專利名稱：一種連續(xù)沉降槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工領(lǐng)域的沉降設(shè)備，特別是涉及一種連續(xù)沉降槽。
背景技術(shù)：
在固態(tài)催化劑作用下進(jìn)行的苯部分加氫制備環(huán)己烯的反應(yīng)設(shè)備排出物是一種三態(tài)四相反應(yīng)體系氣相(氣態(tài)的氫)、油相(液態(tài)的苯、環(huán)己烯等)、水相(液態(tài)的水)以及固相(懸浮于水相內(nèi)的固態(tài)催化劑微細(xì)顆粒)?，F(xiàn)有技術(shù)在單環(huán)芳烴部分加氫反應(yīng)產(chǎn)物分相過程中使用的重力連續(xù)沉降槽，如圖 1所示，上部是圓形筒、下部為錐形筒，進(jìn)料從頂部中心位置通入，通過中央變徑管23向下流動直到圓形筒與錐形筒結(jié)合部的高度附近再沿橫向進(jìn)入液內(nèi)。在此過程中首先分出的氣相由頂部引出，輕液相(油相)液滴向上運動匯成輕液層，重液相(水和懸浮的催化劑微細(xì)顆粒)向下運動匯成重液層。輕液流過設(shè)于圓形筒內(nèi)上部的環(huán)形溢流堰22而由側(cè)壁引出， 重液懸漿則由錐底端的管口引出。而且，沉降槽內(nèi)設(shè)置鉆孔板21、擋板對、隔板25等多處結(jié)構(gòu)干擾和改變流動方向，意欲以此促進(jìn)相間的分離，這不僅導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，同時顯著縮小了實際流道的橫截面積，加大了流動體系內(nèi)部速度梯度，且使沉降槽不能提供應(yīng)有的沉降面積，損害了重力沉降作用應(yīng)有的效果，甚至引起某些操作困難?，F(xiàn)有技術(shù)對單環(huán)芳烴部分加氫反應(yīng)產(chǎn)物分相過程中使用的連續(xù)沉降槽，頻繁改變流動方向，對流動發(fā)生過多干擾，環(huán)形溢流區(qū)和中央變徑管占用了過多的沉降面積，而且中央變徑管的液體出口到環(huán)形溢流堰的徑向距離太短，這些因素都不利于輕、重相的分離。另外，錐形部分的部件設(shè)置也不利于分相過程的穩(wěn)定，導(dǎo)致輕重液層分界面難于測控，招致催化劑的額外流失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種連續(xù)沉降槽，能夠提供足夠的沉降面積，提高沉降分離效果，并進(jìn)一步減少固體物質(zhì)的損失。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種連續(xù)沉降槽，包括殼體，殼體上部為圓形筒，下部為錐形筒，圓形筒內(nèi)設(shè)置溢流堰，錐形筒底部設(shè)置底流出口，所述殼體圓形筒內(nèi)設(shè)置弓形進(jìn)料槽，該弓形進(jìn)料槽由圓形筒內(nèi)側(cè)壁、平直壁板、柵條分布板和底板構(gòu)成，所述柵條分布板設(shè)置在平直壁板下方，其上下兩端分別與所述平直壁板和底板固定連接，所述平直壁板與柵條分布板均垂直于圓形筒徑向平面，所述底板與柵條分布板之間的夾角小于90 度；所述平直壁板外部對稱斜向設(shè)置若干多孔導(dǎo)向片，該導(dǎo)向片與平直壁板之間留有間隙， 導(dǎo)向片的高度低于所述溢流堰的上沿；所述殼體錐形筒內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)耙，轉(zhuǎn)粑由設(shè)置在殼體頂部的驅(qū)動裝置驅(qū)動。上述連續(xù)沉降槽，其中，所述弓形進(jìn)料槽的弦長即平直壁板的寬度與所述殼體圓形筒直徑之比為0. 35 0. 75，以盡量減少進(jìn)料槽所占面積并且同時盡量降低進(jìn)料槽出口的混合物流的流速。
