上流經(jīng)液體分配系統(tǒng)時(shí)，可能夾帶有液滴，并且氣體然后穿過除霧器7以在作為氣體出口流11離開塔200之前去除攜載的任何液體。硫酸入口供給導(dǎo)管3示出為具有供給流8，該供給流8分成通過每個(gè)分配槽I的單獨(dú)的多個(gè)入口 14進(jìn)入的多個(gè)流。為了改進(jìn)的分配槽I和相應(yīng)的供給分配管網(wǎng)絡(luò)3的更多細(xì)節(jié)，在圖4中呈現(xiàn)了示出為圖2中的平面A-A’的塔的截面平面視圖。
圖3示出了在圖I的截面平面AA-AA’處的塔的平面視圖，該塔具有根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的兩個(gè)分配槽la，每個(gè)分配槽Ia具有多個(gè)入ロ 14a，并且在槽側(cè)壁架24上具有多個(gè)浸入孔ロ 12，下水管13在浸入孔ロ 12下方附接，用于在整個(gè)截面區(qū)域上引導(dǎo)分配槽出口流并且向下引導(dǎo)至填料6。供給液體流8通過供給分配管網(wǎng)絡(luò)3a被分配至現(xiàn)有技術(shù)的分配槽Ia的多個(gè)入口 14a。如所示出的那樣，供給分配管網(wǎng)絡(luò)3a包括中央供給導(dǎo)管和較小的分支供給導(dǎo)管。多個(gè)入口 14a的數(shù)量選擇為用于在入口 14a的數(shù)量增大時(shí)分配較小的入口流，以便從而導(dǎo)致遍布分配槽Ia的長度的較低速度。遍布現(xiàn)有技術(shù)的分配槽Ia的長度的較低速度為了確保液體的均勻分配是必須的。在由韌性鐵構(gòu)造的較早的現(xiàn)有技術(shù)的分配槽中，較低速度為了避免加速磨損也是必須的。在圖5的放大視、圖以及隨后的圖7和圖9的截面視圖中示出了在圖3中的勾勒出輪廓的部分VV (位于供給分配管網(wǎng)絡(luò)3a的下方)的更多細(xì)節(jié)。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)分配槽1，每個(gè)分配槽I具有其自己的単獨(dú)入ロ 14，并且在槽側(cè)壁架24上具有多個(gè)浸入孔ロ 12，下水管13在浸入孔ロ 12下方附接，用于在整個(gè)截面區(qū)域上引導(dǎo)分配槽出ロ流并且向下引導(dǎo)至填料6。供給液體流8通過供給分配管網(wǎng)絡(luò)3被分配至根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的分配槽I的単獨(dú)入口 14。如所示出的那樣，供給分配管網(wǎng)絡(luò)3僅包括中央供給導(dǎo)管。在與現(xiàn)有技術(shù)的多個(gè)入口相比時(shí)，単獨(dú)入口 14將較高速度的入口流注入到分配槽I中，分配槽I包括變流裝置19，變流裝置19是本發(fā)明的區(qū)別特征中的其中ー個(gè)。改進(jìn)的分配槽I不出為包括一個(gè)或多個(gè)分隔板15,分隔板15保持附接于壁架24的內(nèi)側(cè)緣并且與內(nèi)側(cè)緣重疊，并且分隔板15將改進(jìn)的分配槽I分成位于壁架24上方的上敞開段17和位于ー個(gè)或多個(gè)分隔板15下方的槽的下段18。如在圖8和圖12中更好地示出的那樣，入口管14連接到下段18中。進(jìn)入槽的下段18中的入口流穿過ー個(gè)或多個(gè)分隔板15的孔16，所述孔在本視圖中被變流裝置19覆蓋在上段17中。在圖6的放大視圖以及隨后的圖8和圖10的截面視圖中示出了勾勒出輪廓的部分V (位于供給分配管網(wǎng)絡(luò)3的下方)的更多細(xì)節(jié)。圖5為圖3的勾勒出輪廓的部分VV的放大的平面視圖，示出了進(jìn)入現(xiàn)有技術(shù)的分配槽Ia中的多個(gè)入口 14a中的兩個(gè)?？