鋸齒狀塔板的制作方法
【專利摘要】鋸齒狀塔板，包括塔板本體，所述塔板本體的縱向截面呈鋸齒形狀，所述塔板本體包括傾斜板、呈正“V”字形狀的底部和呈倒“V”字形狀的頂部，所述呈正“V”字形狀的底部的兩邊對(duì)稱設(shè)置有向上傾斜的扇板，所述扇板與底部之間形成空隙，所述傾斜板設(shè)置有若干個(gè)閥片，閥片向著塔板本體上方翹起，閥片只有一端與傾斜板固定，閥片的中間與傾斜板分離，閥片的中間向上拱起，另一端懸空位于傾斜板的上方，頂部設(shè)置有自然下垂的引流繩。本發(fā)明鋸齒形狀的塔板本體延長(zhǎng)氣體和液體通過的時(shí)間，進(jìn)而延長(zhǎng)傳質(zhì)時(shí)間，扇板和閥片增加氣體和液體通過塔板本體的路徑，增加氣體和液體的接觸傳質(zhì)時(shí)間，提高傳質(zhì)效率。
【專利說明】鋸齒狀塔板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋸齒狀塔板，它是一種安裝在化工塔設(shè)備中的塔板，屬于化工設(shè)備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]塔設(shè)備是石油和化工領(lǐng)域常用的一種氣液、液液接觸傳質(zhì)設(shè)備，主要包括板式踏板和填料式塔板。高效填料踏板效果高，并且生產(chǎn)能力大，但是由于造價(jià)高，而且不適合于高壓和易結(jié)焦的場(chǎng)合。相對(duì)于填料塔，普通板式塔由于其造價(jià)低廉，在常壓和高壓工況中國得到廣泛的應(yīng)用。
[0003]但是在大液量吸收、精餾等工況中由于液氣比非常大，例如水水洗脫碳的液氣摩爾比高達(dá)100以上。對(duì)于此類工況，普通的板式塔往往也能發(fā)揮優(yōu)勢(shì):塔板上的受液區(qū)往往占據(jù)了很大塔截面積，造成塔的處理能力低。如采用填料塔，為了能通過大液量，塔徑會(huì)設(shè)計(jì)得很大，氣體以極低的氣速通過填料層，傳質(zhì)小效率低，用水量大，能耗高。
[0004]固定浮閥塔板具有生產(chǎn)能力大，塔板效率高，加工及維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，在石油化工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前，工業(yè)上的固定浮閥塔板主要為圓形固定浮閥和條形固定浮閥兩種，這兩種固定浮閥主要有以下特征:直接在塔板平面上沖出圓形和條形突起，將其邊緣開口作為氣相通道，閥片前后各有一條閥腿與塔板相連接，來支撐閥片，閥腿與塔板平面的夾角約為90度。對(duì)于圓閥，氣體出口為一圓弧，從出口前半部噴出的氣體對(duì)板上液流有一定的推動(dòng)作用，而從出口后半部噴出的液體對(duì)板上液流有阻止作用，前后兩種作用相互削弱。對(duì)于條形固定浮閥，氣體噴出方向與液流方向垂直，不但沒有推液作用，而且，相鄰的兩個(gè)閥片噴出的氣體方向相對(duì)，造成嚴(yán)重的對(duì)噴現(xiàn)象，容易引起返混和霧沫夾帶，削弱塔板的傳質(zhì)功能，降低塔板效率。舌形塔板上設(shè)有傾斜的舌孔，使噴出氣流的方向接近水平，因而霧沫夾帶大為減少，同時(shí)氣流對(duì)液流有推進(jìn)作用，因此氣液流通過能力均較高，氣體通量大，液面落差小，無返混現(xiàn)象，能夠降低塔板壓降。舌形塔板具有塔板效率高，板上液層較薄，塔板壓力降小的優(yōu)點(diǎn)。但是舌形塔板對(duì)負(fù)荷波動(dòng)的適應(yīng)能力差，操作彈性小，嚴(yán)重的氣相夾帶現(xiàn)象可能導(dǎo)致板效率下降，同時(shí)由于塔板上液層太薄，液體停留時(shí)間短，氣液接觸不充分，板效率顯著降低。
