本發(fā)明涉及氣液傳質(zhì)領(lǐng)域的分餾塔(精餾塔)內(nèi)件領(lǐng)域,更進一步說,涉及一種板式塔內(nèi)件。
背景技術(shù):板式塔的歷史比較長,內(nèi)件也有多種。從最早的泡罩塔板,發(fā)展到篩板、浮閥塔板,都有不同的應(yīng)用范圍。泡罩塔板、篩板、浮閥塔板均帶降液管,不僅減少了鼓泡面積,使負荷受到限制,而且抗堵性能差。公開號為CN1110868A的中國專利提供一種塔板,其板面平直,其特征是在板面上開有小固閥或小動閥,閥面均呈梯形。與普通篩板塔比較操作彈性有所增加。與傳統(tǒng)的泡罩塔板,發(fā)展到篩板、浮閥塔板相比,其處理量和抗堵性并沒有大的改進。
技術(shù)實現(xiàn)要素:為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的抗堵性差、鼓泡面積受限制的問題,本發(fā)明提供了一種板式塔內(nèi)件,可大幅度增加鼓泡面積,提高氣液相處理能力。同時,特殊的塔板結(jié)構(gòu)具有自清洗作用,增強了抗堵性。本發(fā)明的目的是提供一種高通量且抗堵性好的板式塔內(nèi)件。所述塔板包括由多個降液單元和多個鼓泡單元組成,降液單元為凹形,邊緣、側(cè)壁及底部開孔;鼓泡單元為凸形,邊緣、側(cè)壁及頂部開孔。降液單元的凹形橫截面優(yōu)選為圓形、正方形或正六邊形;鼓泡單元的凸形橫截面優(yōu)選為圓形、正方形或正六邊形。圓形、正方形或正六邊形的當量直徑(當量直徑=1.128×,A為橫截面積)優(yōu)選為10-1000mm;凹形深度為1-200mm,優(yōu)選5-100mm;凸形高度為1-200mm,優(yōu)選5-100mm;優(yōu)選凹形深度和凸形高度一致;所述開孔的直徑優(yōu)選為3-25mm。相鄰降液單元間隔距離為30-3000mm;相鄰鼓泡單元間隔距離為30-3000mm。優(yōu)選:降液單元在塔板上呈直線分布;鼓泡單元在塔板上呈直線分布;更優(yōu)選,降液單元組成的直線互相平行,鼓泡單元組成的直線互相平行;降液單元組成的直線同鼓泡單元組成的直線之間的夾角為0-90°(含90°),優(yōu)選地:降液單元組成的直線同鼓泡單元組成的直線之間的夾角為90°。所述塔板還可設(shè)置有降液管。當塔板的數(shù)量大于一個時,平行設(shè)置于塔內(nèi)。具體地,本發(fā)明的塔板是一種高通量塔板;多個塔板從上至下平行設(shè)置在塔中;塔板由降液單元和鼓泡單元組成;降液單元為凹形,邊緣、側(cè)壁及底部開孔;鼓泡單元為凸形,邊緣、側(cè)壁及頂部開孔;多個所述降液單元、呈間隔一定距離分布在塔板上;多個所述鼓泡單元間隔一定距離分布在塔板上;降液單元的凹形、鼓泡單元的凸形的橫截面為圓形或多邊形,每個降液單元的尺寸可以相同或不同,每個鼓泡單元的尺寸可以相同或不同;降液單元的尺寸與鼓泡單元的尺寸可以相同或不同;降液、鼓泡單元開孔尺寸可以為均一值或不同值;降液、鼓泡單元可沿某一方向延伸連接為帶狀降液、鼓泡單元;降液單元連線(或帶狀降液單元)與鼓泡單元連線(或帶狀鼓泡單元)夾角范圍為90°(含90°)。在相鄰兩層所述塔板間。液體自降液單元流到下層塔板,氣體自鼓泡單元穿過后升至上層塔板;所述降液單元所開孔作為液體通道,孔尺寸視需要而定,直徑通常3-25mm;所述鼓泡單元所開孔作為氣體通道,孔尺寸視需要而定,直徑通常3-25mm,優(yōu)選為6-15mm;所述的塔板,除降液單元外,也可設(shè)置有傳統(tǒng)的弓型+矩形且下部需要密封盤的降液管,降液管底隙和側(cè)隙有嚴格要求,必須滿足液封的作用。溢流堰高度一般為30-80mm。