v向地沿著槽的長度的一部分，如在圖5中定位的豎直截面視圖被投影到圖7中，用干與本發(fā)明的分配槽I中的類似的截面?zhèn)纫晥D相比。類似地，穿過槽I (從ー側(cè)到另ー側(cè))，如在圖7中定位的豎直截面視圖CC-CC’被投影到圖9中。圖6為圖4的勾勒出輪廓的部分V的放大的平面視圖，指出了創(chuàng)建出槽的下段18的ー個(gè)或多個(gè)水平分隔板15，水平分隔板15附接到槽I的水平的側(cè)壁架24上，在該處，多個(gè)浸入孔ロ 12被定位成使得所有的孔ロ 12都具有共同的上方液體高度。水平分隔板15結(jié)合有變流裝置19，變流裝置19是本發(fā)明的重要特征，其從上方表現(xiàn)為矩形并且其覆蓋ー個(gè)或多個(gè)板15中的孔16?？v向地沿著槽的長度的一部分，如在圖6中定位的豎直截面視圖B-B’被投影到圖8中，以最佳地示出變流裝置19的側(cè)視圖和由于本發(fā)明的變流裝置和隔板特征所導(dǎo)致的流動(dòng)圖案。穿過槽(從ー側(cè)到另ー側(cè))，如在圖6中定位的豎直截面視圖C-C’被投影到圖10中，以最佳地示出水平壁架24并示出典型的變流裝置組件19的前視圖。圖7為來自圖5的縱向截面，示出了根據(jù)近期的現(xiàn)有技術(shù)的分配槽Ia的一部分，其中多個(gè)入口 14a提供分開的硫酸入口流23a進(jìn)入下區(qū)域中。為了清楚起見，下水管13的大部分已經(jīng)被去除，并且所包括的下水管是截?cái)嗔说?。所包括的下水?3在槽的壁部后方用虛線示出為一直延伸到側(cè)水平壁架24，在該處，下水管與浸入孔ロ(未示出)流體連通，而浸入孔ロ 12在 圖9中示出。在近期的現(xiàn)有技術(shù)的該情況下，進(jìn)入槽Ia的多個(gè)分開的入口流23a為較低速度做準(zhǔn)備，適用于確保沿著分配槽Ia的長度的排放流的均勻分配。圖8為來自圖6的縱向截面B-B’，示出了改進(jìn)的分配槽I的作為上段17和下段18的兩個(gè)段，上段17和下段18被附接到水平壁架24的內(nèi)側(cè)緣上的ー個(gè)或多個(gè)水平分隔板15分開。為了清楚起見，沒有示出上段17中的液體高度。同樣，下水管13的大部分已經(jīng)被去除，而所包括的下水管13是截?cái)嗔说摹Ｋǖ南滤艿南蛩降膫?cè)壁架24的向上延伸段已經(jīng)未示出。圖7以虛線示出了該延伸段。入口液體供給分配導(dǎo)管3 (圖2)將圖8中所示的液體流部分23a通過單獨(dú)管入口 14 (圖2、4、6和8)引導(dǎo)到每個(gè)分配槽I中。入ロ管直徑被槽I的下段18的寬度約束。在水平板中或者在各個(gè)板段15之間存在開ロ 16，流體穿過開ロ 16從下段18流到上段17中。流動(dòng)箭頭23 (a至e)示出了硫酸流體流的大致方向。穿過開ロ 16的流23e被變流裝置19重新引導(dǎo)，與其在下段中的水平入口行進(jìn)的方向相反，首先向上引導(dǎo)，然后地沿著上段17的下表面往回引導(dǎo)。在圖8中，當(dāng)直管用于單獨(dú)入口 14時(shí)，入口流23a沿著流動(dòng)箭頭23b沖擊較遠(yuǎn)的壁，通常是槽的底部底板，并且優(yōu)先地沿著底板流動(dòng)。底板上與入口流相對(duì)并且靠近入ロ 14定位(直到越過第一開ロ 16—段較短距離)的“入口”隔板或類似的阻塞物22向上并且背離相對(duì)的底板沿箭頭23c重新引導(dǎo)硫酸流。在被沖擊的底板上需要在流入ロ 23b的任ー側(cè)上的最少一個(gè)這樣的隔板22。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是入口隔板22對(duì)引發(fā)湍流是重要的，這有助于提供穿過封閉的槽的下段18的更統(tǒng)ー的速度特性。還可以使用其他用于隔板22的特性，只要這些特性中斷沿著與入口管相対的壁部的優(yōu)先流動(dòng)并且優(yōu)選地引發(fā)湍流即可。超出入口區(qū)域之外，在槽I的上段17與下段18之間存在多個(gè)孔或開ロ 16。在每個(gè)開ロ 16的附近，在下段18中存在豎直隔板20，以重新引導(dǎo)硫酸流的一部分向上穿過開ロ
