專利名稱：一種大直徑的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器及在二氧化碳吸收塔的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于大直徑的二氧化碳吸收塔設(shè)備的進(jìn)氣均布設(shè)備，特別是一種能在單氣相進(jìn)氣狀態(tài)時結(jié)構(gòu)簡單，促進(jìn)氣體均勻分布，降低壓降的氣體分布器。
背景技術(shù)：
塔器是石油和化工工業(yè)中廣泛應(yīng)用的一種氣液、液液接觸傳質(zhì)設(shè)備。近十幾年來， 隨著填料技術(shù)的日益成熟，大型填料塔已經(jīng)逐漸成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。對于一座性能良好的填料塔，填料本身的高性能固然重要，但與之相匹配的塔內(nèi)件，尤其是液體分布器和氣體分布器也是至關(guān)重要的，否則填料的高性能就不能得以充分發(fā)揮，特別是對于大直徑、淺床層的填料塔，氣液的初始分布非常重要，往往是填料塔能否成功應(yīng)用的關(guān)鍵。目前，對于塔內(nèi)的液相分布較為重視，而對于氣體分布的研究卻相對較少。目前，在工業(yè)中廣泛應(yīng)用的氣體分布器多為通過開孔的直管或者其他不同的氣體導(dǎo)流裝置來實現(xiàn)在塔器內(nèi)氣體的均勻分布。由于氣體從位置不同的開孔處流出的速率不同，所以此種分布器很難達(dá)到均勻分布?xì)怏w的目的。而其他的氣體分布器的導(dǎo)流裝置存在著氣體流過壓降大，分布器上方存著氣體渦流而分布不均等缺點。而對于二氧化碳吸收塔，當(dāng)塔徑較大時，氣體分布的均勻性尤為顯得十分重要。并且對于進(jìn)氣狀態(tài)為單氣相時，使用傳統(tǒng)的氣體分布經(jīng)歷一個進(jìn)料折流而上的過程，不但會增大不必要的壓降，而且內(nèi)部的內(nèi)件也會對氣體分布過程的均布性造成影響?；谝陨涎芯浚覀冡槍Υ笾睆絾蜗鄽怏w進(jìn)料的二氧化碳吸收塔的進(jìn)氣裝置進(jìn)行了研究，提出了基于大直徑二氧化碳吸收塔的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種氣體分布器，該裝置適用于大直徑的單相氣相進(jìn)料狀態(tài)的二氧化碳吸收塔器內(nèi)的氣相氣體分布。滿足上述的目的的裝置特征在于，除去不必要的分布器內(nèi)件有效地降低壓降的同時，氣體分布更加均勻。通過開設(shè)均勻分布的進(jìn)口管來實現(xiàn)改變氣體流向，從而達(dá)到降低壓降、均勻分布的目的。此外，針對大直徑的塔器具有更為重要的意義。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種大直徑的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器，在直徑大于1200mm的大型吸收塔中，設(shè)置多進(jìn)口切向分配式氣體分布器，它包括多根進(jìn)氣管口，分別均勻分布在該分布器的外側(cè)，進(jìn)氣管口的方向均為自下向上開設(shè)。進(jìn)氣管的中軸線與和俯視平面平行的法平面之間的夾角α為35° 40°。進(jìn)氣管的中軸線與和主視平面平行的切平面之間的夾角β為35° 45°。進(jìn)氣管的管徑設(shè)置為 40mm 60mm。進(jìn)氣管的中軸線伸出分布器壁外的長度Ll為350mm 450mm。本發(fā)明的氣體分布器在二氧化碳吸收塔的應(yīng)用，二氧化碳吸收塔直徑大于1200mm，分布器高L2為600mm 1000mm，進(jìn)氣管在垂直方向上距離底面的距離L3為 300mm 500mm ；進(jìn)氣管口開設(shè)6 12根。本發(fā)明的優(yōu)點在于針對了大塔徑和二氧化碳吸收塔進(jìn)氣分布狀態(tài)難以均勻的問題進(jìn)行研究，簡化傳統(tǒng)氣體分布器的內(nèi)件設(shè)計，僅設(shè)置多個均勻排布的進(jìn)氣管來改變氣體流向，由于進(jìn)氣管自下而上開設(shè)，且根據(jù)設(shè)計，當(dāng)氣體流入流出后，每股氣體都將沿壁面切向環(huán)流而上，基本不會發(fā)生氣流的沖撞，順利進(jìn)入整個填料塔內(nèi)，達(dá)到氣體均勻分布的目的。這樣使得氣體分布更加均勻，降低壓降。本大直徑的二氧化碳吸收塔的進(jìn)氣狀態(tài)僅為氣相單相進(jìn)料，省去傳統(tǒng)氣體分布器由于進(jìn)料多相狀態(tài)，既含有氣相又含有液相的進(jìn)氣狀態(tài)，而要設(shè)計結(jié)構(gòu)使得物料折流而上，從而收集分離出液相，保證僅含氣相向上流動的狀態(tài)，達(dá)到氣液相分離的作用。而且在氣相進(jìn)口分布均勻性上進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化，規(guī)定氣相流向，改善氣相分布狀態(tài)，降低壓降，同時，氣體的均勻分布效果達(dá)到，結(jié)構(gòu)簡單，還能夠有效降低成本，有利于設(shè)計加工制造安裝維修等，對于本類型大型塔器具有重要意義。