本發(fā)明是通過以下方式來實現(xiàn):1)設(shè)計降液單元、鼓泡單元的平面形狀與當量直徑,平面幾何形狀優(yōu)選圓形、正方形或正六邊形,當量直徑一般為10-1000mm,依據(jù)物料性質(zhì)、操作條件不同確定;優(yōu)選地,降液單元、鼓泡單元的平面形狀的當量直徑取同一值。2)將降液單元與鼓泡單元交錯排布,使之呈點狀分布。液相朝多個方向流動,實現(xiàn)對塔板各區(qū)域的有效沖刷,降低結(jié)垢風險。多個降液、多個鼓泡單元可沿某一方向延伸連 接為帶狀降液、鼓泡單元。優(yōu)選地,多個帶狀降液單元互相平行排列、多個鼓泡單元互相平行排列。3)降液單元立體形狀為凹形,邊緣、側(cè)壁及底部開孔,凹形深度一般為1-100mm;鼓泡單元立體形狀為凸形,邊緣、側(cè)壁及頂部開孔,凸形高度一般為1-100mm。優(yōu)選地,凹形深度與凸型高度取同一值。凹形的降液單元與凸形的鼓泡單元組合使塔板呈曲面設(shè)計,可有效消除液體分布的梯度,增大氣液接觸機會,同時塔板有效面積增大,提高了氣相處理能力。4)降液單元連線(或帶狀降液單元)與鼓泡單元連線(或帶狀鼓泡單元)夾角范圍為0-90°(含90°),優(yōu)選地降液單元連線與鼓泡單元連線呈90°。5)通過調(diào)整降液、鼓泡單元間距,可實現(xiàn)對鼓泡區(qū)與降液區(qū)之間流徑的進一步調(diào)整,以保證氣液相充分接觸,提高傳質(zhì)效率。一般地,降液單元之間間距為30-3000mm,鼓泡單元之間間距為30-3000mm,降液、鼓泡單元間距為0-3000mm。6)所述降液區(qū)所開孔作為液體通道,孔尺寸視需要而定,直徑通常3-25mm。7)所述鼓泡區(qū)所開孔作為氣體通道,孔尺寸視需要而定,直徑通常3-25mm。8)所述的塔板,除降液單元外,也可設(shè)置有傳統(tǒng)的弓型+矩形且下部需要密封盤的降液管,降液管底隙和側(cè)隙有嚴格要求,必須滿足液封的作用。溢流堰高度一般為30-80mm。9)在相鄰兩層所述塔板間,應(yīng)采用水平安裝。液體自降液單元流到下層塔板,氣體自鼓泡單元穿過后升至上層塔板。本發(fā)明的特點:1、塔板有效面積大,塔板采用曲面設(shè)計,可有效提高氣相處理能力;2、降液區(qū)與鼓泡區(qū)交錯排布,液相朝多個方向流動,實現(xiàn)對塔板各區(qū)域的有效沖刷,降低結(jié)垢風險;3、多個凹形降液單元的設(shè)計可有效降低塔板安裝水平度不夠的影響,操作彈性增強。4、塔板采用曲面設(shè)計,結(jié)構(gòu)強度大,可采用較薄的材料以節(jié)省投資。相對于傳統(tǒng)塔板與犧牲了傳質(zhì)效率的現(xiàn)有高通量塔板,本發(fā)明實現(xiàn)了在保持高傳質(zhì)效率下的高通量,可較傳統(tǒng)塔板處理能力高出20%-50%。附圖說明圖1是本發(fā)明的板式塔內(nèi)件側(cè)視圖;圖2是本發(fā)明的塔板三維結(jié)構(gòu)示意圖(正方形排列,未體現(xiàn)開孔情況);圖3是本發(fā)明塔板府視圖示意圖(正方形排列,未體現(xiàn)開孔情況);附圖標記說明:1:塔壁,2:塔板,3:鼓泡單元,4:降液單元具體實施方式下面結(jié)合實施例,進一步說明本發(fā)明。實施例:乙烯裝置汽油分餾塔,其進料為裂解氣,塔內(nèi)液相中可能有焦粒易發(fā)生堵塞。傳統(tǒng)的設(shè)計采用帶降液管的固閥或篩板塔盤。某80萬噸乙烯裝置欲擴能到80萬噸/年,汽油分餾塔直徑11.5米,原設(shè)計采用固閥塔板,在塔殼不動的前提下,采用本發(fā)明的塔板可滿足要求。具體方案為;拆除原塔的21塊固閥塔板和降液管,保留支撐圈。將支撐圈補齊后安裝本發(fā)明的塔板。塔板采用等尺寸的鼓泡單元和降液單元,正方形排列。兩個相臨降液單元距離為80mm,兩個相臨鼓泡單元距離也為80mm。鼓泡單元和降液單元的凸起/下凹尺寸為10mm,開孔。