16。方便制造和安裝相等尺寸的隔板20，但是ー些隔板20被按比例改變大小，以調(diào)節(jié)在長的分配器中穿過每個(gè)開ロ 16的流率。隔板20在槽的下段18中在底部與分隔板15之間的任何高度處發(fā)揮功能。在最優(yōu)選的實(shí)施例中，隔板20定位在水平分隔板15的底部處，使得變流裝置19、分隔板15以及豎直隔板20能夠由一片可成形材料制造。高硅奧氏體不銹鋼是用于硫酸生產(chǎn)的塔中的優(yōu)選材料，并且能夠利用彎曲機(jī)和切割機(jī)形成為結(jié)合有若干特征的板，如圖11中所示。隔板20中的每ー個(gè)還重新引導(dǎo)槽的下段18內(nèi)的硫酸流，如由流動(dòng)箭頭23d所示出的那樣。因此，這些隔板20還引發(fā)湍流，這提供槽的下段18中的更統(tǒng)ー的液體流動(dòng)特性。在現(xiàn)有技術(shù)的用于硫酸服務(wù)的韌性鐵分配器中，該湍流將迅速地侵蝕暴露的表面。再次參照?qǐng)D8，變流裝置組件19設(shè)置在開ロ 16的下游邊緣處。在缺少變流裝置組件19的情況下，高的入口流動(dòng)速度導(dǎo)致流經(jīng)過ー個(gè)開ロ 16以在水平方向上繼續(xù)并且添加到來自下ー個(gè)開ロ 16的水平液體流中。這導(dǎo)致液體的表面高度在槽I的遠(yuǎn)端部處比在固定圖案中的中心處要高，并且高的向上速度導(dǎo)致顯著的局部液體水平干擾。變流裝置19提供穿過水平流動(dòng)方向和向上流動(dòng)方向兩者的阻塞，并且定位在開ロ 16處，以通過沿著槽的上段17的底部表面將經(jīng)過開ロ 16的流引導(dǎo)到水平但是相反的方向23e上而保持上段17中的低平均速度。發(fā)現(xiàn)在以平均速度保持相反的水平液體流時(shí)有顯著的益處，平均速度足夠來保持剪切カ以掃除沉積的固體。
圖9為圖5的截面視圖CC-CC’，是穿過近期的現(xiàn)有技術(shù)的入口管14a和分配槽Ia的從ー側(cè)到另ー側(cè)的截面，示出了使用的很多浸入孔ロ 12，這些孔ロ 12在槽Ia的水平壁部段24上定位在共同的高度處。近期的現(xiàn)有技術(shù)的該情況沒有示出用于兩個(gè)槽段的分隔板，盡管入口管14a示出為延伸到槽的下段18a中。為了較低的速度，現(xiàn)有技術(shù)使用多個(gè)入口管14a以提供進(jìn)入槽中的很多分開的入口流23a，適用于確保沿著分配槽Ia的長度的液體排放流的均勻分配。圖10為圖6的截面視圖C-C’，是穿過典型開ロ 16 (參見圖8)的改進(jìn)的分配槽I的從ー側(cè)到另ー側(cè)的截面，示出了其中變流裝置19跨越槽I的下段18的整個(gè)寬度，其中側(cè)部在水平分隔壁部板15的上方 重疊。液體流向上引導(dǎo)隔板20示出為定位在下段18的頂部處。如圖10中所示的截面示出了使用的很多浸入孔ロ 12，浸入孔ロ 12在槽I的水平的側(cè)壁架24上定位在共同的高度。流動(dòng)箭頭指示了進(jìn)入上段17中以及進(jìn)入浸入孔ロ 12中的一般流動(dòng)路徑，并且指出了回渦旋流，回渦旋流保持細(xì)顆粒的懸浮的和用于沉積固體的重新夾帶的掃除作用。在優(yōu)選實(shí)施例中，位于下段18與上段17之間的ー個(gè)或多個(gè)水平分隔板15還用來支撐開ロ 16中的篩網(wǎng)或類似的過濾裝置，以限制夾帶在下段18中的入口流中的大的固體顆粒。篩網(wǎng)開ロ的尺寸選擇為足夠小(即，小于孔ロ的尺寸，并且優(yōu)選地，小于孔ロ尺寸的1/5)以避免使堵塞孔ロ 12的固體通過。圖Ila和Ilb示出了變流裝置組件19和隔板20，變流裝置組件19和隔板20從一片板材料或薄板金屬形成為分隔板15的特定的板段27b的部分。