上述連續(xù)沉降槽，其中，所述底板與柵條分布板之間的夾角為30-60度，以避免沉渣淤積并同時盡量降低進(jìn)料槽出口的混合物流的流速。上述連續(xù)沉降槽，其中，所述導(dǎo)向片為金屬多孔平板或金屬絲網(wǎng)片。上述連續(xù)沉降槽，其中，所述殼體圓形筒的直徑與靠近平直壁板的相鄰兩個導(dǎo)向片進(jìn)料端之間的距離比為6-12。上述連續(xù)沉降槽，其中，所述轉(zhuǎn)耙下端軸向上設(shè)置傘罩，有助于沿側(cè)壁推下的稠漿與中心區(qū)沉下的稀漿混合，使抽出的底流懸漿濃度更加均勻。上述連續(xù)沉降槽，其中，在靠近所述溢流堰的輕液層內(nèi)和所述底流出口附近的管道處分別設(shè)置差壓變送器的測壓探頭，通過調(diào)節(jié)設(shè)置在沉降槽外部的壓差調(diào)節(jié)懸漿泵的流量，使測壓探頭測得的壓差數(shù)據(jù)保持恒定，從而保證連續(xù)沉降槽內(nèi)輕、重兩液層的分界面穩(wěn)定在預(yù)定位置。作為影響沉降槽設(shè)計效果的關(guān)鍵因素是沉降槽要能提供足夠的沉降面積，且應(yīng)盡量促進(jìn)分散相滴、泡的并聚以提高輕、重兩相間的相對運動速度。本發(fā)明的連續(xù)沉降槽在圓形筒內(nèi)側(cè)壁處設(shè)置弓形的進(jìn)料槽，可以拉開多相混合物液體進(jìn)口到溢流堰出口的水平距離，盡可能提供最大的有效沉降面積；弓形進(jìn)料槽的平直壁板下方設(shè)置柵條分布板，可以使進(jìn)料槽內(nèi)的混合物流橫向流出進(jìn)料槽，流向?qū)蚱嗫讓?dǎo)向片的設(shè)置有利于混合物流中分散相滴、泡的并聚，從而加快了輕重兩相間的相對運動速度；沉降槽錐形筒內(nèi)設(shè)置的轉(zhuǎn)耙可以推動固態(tài)沉渣的緩慢下移和均勻排出。另外，在溢流堰輕液層內(nèi)和底部出口附近的管道處設(shè)置的測壓探頭，可以有效保證沉降槽內(nèi)輕、重兩液層的分界面穩(wěn)定在預(yù)定位置，減少了催化劑的損失。本發(fā)明的連續(xù)沉降槽適用于處理多相混合物的沉降分離過程，例如在固態(tài)催化劑作用下進(jìn)行的單環(huán)芳烴部分加氫反應(yīng)產(chǎn)物的相分離過程。本發(fā)明的連續(xù)沉降槽盡可能提供了最大的沉降面積，有效利用了設(shè)備的內(nèi)部空間，提高了沉降分離效果，并且可以減少固體物質(zhì)如催化劑的損失。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的沉降槽結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明沉降槽結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明沉降槽側(cè)視圖；圖4為本發(fā)明沉降槽俯視圖；圖5為本發(fā)明沉降槽的弓形進(jìn)料槽俯視示意圖；圖6為本發(fā)明沉降槽的柵條分布板示意圖；圖7為本發(fā)明沉降槽中混合物流流向俯視示意圖；圖8為本發(fā)明沉降槽中混合物流流向示意簡圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例詳細(xì)描述本發(fā)明。如圖2所示，沉降槽包括殼體1，殼體1的上部為圓形筒，下部為錐形筒。如圖2、3 和4所示，在殼體1的圓形筒內(nèi)設(shè)置弓形進(jìn)料槽2，弓形進(jìn)料槽2的殼體側(cè)壁上設(shè)置進(jìn)料口3。