圖1 大直徑的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器示意圖；圖2 大直徑的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器俯視圖；圖3 大直徑的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器主視圖；圖4 用于大直徑二氧化碳吸收塔的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器流動示意俯視圖；圖5 用于大直徑二氧化碳吸收塔的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器流動示意主視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明基于大直徑二氧化碳吸收塔的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器的技術(shù)特征做更詳細(xì)的說明本發(fā)明的基于大直徑吸收塔的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器設(shè)置有多個均勻分布的進(jìn)氣管。它針對于直徑大于1200mm的大型二氧化碳吸收塔。本發(fā)明包括多根進(jìn)氣管口，分別均勻分布在該分布器的外側(cè)。其進(jìn)氣管口的方向均為自下向上開設(shè)，可以開設(shè)6 12根進(jìn)氣管，均分圓周均勻分布。本發(fā)明其進(jìn)氣管的管徑設(shè)置為40mm 60mm。其進(jìn)氣管的中軸線與和俯視平面平行的法平面之間的夾角α為35° 40°。進(jìn)其氣管的中軸線與和主視平面平行的切平面之間的夾角β為35° 45°。本發(fā)明其進(jìn)氣管的中軸線伸出分布器壁外的長度Ll為350mm 450mm。其分布器高L2為600mm 1000mm，進(jìn)氣管在垂直方向上距離底面的距離L3為300mm 500mm。本發(fā)明其分布器適用于直徑大于1200mm的二氧化碳吸收塔的進(jìn)氣裝置。詳細(xì)說明如下本發(fā)明的基于大直徑二氧化碳吸收塔的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器設(shè)置有8 個均勻分布的進(jìn)氣管1，分別間隔45°沿圓周均勻排列。它針對于直徑為16m的大型二氧化碳吸收塔。本分布器包括8根進(jìn)氣管口，分別均勻分布在該分布器的外側(cè)。其進(jìn)氣管口的方向均為自下向上開設(shè)。本氣體分布器其進(jìn)氣管的管徑設(shè)置為50mm。其進(jìn)氣管的中軸線與和俯視平面平行的法平面之間的夾角α為38°。進(jìn)其氣管的中軸線與和主視平面平行的切平面之間的夾角β為38°。本發(fā)明其進(jìn)氣管的中軸線伸出分布器壁外的長度Ll為400mm。其分布器高L2為 800mm，進(jìn)氣管在垂直方向上距離底面的距離L3為400mm。當(dāng)本氣體分布器安裝于此直徑為16m的二氧化碳吸收塔時，由于進(jìn)料僅為氣相狀態(tài)，所以有風(fēng)機(jī)導(dǎo)入的氣體分別由八個進(jìn)氣管均勻進(jìn)氣，由于進(jìn)氣管自下而上開設(shè)，且根據(jù)設(shè)計，當(dāng)氣體流入流出后，每股氣體都將沿壁面切向環(huán)流而上，基本不會發(fā)生氣流的沖撞， 順利進(jìn)入整個填料塔內(nèi)，達(dá)到氣體均勻分布的目的，與此同時，由于減少內(nèi)件的復(fù)雜設(shè)置， 塔內(nèi)的壓降也有效降低，對于大直徑的塔器，壓降的降低意義重大。同時，氣體的均勻分布效果達(dá)到，還能夠有效降低成本，有利于設(shè)計加工制造安裝維修等。是大直徑的二氧化碳吸收塔的有效氣體分布器內(nèi)件。
權(quán)利要求
1.一種大直徑的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器，其特征是在直徑大于1200mm的大型吸收塔中，設(shè)置多進(jìn)口切向分配式氣體分布器，它包括多根進(jìn)氣管口，分別均勻分布在該分布器的外側(cè)，進(jìn)氣管口的方向均為自下向上開設(shè)。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體分布器，其特征是進(jìn)氣管的中軸線與和俯視平面平行的法平面之間的夾角α為35° 40°。
3.如權(quán)利要求1所述的氣體分布器，其特征是進(jìn)氣管的中軸線與和主視平面平行的切平面之間的夾角β為35° 45°。
4.如權(quán)利要求1所述的氣體分布器，其特征是進(jìn)氣管的管徑設(shè)置為40mm 60mm。
5.如權(quán)利要求1所述的氣體分布器，其特征是進(jìn)氣管的中軸線伸出分布器壁外的長度 Ll 為 350mm 450mmo
6.權(quán)利要求1 5的氣體分布器在二氧化碳吸收塔的應(yīng)用，其特征是二氧化碳吸收塔直徑大于1200mm，分布器高L2為600mm 1000mm，進(jìn)氣管在垂直方向上距離底面的距離L3 為300mm 500mm ；進(jìn)氣管口開設(shè)6 12根，均布圓周開設(shè)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種大直徑的多進(jìn)口切向分配式氣體分布器及在二氧化碳吸收塔的應(yīng)用，在直徑大于1200mm的吸收塔中，設(shè)置多進(jìn)口切向分配式氣體分布器，包括多根進(jìn)氣管口，分別均勻分布在該分布器的外側(cè)，進(jìn)氣管口的方向均為自下向上開設(shè)。進(jìn)氣管的中軸線與和俯視平面平行的法平面之間的夾角α為35°～40°。進(jìn)氣管的中軸線與和主視平面平行的切平面之間的夾角β為35°～45°；實現(xiàn)大直徑二氧化碳吸收塔在進(jìn)料時的氣體分配均勻性問題。簡化傳統(tǒng)氣體分布器的內(nèi)件設(shè)計，使得氣體分布更加均勻，降低壓降。省去傳統(tǒng)氣體分布器由于進(jìn)料多相狀態(tài)，采用折流向上的方式，以便于收集分離出的液相和保證僅含氣相向上流動的狀態(tài)，達(dá)到氣液相分離的作用，對于本類型大型塔器具有重要意義。
文檔編號B01D53/18GK102172465SQ20111004139
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者劉春江, 李雪, 袁希鋼 申請人:天津大學(xué)