在圖12a、12b、13a和13b中示出了位于分配槽I的入口處以及端部處的其他不同尺寸以及不同彎曲的板段27a、27c 和 27d。在圖Ila中，特定的板27b被切割至適當(dāng)?shù)膶挾群烷L度，該長度包括用于變流裝置19的水平部分和豎直部分19a、19b的長度、用于開ロ 16的長度部分、以及用于下段隔板20的長度部分。這樣制備的板被沿著線28a、28b和28c彎曲以形成圖Ilb中所示的輪廓。圖I Ia和I Ib示出了水平板的具有穿孔25的段，穿孔25用于開ロ 16，并且在必要時(shí)用于較細(xì)的篩網(wǎng)26的支撐。對(duì)于在上段與下段之間的多個(gè)隔板27b，在開ロ 16與變流裝置19之間的隔板的一致長度是優(yōu)選的，但是能夠根據(jù)需要而改變，例如，開ロ之間的距離可以在槽的端部和中心處改變。在彎曲之前，特定的板27b被進(jìn)ー步制備有沖壓、鉆削或切削的孔29，用于螺栓組件，并且板27b具有開ロ穿孔25，并且去除了拐角部30以便將隔板20配合到槽的下段I中。為了清楚起見，圖12a、12b、13a和13b不包括附接在孔ロ 12下方的下水管。圖12為等距立體線框組件和槽I的入口部分的分解視圖，示出了如上所述的分隔板27b以及在供給入口液體流23a的中央槽入口 14處使用的另ー個(gè)特定的分隔板27a。如所示出的那樣的入口分隔板27a是截?cái)嗔说模菑娜肟?14開始沿相反的方向類似地延イ申，即，圍繞中心線31對(duì)稱地延伸。分隔板27a包括用于入口 14的任ー側(cè)上的孔16的第一個(gè)孔的穿孔端部段。分隔板27a還結(jié)合有入口底部隔板22，作為分隔板27a的延伸的彎曲部33的下部，其具有使液體穿過槽I的下段18的開ロ 32。具有底部隔板22的延伸部33也可以制備成為單獨(dú)的元件并且例如通過焊接而附接到分隔板27a上。圖13a和13b為等距立體線框組件和槽I的端部部分的分解視圖，示出了在槽的端壁36之前形成分隔板15的最后段的兩個(gè)特定的分隔板27c和27d。在每個(gè)槽I的端部區(qū)域處，從分隔板延伸到槽I的下段18的底部的穿孔板和/或篩網(wǎng)34被包括作為用于過濾和收集沉積物的最后裝置。對(duì)角穿孔板34或篩網(wǎng)優(yōu)選地如所示出的那樣在圖13a和13b中的最后第二個(gè)板27c上附接到槽I中的最后分隔板27c或27d中的其中ー個(gè)上，使得板27c和對(duì)角篩網(wǎng)34能夠一起被去除，用于任何 聚集的沉積物的清潔。優(yōu)選的幾何形狀是大致對(duì)角方向，從倒數(shù)第二個(gè)孔16的后部向下延伸到槽I的底部并且朝向槽I的端部延伸，使得固體被引導(dǎo)到凹部中，在該凹部中，固體能夠聚集而不阻止經(jīng)過端部開ロ的流動(dòng)。這在新的填料被引入之后的初始操作期間是特別有用的，其中ー些可能的破損產(chǎn)生較大尺寸的固體。圖12a、12b、13a和13b還指出了使用螺栓35以將ー些可去除的板保持就位，這對(duì)于便于固體的清除是必須的。其他的板通過焊接被永久地固定就位。變流裝置19的側(cè)部形狀不限于如圖8和14a中所示的優(yōu)選的成角度形式，而是通 過示例的方式還可以為如圖14b、14c、14d和14e中所示的不同的曲線形形狀。在圖14b中，變流裝置19的前緣21不出為與孔16和分隔板15的一部分重疊。圖14a和14b不出了槽的下段18中的隔板20以與變流裝置19對(duì)準(zhǔn)，而圖14c、14d和14e還示出了槽的下段18中的豎直隔板20的不同位置。根據(jù)上面的原理，對(duì)于在本發(fā)明的實(shí)踐中的使用的隔板和變流裝置，可以設(shè)想出各種幾何形狀，只要允許方便的制造和安裝即可。示例