[0005]塔板和填料復(fù)合主要有溢流式塔板復(fù)合填料和穿流式塔板復(fù)合填料，由于穿流式塔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于填料復(fù)合，是最為理想的塔板填料復(fù)合形式。但現(xiàn)有穿流塔板復(fù)合填料，由于規(guī)整填料的液泛使復(fù)合塔板的彈性和負(fù)荷能力受到限制。
[0006]發(fā)明人經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)專利號(hào)200510094252.6公開了菱形固定浮閥。但是由于兩個(gè)閥腿的存在，對(duì)噴和返混現(xiàn)象不能完全解決。在石油化工、石油煉制、化工、輕工、環(huán)保、醫(yī)藥及原子能等工業(yè)部門，塔板和填料廣泛應(yīng)用于蒸餾、吸收、萃取、吸收、洗滌、冷卻等化工單元過程。填料具有分離效率高、壓降小、處理能力大等優(yōu)點(diǎn)，但成本較大，操作彈性小，對(duì)配套塔內(nèi)件要求高；塔板操作彈性大、抗堵塞、成本低、分離效率相對(duì)較大，但壓降將較大，處理能力較低。塔板按有無降液管可分為溢流式塔板和穿流式塔板，相比之下，現(xiàn)有穿流式塔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，塔內(nèi)空間利用率高，成本低,處理能力大,但汽液接觸時(shí)間短,傳質(zhì)效率低，操作彈性小。理想的塔內(nèi)件應(yīng)同時(shí)具有低壓降、高效率、大操作彈性、抗堵塞、低成本、大處理能力和塔內(nèi)空間利用率高的特性。將塔板和填料復(fù)合是實(shí)現(xiàn)理想塔內(nèi)件的有效途徑之一。纖維束填料是一種新近開發(fā)的氣液相均為連續(xù)相的高表面積掛網(wǎng)式柔性填料，液泛氣速高達(dá)8m/s以上，傳質(zhì)效率高，壓降僅為普通規(guī)整填料的1/2-1/3。
[0007]發(fā)明人經(jīng)過檢索還發(fā)現(xiàn)專利201310401260.5，專利名稱為垂直吹膜塔板，它包括一水平塔板和若干個(gè)帽罩；水平塔板上設(shè)有若干個(gè)板孔，板孔之間設(shè)有間距；孔板的數(shù)量與所述帽罩的數(shù)量相等；帽罩包括兩端開口的垂直筒、頂蓋和底托，頂蓋和所述底托分別設(shè)置于所述垂直筒的上開口端和下開口端處，且頂蓋和所底托與所述垂直筒之間均設(shè)有間隙；垂直筒固定于所述板孔內(nèi)，且垂直筒與所述水平塔板之間設(shè)有間隙；垂直筒的橫截面的形狀和底座的形狀均與所述板孔的形狀相同，且頂蓋在水平面上的投影可遮罩所述垂直筒。本發(fā)明可以使氣體以水平吹破液膜的形式通過塔板，相比傳統(tǒng)塔板不需要克服液層靜壓力，所以塔板壓降小。但是本發(fā)明需要逐個(gè)安裝帽罩，安裝工程浩大，每個(gè)帽罩均需垂直安裝，安裝的要求高，塔內(nèi)帽罩的定期檢修成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述存在的問題，本發(fā)明公開了鋸齒狀塔板，具體的技術(shù)方案如下: 鋸齒狀塔板，包括塔板本體，所述塔板本體的縱向截面呈鋸齒形狀，所述塔板本體包括傾斜板、呈正“V”字形狀的底部和呈倒“V”字形狀的頂部，所述呈正“V”字形狀的底部的兩邊對(duì)稱設(shè)置有通孔，所述通孔上方設(shè)置有扇板，所述扇板的一側(cè)與傾斜板固定連接，另一側(cè)懸空位于通孔的上方，所述傾斜板設(shè)置有若干個(gè)閥片，閥片向著塔板本體上方翹起，閥片只有一端與傾斜板固定，閥片的中間與傾斜板分離，閥片的中間向上拱起，另一端懸空位于傾斜板的上方。