弓形進(jìn)料槽2由殼體1的圓形筒內(nèi)側(cè)壁、平直壁板4、柵條分布板5和底板6構(gòu)成，俯視形成弓形，參見圖5。弓形進(jìn)料槽2的弦長即平直壁板4的寬度L與圓形筒直徑D之比為 0. 35 0. 75，在盡量減少進(jìn)料槽所占面積的同時盡量降低了進(jìn)料槽出口的混合物流的流速。柵條分布板5設(shè)置在平直壁板4下方，柵條分布板5的上下兩端分別與平直壁板4和底板6固定連接，平直壁板4和柵條分布板5為豎向設(shè)置，即垂直于殼體1圓形筒的徑向平面，底板6與柵條分布板5之間的夾角為30-60度，設(shè)置傾斜的底板6可以避免沉渣淤積， 并且同時盡量降低進(jìn)料槽出口的混合物流的流速，柵條分布板5可以使進(jìn)料槽2中的混合物流橫向流動流出進(jìn)料槽2，柵條分布板5的示意圖參見圖6。弓形進(jìn)料槽2的設(shè)置拉開了混合物流進(jìn)口 3到溢流出口 11的水平距離，盡可能的提供了最大的有效沉降面積。弓形進(jìn)料槽2的平直壁板4外部對稱斜向設(shè)置若干多孔的導(dǎo)向片7，導(dǎo)向片7的進(jìn)料端與平直壁板4之間留有間隙，另一端設(shè)置在圓形筒的橫向中心線⑶上，參見圖4，導(dǎo)向片7的高度低于溢流堰12的上沿。在各導(dǎo)向片7的上、下兩端設(shè)置四根條形架(圖中未示出)來支撐導(dǎo)向片7，以將各導(dǎo)向片7固定。導(dǎo)向片7可以采用金屬多孔平板或金屬絲網(wǎng)片，導(dǎo)向片7的設(shè)置有利于混合物流中分散相滴、泡的并聚。殼體1圓形筒的直徑D與相鄰兩個導(dǎo)向片7進(jìn)料端AB之間的距離a之比為6-12，各導(dǎo)向片7之間形成的流道寬度均勻設(shè)置。殼體1下部的錐形筒部分設(shè)置轉(zhuǎn)耙8，轉(zhuǎn)耙8上設(shè)置耙齒9，轉(zhuǎn)耙8的下端軸向上可以設(shè)置傘罩10，傘罩10的設(shè)置有助于沿側(cè)壁推下的稠漿與中心區(qū)沉下的稀漿混合，使抽出的底流懸漿濃度更加均勻。轉(zhuǎn)耙8通過轉(zhuǎn)動軸13由設(shè)置在殼體1頂部的驅(qū)動裝置15驅(qū)動。殼體1的頂部設(shè)置氣體出口 16，用于排出分離的氣體。殼體1內(nèi)遠(yuǎn)離弓形進(jìn)料槽的圓形筒側(cè)壁處設(shè)置溢流堰12，靠近溢流堰12的殼體側(cè)壁上設(shè)置溢流出口 11，用于排出分離后的輕液。殼體1的錐形筒底部設(shè)置底流出口 14，用于排出分離后的重液。在靠近溢流堰12的輕液層內(nèi)和底流出口 14附近的管道處設(shè)置差壓變送器的測壓探頭(圖中未示出)， 通過調(diào)節(jié)設(shè)置在沉降槽外部的壓差調(diào)節(jié)懸漿泵(圖中未示出)的流量，使測壓探頭的壓差數(shù)據(jù)保持恒定，從而保證連續(xù)沉降槽內(nèi)輕、重兩液層的分界面穩(wěn)定在預(yù)定位置。下面結(jié)合圖2、圖7和圖8描述混合物流在本發(fā)明的沉降槽中的流動過程?；旌衔锪魍ㄟ^進(jìn)料口 3進(jìn)入弓形進(jìn)料槽2，混合物流中的部分氣體在弓形進(jìn)料槽2 中向上流動，通過氣體出口 16排出，其余混合物流在弓形進(jìn)料槽2內(nèi)向下流動通過柵條分布板5橫向流出弓形進(jìn)料槽2，氣泡與輕液滴向上流動，重液與沉渣向下流動，混合物流在導(dǎo)向片7的導(dǎo)流作用下流動，混合物流中的分散相滴、泡通過導(dǎo)向片7得到并聚，從而加快了輕重兩相間的相對運動速度。混合物流在沉降槽內(nèi)形成氣體層G、輕液層Ll和重液層L2， 形成兩個分界面，氣體和輕液分界面Il以及輕液和重液分界面12，氣體層G中的氣體通過氣體出口 16排出，分界面Il處的輕液通過溢流堰12由溢流出口 11排出，重液層L2中的重液在轉(zhuǎn)耙8的作用下緩慢下移，通過底流出口 14排出。