從使用小型分配槽進(jìn)行的試驗(yàn)測試發(fā)現(xiàn)了本發(fā)明的成功的功能。小型模型由透明材料制成，以允許觀察槽I內(nèi)的液體流動(dòng)并且以便與相等尺寸的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的模型相比確定改進(jìn)的分配器的總體性能。還通過插入和去除各種部件而觀察到了在改進(jìn)的分配器I中使用的各種特征的效果。測試工作用來調(diào)節(jié)計(jì)算機(jī)模擬模型，用于精確重現(xiàn)，并且計(jì)算機(jī)模擬對(duì)試驗(yàn)添加的特征的流動(dòng)圖案和效果提供了進(jìn)ー步的洞察。在改進(jìn)的分配器2中使用的每個(gè)添加的特征本身不足以依靠其自身來改進(jìn)分配器I的總體性能。因此，從空的槽殼體開始，每個(gè)特征解決ー個(gè)性能難題，但是通常產(chǎn)生新的難題。根據(jù)本發(fā)明，改進(jìn)的分配器的完整組件能夠解決遇到的所有難題。下面的描述提供了如在視覺上觀察到的以及在計(jì)算機(jī)模擬中進(jìn)ー步描繪的每個(gè)特征的效果。對(duì)于任何給定的流率，進(jìn)入分配槽中的入口管的數(shù)量和直徑確定入口速度。在空的槽I中，在沒有任何附加特征的情況下，多個(gè)入口的使用以幾乎統(tǒng)ー的分配實(shí)現(xiàn)了平靜的液面。其中以較低速度將液體引入到槽I中的問題包括懸浮固體的沉積和液面的平靜。這些問題以相對(duì)于彼此相反的關(guān)系受到入口速度的變化的顯著影響。另外，向每個(gè)槽I添加更多入口的成本是昂貴的，并且附加的導(dǎo)管使得周期性的清潔更為復(fù)雜并且耗時(shí)，并且因此由此造成生產(chǎn)和利潤的損失。然而，僅減少入口的數(shù)量(這使入口速度增大)導(dǎo)致對(duì)液面平靜、高度以及液體分配的不利影響。在物理測試以及隨后的計(jì)算機(jī)模擬中，分配槽模型的入ロ的數(shù)量從10減少為I。由于入口的數(shù)量減少為1，所以逐漸形成流動(dòng)圖案， 其形成入ロ附近的駐波。這導(dǎo)致在駐波之前和之后的非常不統(tǒng)ー的液面高度和顯著的液面高度差。包括具有固定間隔孔(以創(chuàng)建與敞開的上段流體連通的封閉底部段)的分隔板的現(xiàn)有技術(shù)特征被安裝并測試。在高的液體流通過量下，通過引入到底部段中的入口液體流，中央供給入口附近的駐波流動(dòng)圖案不再出現(xiàn)。與在沒有分隔板的試驗(yàn)中觀察到的一祥，液面高度中沒有顯著的上漲。然而，經(jīng)過槽的端部處的分隔孔的流率比經(jīng)過更靠近中央入口的孔的流率顯著地更高。槽的上段中的可變液體高度的固定圖案被觀察到在槽的外端部處具有最高液面高度，液面高度向中心處的最低高度降低。在具有分隔板和沒有分隔板的情況下對(duì)槽中的流體流進(jìn)行建模的隨后的計(jì)算機(jī)模擬被調(diào)節(jié)為重現(xiàn)視覺觀察到的液面圖案。在具有分隔的槽的情況下，經(jīng)調(diào)節(jié)的模型的結(jié)果指出在槽的下段的底部處呈現(xiàn)強(qiáng)大的優(yōu)先流。槽中的可變液面高度防止了經(jīng)過具有相等尺寸的開ロ直徑的浸入孔ロ的相等排放流率，并且其他實(shí)現(xiàn)相等排放流的措施是不實(shí)際的。這種措施包括對(duì)于不同的液面高度調(diào)節(jié)孔ロ直徑，但這將極大地限制操作容量的范圍。 隔板被引入到被分隔的槽的底部段中，以平衡經(jīng)過分隔板中的孔的流。隔板被定位在每個(gè)孔的附近以及與入口流相対的底板上的槽的入口區(qū)域二者中。隔板可以在位置和尺寸上進(jìn)行調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)經(jīng)過孔的流的合理的平衡。隔板的兩個(gè)位置解決了不同的問題。