一種立體膜噴穿流塔盤的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種立體膜噴穿流塔盤，屬于化學工程中的傳質、傳熱設備領域，包括塔體和設置在塔體內部的塔板，以及設置在塔板上的噴射罩；其特征在于：塔板上設有若干個固定孔，每個固定孔內均固定有一導流筒，導流筒側壁外圈設有液封槽，液封槽底部開有升氣孔，升氣孔與固定孔同心，導流筒側壁內圈設置有噴射罩，噴射罩側壁下端面與液封槽底部焊接；噴射罩的側壁開有若干噴射孔，頂部設有頂蓋，上端設有受液槽；導流筒側壁與噴射罩外壁及液封槽側壁同軸相連，導流筒側壁與噴射罩外壁及液封槽側壁之間均留有縫隙，頂蓋和噴射罩之間留有間隙。本發(fā)明采用穿流技術，一方面解決了液體繞流混流引起的問題，另一方面通過穿流，增大氣液接觸的時間，提高了傳質效率。
【專利說明】一種立體膜噴穿流塔盤

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及化學工程中的傳質、傳熱設備領域，具體是一種立體膜噴穿流塔盤。

【背景技術】
[0002] 中國實用新型專利ZL01221920. 7公開了一種導向噴射塔，在噴射罩上方安裝了 導向噴射分離板以減少混合物沫夾帶量，提高塔板效率。中國實用新型專利ZL01224885. 1 公開了一種噴嘴擋板式塔板，在升氣孔的下方安裝兩塊分離板以減少物沫夾帶量。中國實 用新型專利ZL99200122. 6公開了一種徑向側導噴射塔板，在噴射罩的四周及液封罩上安 裝了導向板以防止液體的返混，降低塔板阻力。盡管以上方法在一定程度上起到了提高傳 質效率的作用，但目前傳統(tǒng)降液管降液方式的立體噴射塔盤仍然存在著塔盤上液體擾流嚴 重、噴射效率受塔盤上液層液位梯度限制等諸多問題，而這些問題隨著作業(yè)平臺類型的轉 變，如海上操作平臺或塔器大型化的發(fā)展趨勢會更加嚴重。因此開發(fā)出一種傳質效率高，更 適應未來多種工況作業(yè)的新型塔器意義十分重大。傳統(tǒng)板式塔精餾技術中，上層料液通過 降液管到達下層，液體在塔盤的流動靠重力勢能。當塔徑較大、或塔盤安裝水平度不夠、或 因外界因素引起塔體晃動時，液體擾流混流嚴重，影響傳質效率。


【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明要解決的問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種能夠解決塔器，尤其是大 型塔器塔盤上液體擾流混流嚴重，提高傳質效率，減少物沫夾帶量的立體膜噴穿流塔盤。
[0004] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：提供一種立體膜噴穿流塔盤，是 一種利用溢流布膜，氣液噴射強化傳質，穿流流動的高效塔盤，
[0005] 包括塔體和設置在塔體內部的塔板，以及設置在塔板上的噴射罩；所述塔板上設 有若干個固定孔，每個固定孔內均固定有一導流筒，所述導流筒側壁外圈設有液封槽，所述 液封槽底部開有升氣孔，所述升氣孔與固定孔同心，所述導流筒側壁內圈設置有噴射罩，噴 射罩側壁下端面與液封槽底部焊接；噴射罩的側壁開有若干噴射孔，頂部設有頂蓋，上端設 有受液槽；所述導流筒側壁與噴射罩外壁及液封槽側壁同軸相連，導流筒側壁與噴射罩外 壁及液封槽側壁之間均留有縫隙，所述頂蓋和噴射罩之間留有間隙。
[0006] 精餾操作時，液體自上一級塔板的液封槽溢流，在重力作用下流入受液槽，沿噴射 罩與頂蓋的間隙，成膜貼壁面而下，與噴射罩所圍腔體內向上運動的氣相進行逆流接觸。當 液體流經噴射孔時，部分液體首先被以一定氣速上升汽流破碎成液滴，由噴射孔噴出；剩余 液體則繼續(xù)下降，在升氣孔附近，再次被上升汽流破碎，進行充分傳質傳熱，并在氣相的帶 動下，從噴射孔噴出。噴出的汽液兩相在重力的作用下實現(xiàn)分尚。