[0009]所述頂部設(shè)置有自然下垂的引流繩。
[0010]所述引流繩的直徑從上向下逐漸減小，引流繩表面設(shè)有螺旋的紋路。
[0011]所述閥片中間拱起部分的下表面設(shè)置有波浪形狀的褶皺。
[0012]所述閥片為圓弧形狀，或者拱起部分的中間設(shè)置成與傾斜板相同傾斜度的平板形狀。
[0013]本發(fā)明的工作原理和有益效果是:
本發(fā)明作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)安裝固定在氣液傳質(zhì)塔內(nèi)，塔板本體水平設(shè)置在氣液傳質(zhì)塔內(nèi)，塔板本體的四周與氣液傳質(zhì)塔的額內(nèi)壁固定，塔板本體與氣液傳質(zhì)塔互為垂直。
[0014]本發(fā)明的塔板根據(jù)氣液傳質(zhì)塔的高度在塔內(nèi)設(shè)置若干層，每層塔板之間設(shè)置預(yù)留適當(dāng)?shù)木嚯x。
[0015]使用過程中，氣體介質(zhì)從氣液傳質(zhì)塔的底部進(jìn)入塔內(nèi)，從氣液傳質(zhì)塔的頂部排出，液體介質(zhì)從氣液傳質(zhì)塔的頂部進(jìn)入塔內(nèi)，從氣液傳質(zhì)塔的底部排出。氣體介質(zhì)和液體介質(zhì)在氣液傳質(zhì)塔中接觸，發(fā)生傳質(zhì)過程。
[0016]氣體介質(zhì)從氣液傳質(zhì)塔的底部進(jìn)入到塔體內(nèi)，氣體首先達(dá)到塔板本體的下表面，氣體在塔板本體的頂部會(huì)匯集到一起，部分氣體會(huì)凝聚成水，聚集在引流繩表面，從引流繩上聚集成水珠，從引流繩上滴落下來。部分氣體在塔板本體的底部的扇板與底部之間的空隙中上升進(jìn)入到塔板本體的上方，部分氣體在流過傾斜板時(shí)，從傾斜板上的閥片的空隙中上升到塔板本體的上方，使得氣體分成若干線路進(jìn)入到氣液傳質(zhì)塔的頂部，氣體在氣液傳質(zhì)塔的內(nèi)的流過路徑根據(jù)抬氣體中的含水量分別選擇不同的路徑，也使得氣體中的水分能被聚集滴落到氣液傳質(zhì)塔中，氣體充滿塔板本體的頂部，向下溢流到閥片處，穿過閥片的空隙，上升到塔板本體上方，氣體在氣液傳質(zhì)塔內(nèi)的流動(dòng)很緩和，與液體也能更加充分和緩慢地接觸，延長(zhǎng)接觸傳質(zhì)時(shí)間。
[0017]液體從氣液傳質(zhì)塔的頂部噴淋下來后，滴落到塔板本體的上表面，從扇板與塔板本體的底部的空隙中流到塔板本體的下方，該空隙使得液體呈布狀流下去，增加液體與氣體的直接接觸面積和接觸的交織程度；當(dāng)液體的噴淋的速度很快時(shí)，液體可能會(huì)浸沒到閥片處，從閥片與傾斜板之間的空隙中流下去。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2是圖1的A向視圖，
附圖標(biāo)記列表:1一塔板本體，2—傾斜板,3—底部,4一頂部,5—扇板,6一閥片,7—弓丨流繩。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0020]鋸齒狀塔板，包括塔板本體1，所述塔板本體1的縱向截面呈鋸齒形狀，所述塔板本體1包括傾斜板2、呈正“V”字形狀的底部3和呈倒“V”字形狀的頂部4，所述呈正“V”字形狀的底部3的兩邊對(duì)稱設(shè)置有向上傾斜的扇板5，所述扇板5與底部3之間形成空隙，所述傾斜板2設(shè)置有若干個(gè)閥片6，閥片6向著塔板本體1上方翹起，閥片6只有一端與傾斜板2固定，閥片6的中間與傾斜板2分離，閥片6的中間向上拱起，另一端懸空位于傾斜板2的上方。