在入口附近的槽底板上的隔板通過引發(fā)湍流并重新分配流動(dòng)流遍布槽的下段來沿著底部中斷初始優(yōu)先流。在缺少在入口底部隔板的情況下，保持槽的性能與沒有隔板的槽非常類似，即，高的外端部液體高度。入口區(qū)域的每側(cè)上的單個(gè)底部隔板不足以沿著槽的長度適當(dāng)?shù)胤峙浣?jīng)過每個(gè)孔的流動(dòng)，并且發(fā)現(xiàn)每個(gè)孔的附近的附加隔板將是必須的。這些附加隔板將來自槽的下段的流的一部分重新引導(dǎo)到上段中，但是為了使附加隔板來適當(dāng)?shù)匕l(fā)揮功能，必須的是，首先具有穿過槽的下截面的均勻的流動(dòng)流，這是由入口隔板導(dǎo)致的。然而，如隨后在計(jì)算機(jī)模擬中看到的那樣，附加隔板還有助于引發(fā)湍流以及沿著槽的長度重新分配和保持在下段中的均勻的流動(dòng)流。盡管計(jì)算機(jī)模擬顯示經(jīng)過孔的均勻液體流，但仍然存在被分隔的槽的外端部與中心之間的在視覺上觀察到的大液面高度差的圖案。進(jìn)入上段的流仍然主要水平地朝向槽的端部。發(fā)現(xiàn)在分隔板的頂部上的每個(gè)孔的下游側(cè)處引入豎直變流裝置能夠主要向上地引導(dǎo)流動(dòng)，這進(jìn)一步改進(jìn)了沿著槽的長度的液體分配。然而，豎直流還導(dǎo)致在每個(gè)開口上方形成的駐波。這允許飛濺的可能性并且還由于表面波而允許局部的不均勻排放流的可能性。水平變流裝置與豎直變流裝置相結(jié)合地放置在每個(gè)孔的上方，并且組合的變流裝置組件能夠防止孔上方的駐波。在進(jìn)ー步的測試中，發(fā)現(xiàn)添加的變流裝置組件能夠使針對(duì)調(diào)節(jié)槽的下段中的隔板的位置和尺寸的先前發(fā)現(xiàn)的要求最小化。通常，相等的間隔和隔板尺寸現(xiàn)在足以在比先前的槽設(shè)計(jì)中使用的流動(dòng)容量高得多的流動(dòng)容量下實(shí)現(xiàn)沿著槽的長度的顯著平靜且均勻的液面的高度。使用用于重現(xiàn)視覺結(jié)果的經(jīng)調(diào)節(jié)的模型參數(shù)，進(jìn)ー步的計(jì)算機(jī)模擬指出，其中上段中的變流裝置組件還重新引導(dǎo)液體以在槽的上段的底部上掃過。液體速度大致保持在固體沉積速度以上，并且穿過底部的平均剪切應(yīng)カ能夠?qū)⒊练e的顆粒通過排放孔ロ掃出，或者導(dǎo)致重新夾帶?？傊?，看到的是，隔板與變流裝置組件的組合效果清楚地提供了一種改進(jìn)的分配槽，在與現(xiàn)有技術(shù)相比時(shí)，改進(jìn)的分配槽具有數(shù)量減少的入口、沿著槽的長度的統(tǒng)一分配、平靜的液面以及減少的固體的沉積。
盡管本公開已經(jīng)描述并示出了本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā) 明不限于那些特定實(shí)施例。相反，本發(fā)明包括構(gòu)成已經(jīng)描述并示出的具體實(shí)施例和特征的在功能和機(jī)械方面等同的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種容納在塔內(nèi)的用于分配液體的分配器，所述塔用于至少第一液體與第二流體之間的質(zhì)量或熱交換的目的； 所述槽具有上段和下段； 所述下段用于接收所述第一液體； 水平分隔構(gòu)件，所述水平分隔構(gòu)件將所述上段與所述下段分開并且具有至少ー個(gè)分隔構(gòu)件部分，所述至少ー個(gè)分隔構(gòu)件部分限定允許使得所述液體流體從所述下段至所述上段流通的孔； 供給導(dǎo)管裝置，所述供給導(dǎo)管裝置與所述下段連通以向所述下段提供供給第一液體流； 所述下段具有至少ー個(gè)入口部分，所述至少ー個(gè)入口部分限定與所述供給導(dǎo)管裝置連通的液體入口 ；以及 