[0007] 進一步，所述塔板設有分液板，將塔板表面分割成若干個相互隔離區(qū)域。優(yōu)選的， 該相互隔離區(qū)域呈井字形或正六邊形
[0008] 這樣噴出的液相回落至塔板上由分液板分成的相互隔離區(qū)域，再沿導流筒與噴 射罩側壁之間的間隙，進入液封槽，并從導流筒與液封槽側壁的間隙溢流進入下層塔板。汽 相則繞過受液槽上升，從上層噴射罩升氣孔進入上噴射罩，實現(xiàn)再次傳熱傳質。
[0009] 優(yōu)選的，所述受液槽呈上大下小型。
[0010] 進一步，所述噴射罩為縱向投影輪廓與升氣孔相似，可以是圓形、矩形或其他多邊 形，直徑略大于升氣孔，并與升氣孔保持同心。
[0011] 優(yōu)選的，所述噴射孔為圓形、條形或多邊形。所述噴射孔的排列呈交錯、平行或并 列的方式。
[0012] 本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：（1)通過在噴射罩上端增設受液槽，使傳質區(qū) 域由板面液層改為立體空間，增大了液體在噴射罩內的流動時間，加大了塔板空間利用率， 從而將傳質傳熱效率提高了 10%?30%，同時液體泄漏量較傳統(tǒng)立體噴射塔板減少了 50%?90%; (2)取消了傳統(tǒng)板式塔的降液管，通過增設分液板、導流筒和液封槽，實現(xiàn)了液 體的穿流效果，解決了大型塔器塔盤上液體擾流混流嚴重的問題，尤其適用于精餾平臺有 傾斜或晃動的情況（例如海洋平臺）；（3)本發(fā)明中由于液封槽位于塔板水平面以下，且受 受液槽的阻擋，使上升汽流先后經過受液槽和液封槽了阻擋，產生兩次擾流，很好的降低了 物沫夾帶，使物沫夾帶減少了 20 %?50%。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明立體膜噴穿流塔盤結構示意圖。
[0014] 圖2是本發(fā)明立體膜噴穿流塔盤實施例1的俯視圖。
[0015] 圖3是本發(fā)明立體膜噴穿流塔盤實施例1的側視圖。
[0016] 圖4是本發(fā)明立體膜噴穿流塔盤實施例2的俯視圖。
[0017] 圖5是本發(fā)明立體膜噴穿流塔盤實施例2的側視圖。
[0018] 圖中：1、塔體；2、塔板；3、導流筒；4、液封槽；5、分液板；6、噴射罩；7、受液槽；8、 頂蓋；9、板筋；10、噴射孔、11、升氣孔。

【具體實施方式】
[0019] 實施例1 :
[0020] 如圖2-3所示，立體膜噴穿流塔盤，包括塔體1和設置在塔體1內部的塔板2,以及 設置在塔板2上的噴射罩6 ;塔板2設有分液板5,將塔板2表面分割成若干個相互隔尚區(qū) 域，相互隔離區(qū)域呈井字形。塔板2上設有若干個固定孔，每個固定孔內均固定有一導流筒 3,固定孔的端面與導流筒3的頂蓋焊接；導流筒3側壁外圈設有液封槽4,導流筒3與液封 槽4通過筋板9焊接固定。液封槽4底部開有升氣孔11，升氣孔11與固定孔同心，導流筒 3側壁內圈設置有噴射罩6,噴射罩6側壁下端面與液封槽4底部焊接；噴射罩6縱向投影 輪廓是矩形，直徑略大于升氣孔11，并與升氣孔11保持同心。噴射罩6的側壁開有若干噴 射孔10,噴射孔10為條形，平行排布。頂部設有頂蓋8,上端設有受液槽7 ;受液槽7呈上 大下小型，縱向投影輪廓是矩形。導流筒3側壁與噴射罩6外壁及液封槽4側壁同軸相連， 導流筒3側壁與噴射罩6外壁及液封槽4側壁之間均留有縫隙，頂蓋8和噴射罩6之間留 有間隙。
[0021] 實施例2:
[0022] 如圖4-5所示，立體膜噴穿流塔盤，包括塔體1和設置在塔體1內部的塔板2,以及 設置在塔板2上的噴射罩6 ;塔板2設有分液板5,將塔板2表面分割成若干個相互隔尚區(qū) 域，相互隔離區(qū)域呈井字形。塔板2上設有若干個固定孔，每個固定孔內均固定有一導流筒 3,固定孔的端面與導流筒3的頂蓋焊接；導流筒3側壁外圈設有液封槽4,導流筒3與液封 槽4通過筋板9焊接固定。液封槽4底部開有升氣孔11，升氣孔11與固定孔同心，導流筒 3側壁內圈設置有噴射罩6,噴射罩6側壁下端面與液封槽4底部焊接；噴射罩6縱向投影 輪廓是圓形，直徑略大于升氣孔11，并與升氣孔11保持同心。噴射罩6的側壁開有若干噴 射孔10,噴射孔10為圓形，交錯排布。頂部設有頂蓋8,上端設有受液槽7 ;受液槽7呈上 大下小型，縱向投影輪廓是圓形。導流筒3側壁與噴射罩6外壁及液封槽4側壁同軸相連， 導流筒3側壁與噴射罩6外壁及液封槽4側壁之間均留有縫隙，頂蓋8和噴射罩6之間留 有間隙。
[0023] 精餾操作時，液體自上一級塔板2的液封槽4溢流，在重力作用下流入受液槽7， 沿噴射罩6與頂蓋8的間隙，成膜貼壁面而下，與噴射罩6所圍腔體內向上運動的氣相進行 逆流接觸。當液體流經噴射孔10時，部分液體首先被以一定氣速上升汽流破碎成液滴，由 噴射孔10噴出；剩余液體則繼續(xù)下降，在升氣孔11附近，再次被上升汽流破碎，進行充分 傳質傳熱，并在氣相的帶動下，從噴射孔10噴出。噴出的汽液兩相在重力的作用下實現(xiàn)分 離。噴出的液相回落至塔板2上由分液板5分成的相互隔離區(qū)域，再沿導流筒3與噴射罩 6側壁之間的間隙，進入液封槽4,并從導流筒3與液封槽4側壁的間隙溢流進入下層塔板 2。汽相則繞過受液槽7上升，從上層噴射罩6升氣孔11進入上噴射罩6,實現(xiàn)再次傳質傳 熱。再與向下流動的液體進行傳質傳熱后，攜液體從噴射孔10噴出，再次實現(xiàn)氣液分離。
[0024] 以上對本發(fā)明的較佳實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發(fā)明的較佳實 例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進 等，均應仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內。
【權利要求】
1. 一種立體膜噴穿流塔盤，包括塔體和設置在塔體內部的塔板，以及設置在塔板上的 噴射罩；其特征在于：所述塔板上設有若干個固定孔，每個固定孔內均固定有一導流筒，所 述導流筒側壁外圈設有液封槽，所述液封槽底部開有升氣孔，所述升氣孔與固定孔同心，所 述導流筒側壁內圈設置有噴射罩，噴射罩側壁下端面與液封槽底部焊接；噴射罩的側壁開 有若干噴射孔，頂部設有頂蓋，上端設有受液槽；所述導流筒側壁與噴射罩外壁及液封槽側 壁同軸相連，導流筒側壁與噴射罩外壁及液封槽側壁之間均留有縫隙，所述頂蓋和噴射罩 之間留有間隙。
2. 根據(jù)權利要求1所述的立體膜噴穿流塔盤，其特征在于：所述塔板設有分液板，將塔 板表面分割成若干個相互隔離區(qū)域。
3. 根據(jù)權利要求2所述的立體膜噴穿流塔盤，其特征在于：所述分液板將塔板表面分 割成的相互隔離區(qū)域呈井字形或正六邊形。
4. 根據(jù)權利要求1-3任一項所述的立體膜噴穿流塔盤，其特征在于：所述受液槽呈上 大下小型。
5. 根據(jù)權利要求4所述的立體膜噴穿流塔盤，其特征在于：所述噴射罩縱向投影輪廓 與升氣孔相似，可以是圓形、矩形或其他多邊形，直徑略大于升氣孔，并與升氣孔保持同心。
6. 根據(jù)權利要求1-3任一項所述的立體膜噴穿流塔盤，其特征在于：所述噴射孔為圓 形、條形或多邊形。
7. 根據(jù)權利要求6所述的立體膜噴穿流塔盤，其特征在于：所述噴射孔的排列呈交錯、 平行或并列的方式。
【文檔編號】B01D3/18GK104083891SQ201410327661
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權日:2014年7月9日
【發(fā)明者】陶金亮 申請人:河北工業(yè)大學