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)沉降槽，包括殼體，殼體上部為圓形筒，下部為錐形筒，圓形筒內(nèi)設(shè)置溢流堰，錐形筒底部設(shè)置底流出口，其特征在于，所述殼體圓形筒內(nèi)設(shè)置弓形進(jìn)料槽，該弓形進(jìn)料槽由圓形筒內(nèi)側(cè)壁、平直壁板、柵條分布板和底板構(gòu)成，所述柵條分布板設(shè)置在平直壁板下方，其上下兩端分別與所述平直壁板和底板固定連接，所述平直壁板與柵條分布板均垂直于圓形筒徑向平面，所述底板與柵條分布板之間的夾角小于90度；所述平直壁板外部對稱斜向設(shè)置若干多孔導(dǎo)向片，該導(dǎo)向片與平直壁板之間留有間隙，導(dǎo)向片的高度低于所述溢流堰的上沿；所述殼體錐形筒內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)耙。
2.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)沉降槽，其特征在于，所述弓形進(jìn)料槽的弦長與所述殼體圓形筒直徑之比為0. 35 0. 75。
3.如權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)沉降槽，其特征在于，所述底板與柵條分布板之間的夾角為30-60度。
4.如權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)沉降槽，其特征在于，所述導(dǎo)向片為金屬多孔平板或金屬絲網(wǎng)片。
5.如權(quán)利要求4所述的連續(xù)沉降槽，其特征在于，所述殼體圓形筒的直徑與靠近平直壁板的相鄰兩個導(dǎo)向片進(jìn)料端之間的距離比為6-12。
6.如權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)沉降槽，其特征在于，所述轉(zhuǎn)耙下端軸向上設(shè)置傘罩。
7.如權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)沉降槽，其特征在于，在靠近所述溢流堰的輕液層內(nèi)和所述底流出口附近的管道處分別設(shè)置差壓變送器的測壓探頭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連續(xù)沉降槽，包括殼體，殼體上部為圓形筒，下部為錐形筒，圓形筒內(nèi)設(shè)置溢流堰，錐形筒底部設(shè)置底流出口，所述殼體圓形筒內(nèi)設(shè)置弓形進(jìn)料槽，該弓形進(jìn)料槽由圓形筒內(nèi)側(cè)壁、平直壁板、柵條分布板和底板構(gòu)成，所述柵條分布板設(shè)置在平直壁板下方，其上下兩端分別與所述平直壁板和底板固定連接；所述平直壁板外部對稱斜向設(shè)置若干多孔導(dǎo)向片，導(dǎo)向片與平直壁板之間留有間隙；所述殼體下部錐形筒設(shè)置轉(zhuǎn)耙。本發(fā)明的連續(xù)沉降槽盡可能提供了最大的沉降面積，有效利用了設(shè)備的內(nèi)部空間，提高了沉降分離效果，并且可以減少固體物質(zhì)如催化劑的損失。
文檔編號B01D19/00GK102225251SQ20111010843
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者朱璟, 殷金柱, 汪寶和, 田紅兵, 董廣昌, 魏東煒 申請人:天津大學(xué), 河北民?；び邢薰?br>