與所述入口部分相鄰的第一隔板，所述第一隔板可操作地被所述第一液體流沖擊并且用于妨礙沿所述分隔構(gòu)件和所述槽的壁部的優(yōu)先流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分配器，包括與所述分隔構(gòu)件的孔中的至少ー個(gè)孔相鄰的一組至少ー個(gè)第二隔板，以引導(dǎo)所述第一液體流的一部分穿過所述分隔構(gòu)件的孔進(jìn)入所述槽的所述上段中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的分配器，包括位于所述上段內(nèi)的多個(gè)變流裝置，所述變流裝置中的每個(gè)定位成與分隔構(gòu)件的孔相鄰并且具有限定豎直表面的部分和限定水平表面的部分，以實(shí)現(xiàn)所述第一液體在所述槽的所述上段的下表面上的流動(dòng)的反向基本水平的統(tǒng)一分配。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的分配器，其中，所述供給導(dǎo)管裝置包括從槽和管選擇的中央供給導(dǎo)管。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的分配器，包括所述上段，所述上段具有限定從堰型或浸入孔ロ型選擇的排放出ロ的部分，所述第一液體通過所述排放出ロ離開所述槽的所述上段。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分配器，其中，所述分配槽的所述排放出ロ是在共同的高度處定位在所述槽的上段上的浸入孔ロ型。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或權(quán)利要求6所述的分配器，其中，所述排放出ロ與引導(dǎo)第一液體流的下水管連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的分配器，其中，所述第一隔板還如此定位在所述一個(gè)孔的前方以致于可操作地引發(fā)湍流，所述湍流遍布所述槽的下段的截面提供更統(tǒng)ー的速度并且保持大多數(shù)夾帶固體的懸浮。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的分配器，其中，所述ー組至少ー個(gè)第二隔板還如此定位以致于引發(fā)沿著所述槽的長度的湍流，所述湍流遍布所述槽的下段的截面提供更統(tǒng)一的速度并且保持大多數(shù)夾帶固體的懸浮。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至9中任一項(xiàng)所述的分配器，其中，所述變流裝置呈具有從平面和曲面選擇的豎直表面和水平表面的形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的分配器，其中，所述豎直表面垂直于所述分配槽的縱向軸線，所述第一流體沿該縱向軸線流動(dòng)，而所述水平表面垂直于所述槽的豎直軸線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分配器，其中，所述變流裝置具有朝向與所述分配槽的縱向軸線垂直的面的成角度或曲線形的側(cè)延伸部，所述側(cè)延伸部至少部分地延伸到所述槽的上段的側(cè)壁部上。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至12中任一項(xiàng)所述的分配器，其中，所述分隔構(gòu)件包括具有所述孔的整體板。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至13中任一項(xiàng)所述的分配器，其中，所述分隔構(gòu)件包括多個(gè)板，所述多個(gè)板提供相鄰的板之間的所述孔。