本發(fā)明，鋸齒形狀能增大塔板本體1與氣體和液體的接觸面積,增加傳質(zhì)面積，呈正“V”字形狀的底部3，使得底部3的上方能承接少量的液體，使得液體向著傾斜邊溢出，液體能夠從傾斜邊上的閥片6與傾斜邊之間的空隙中流出，增加液體的流動(dòng)區(qū)域。同樣，呈倒“V”字形狀的頂部4，使得頂部4的下方能容納少量的氣體，使得氣體向著傾斜邊溢出，氣體能夠從傾斜邊上的閥片6與傾斜邊之間的空隙中流出，并上升，增加氣體的流動(dòng)區(qū)域，增加氣體與液體的才接觸時(shí)間。
[0021]所述頂部4設(shè)置有自然下垂的引流繩7。引流繩7能將頂部4的氣體中的水蒸氣匯集形成水珠，并通過引流繩7滴落下去。
[0022]所述引流繩7的直徑從上向下逐漸減小，使得引流繩7表面的水珠匯聚，引流繩7表面設(shè)有螺旋的紋路，螺旋的紋路使得水珠形成水流，并將引流繩7四周的水珠形成一條水流，然后導(dǎo)流到引流繩7的底部3，將水流滴落下去。
[0023]所述閥片6中間拱起部分的下表面設(shè)置有波浪形狀的褶皺。波浪形狀的褶皺增加氣體與閥片6的接觸時(shí)間,使得氣體中的熱能能更充分地傳遞給閥片6,提高傳質(zhì)效率。
[0024]所述閥片6為圓弧形狀，或者拱起部分的中間設(shè)置成與傾斜板2相同傾斜度的平板形狀。該結(jié)構(gòu)使得閥片6的下表面能容納更多的氣體，增加氣體與閥片6的接觸量和接觸時(shí)間，提聞傳質(zhì)效率。
[0025]本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述技術(shù)手段所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
[0026]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.鋸齒狀塔板，包括塔板本體，其特征是所述塔板本體的縱向截面呈鋸齒形狀，所述塔板本體包括傾斜板、呈正“V”字形狀的底部和呈倒“V”字形狀的頂部，所述呈正“V”字形狀的底部的兩邊對(duì)稱設(shè)置有通孔，所述通孔上方設(shè)置有扇板，所述扇板的一側(cè)與傾斜板固定連接，另一側(cè)懸空位于通孔的上方，所述傾斜板設(shè)置有若干個(gè)閥片，閥片向著塔板本體上方翹起，閥片只有一端與傾斜板固定，閥片的中間與傾斜板分離，閥片的中間向上拱起，另一端懸空位于傾斜板的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋸齒狀塔板，其特征是所述頂部設(shè)置有自然下垂的引流繩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋸齒狀塔板，其特征是所述引流繩的直徑從上向下逐漸減小，引流繩表面設(shè)有螺旋的紋路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋸齒狀塔板，其特征是所述閥片中間拱起部分的下表面設(shè)置有波浪形狀的褶皺。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋸齒狀塔板，其特征是所述閥片為圓弧形狀，或者拱起部分的中間設(shè)置成與傾斜板相同傾斜度的平板形狀。
【文檔編號(hào)】B01D3/22GK104492115SQ201410683798
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】葛紅軍, 徐麗梅, 楊偉東, 邱玉梅, 沙嘉敏 申請(qǐng)人:南通蘇通分離工程科技有限公司