15.根據(jù)權(quán)利要求2至14中任一項(xiàng)所述的分配器，其中，所述第二組隔板中的每ー個(gè)與所述分隔構(gòu)件中的孔的下游后緣相鄰地對(duì)準(zhǔn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求2至15中任一項(xiàng)所述的分配器，其中，所述第二組隔板是所述分流裝置組件的附接的下部分或連續(xù)的下部分，其中所述下部分延伸穿過所述開ロ進(jìn)入所述槽的下段中。
17.根據(jù)權(quán)利要求2至16中任一項(xiàng)所述的分配器，其中，所述第二組隔板和所述變流裝置組件是所述板的一體形成的部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求I至17中任一項(xiàng)所述的分配器，包括與所述孔相鄰的篩網(wǎng)，以將大顆粒保持在所述槽的下段中。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的分配器，其中，所述篩網(wǎng)的尺寸設(shè)定為保持大于所述槽的所述排放出ロ的尺寸的顆粒。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的分配器，其中，所述篩網(wǎng)的尺寸設(shè)定為保持大于所述槽的所述排放出ロ的尺寸的大約1/5的顆粒。
21.根據(jù)權(quán)利要求I至20中任一項(xiàng)所述的分配器，其中，所述供給導(dǎo)管裝置包括用于所述槽的每個(gè)液體入口的至少ー個(gè)下水管。
22.根據(jù)權(quán)利要求I至21中任一項(xiàng)所述的ー種分配槽的網(wǎng)絡(luò)。
23.一種用于質(zhì)量和/或熱傳遞的塔，所述塔包括適于接收填料的ー個(gè)或多個(gè)段并且結(jié)合有根據(jù)權(quán)利要求I至22中任一項(xiàng)所述的分配器或分配器的網(wǎng)絡(luò)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的塔，用于作為硫酸接觸エ藝中的吸收塔和/或作為干燥塔。
25.—種包括塔的硫酸裝備，所述塔從吸收塔和干燥塔構(gòu)成的組中選擇，所述吸收塔和所述干燥塔具有根據(jù)權(quán)利要求I至24中任一項(xiàng)所述的分配器或分配器的網(wǎng)絡(luò)。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的塔，用于作為ニ氧化碳捕獲エ藝中的吸收塔。
27.—種ニ氧化碳捕獲裝備，包括吸收塔，所述吸收塔具有根據(jù)權(quán)利要求I至23中任一項(xiàng)或權(quán)利要求26所述的分配器或分配器的網(wǎng)絡(luò)。
全文摘要
一種容納在塔內(nèi)的液體分配槽，塔用于至少第一液體與第二流體之間的質(zhì)量或熱交換的目的；槽具有上段和下段；下段用于接收第一液體；水平分隔構(gòu)件，其將上段與下段分開并且具有至少一個(gè)分隔構(gòu)件部分，至少一個(gè)分隔構(gòu)件部分限定允許使得液體流體從下段向上段流通的孔；供給導(dǎo)管裝置，其與下段連通以向下段提供供給第一液體流；下段具有至少一個(gè)入口部分，至少一個(gè)入口部分限定與供給導(dǎo)管裝置連通的液體入口；以及與入口部分相鄰的第一隔板，其可操作地被第一液體流沖擊并且用于妨礙沿分隔構(gòu)件和槽的壁部的優(yōu)先流動(dòng)。槽和塔在硫酸裝備和二氧化碳捕獲裝備中具有特別的價(jià)值。
文檔編號(hào)B01D3/00GK102791346SQ201080064660
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者D.J.施特倫伯格, D.S.諾爾頓, O.G.佩雷斯, T.S.德拉克特 申請(qǐng)人:坎梅蒂斯公司