專(zhuān)利名稱(chēng)：增加有效作用面積的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣(液接觸塔，更特別地，涉及一種改進(jìn)的下導(dǎo)管盤(pán)組件(downcomer-tray assembly)，該組件包括一個(gè)位于相鄰下導(dǎo)管之間的作用橋(activebridge)，一個(gè)位于塔內(nèi)的作用支承環(huán)，以及固定在上面的作用墊圈，從而增加了盤(pán)的有效作用面積。
蒸餾塔被用來(lái)將被選的組分從多組分物流中分離出來(lái)。通常，這樣的氣(液接觸塔要求要么使用盤(pán)、填充物，要么是多種的組合。最近幾年，在大多數(shù)盤(pán)式塔設(shè)計(jì)中已有趨勢(shì)要用篩和閥盤(pán)來(lái)取代所謂的“泡罩”。另外，隨機(jī)(堆積dumped)或結(jié)構(gòu)化填充物正被用來(lái)與盤(pán)相結(jié)合從而實(shí)現(xiàn)物流中組分分離的改進(jìn)。
塔中的成功分餾取決于汽、液間的密切接觸。某些汽、液接觸設(shè)備，如盤(pán)，是以相對(duì)高的壓力差和相對(duì)高的液體容量(liquid held-up)為特征的。另一類(lèi)汽、液接觸裝置，即結(jié)構(gòu)化高效填充物，對(duì)某些應(yīng)用來(lái)講也已成為流行的方法。這種填充物在能源上是高效的，因?yàn)樗哂械偷膲毫Σ詈偷偷囊后w容量。然而，正是這些性質(zhì)常常使裝備有結(jié)構(gòu)化填充物的塔難以以穩(wěn)定、令人滿(mǎn)意的方式操作。再有，許多應(yīng)用僅僅要求使用盤(pán)。
分餾塔盤(pán)在應(yīng)用中通常是兩種方案中的一種正交流動(dòng)(cross-flow)和逆向流動(dòng)(counter-flow)。盤(pán)通常由一個(gè)固體盤(pán)或平臺(tái)組成，該盤(pán)具有許多個(gè)孔并安裝在塔內(nèi)的支承環(huán)上。在正交流動(dòng)盤(pán)中，汽體上升通過(guò)孔并通過(guò)其“作用”面積與橫向流過(guò)盤(pán)的液體接觸。在作用面積上，液體和汽體混合并產(chǎn)生分餾。液體是通過(guò)盤(pán)上方的一個(gè)垂直通道導(dǎo)向該盤(pán)的。該通道被稱(chēng)為入口下導(dǎo)管(inlet downcomer)。液體流過(guò)盤(pán)并通過(guò)一個(gè)相似的通道流出，該通道被稱(chēng)為出口下導(dǎo)管。下導(dǎo)管的位置決定了液體的流動(dòng)方式。如果有兩個(gè)下導(dǎo)管并且在每個(gè)盤(pán)上液體被分成兩股，這就稱(chēng)為雙路盤(pán)。如果在盤(pán)相對(duì)的兩側(cè)只有一個(gè)入口和一個(gè)出口下導(dǎo)管，這就稱(chēng)為單路盤(pán)。對(duì)兩路或更多路來(lái)講，通常將盤(pán)稱(chēng)為多路盤(pán)。通路的數(shù)目通常隨著所要求(設(shè)計(jì))的液體速率(rate)的增加而增加。然而，盤(pán)的作用面積才具有關(guān)鍵的利害關(guān)系。
對(duì)氣(液接觸而言，不是盤(pán)上的所有面積都是有作用的。例如，沿著盤(pán)邊緣和入口下導(dǎo)管下面的面積通常是實(shí)心(solid)區(qū)域。如果要獲得盤(pán)上更多的面積用于氣/液接觸，下導(dǎo)管通常被設(shè)置成傾斜的。盤(pán)的最大氣/液處理能力通常隨著作用或起泡面積的增加而增加。然而，針對(duì)使下導(dǎo)管傾斜到什么程度以增加起泡面積，存在著一個(gè)限度，否則通常是將變得太小了。這能限制液體的流動(dòng)和/或限制保持在液體中的汽體的釋放，致使液體在下導(dǎo)管中倒流(back up)，從而過(guò)早地限制了盤(pán)的正常最大汽/液處理能力。
增加起泡面積并因此提高汽/液處理的能力的一種變化是一種多下導(dǎo)管盤(pán)。通常，在整個(gè)盤(pán)上以對(duì)稱(chēng)的圖案安裝上許多個(gè)盒狀垂直通道，將液體導(dǎo)向或?qū)щx該盤(pán)。下導(dǎo)管不是一直延伸到盤(pán)下面，而是以一個(gè)預(yù)先設(shè)定的距離停留在盤(pán)的不遠(yuǎn)處，該距離由一個(gè)充足的空間來(lái)限定，該空間允許保持在進(jìn)入出口下導(dǎo)管中的液體中任何氣體的釋放。在連續(xù)的盤(pán)之間，下導(dǎo)管的圖案可旋轉(zhuǎn)90°或180°。盒子的底部是實(shí)心的(solid)，除了將液體導(dǎo)向盤(pán)下面的縫以外。這種盤(pán)歸入多通道盤(pán)一類(lèi)中，通常用于高液體速率場(chǎng)合。這種盤(pán)的一個(gè)關(guān)鍵特征就是盤(pán)的可獲得的作用面積。設(shè)計(jì)提高該作用面積是在盤(pán)制造中具有主要意義的事情。
在過(guò)程(process)塔設(shè)計(jì)中，已經(jīng)發(fā)展了多種技術(shù)來(lái)增加盤(pán)的作用面積。例如，已經(jīng)轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的美國(guó)專(zhuān)利4,956,127，說(shuō)明了一種具有提高了作用面積的盤(pán)設(shè)計(jì)，被提高了作用面積位于下導(dǎo)管入口的下面從而增加了盤(pán)的作用面積，還有一個(gè)已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的美國(guó)專(zhuān)利5,164,125，又提出了一個(gè)用于氣(液接觸塔的下導(dǎo)管盤(pán)組件，其特征為具有改進(jìn)的下導(dǎo)管和盤(pán)設(shè)計(jì)，從而在平衡盤(pán)上液體流動(dòng)的同時(shí)增強(qiáng)了盤(pán)的作用面積。在這類(lèi)盤(pán)中，液體流動(dòng)的平衡具有重要的意義。如在同樣已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的美國(guó)專(zhuān)利5,192,466中所指出的那樣，促進(jìn)流動(dòng)以及有效平衡盤(pán)上流動(dòng)的方法和裝置是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)特征。當(dāng)流動(dòng)是不均勻的或停滯時(shí)，化學(xué)過(guò)程塔效率急劇下降。正因?yàn)榇嗽颍谙聦?dǎo)管盤(pán)面積上的這些或其他改進(jìn)已經(jīng)受到了相當(dāng)?shù)闹匾暋?br> 除上述內(nèi)容外，氣-液接觸技術(shù)闡述了許多其他的性質(zhì)問(wèn)題?？梢栽趲讉€(gè)現(xiàn)有專(zhuān)利中找到例子，其中包括已經(jīng)轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的美國(guó)專(zhuān)利3,959,419，4,604,247和4,597,916以及授予日本東京的三菱重工業(yè)株式會(huì)社(Mitsuibishi Jukogyo Kabushiki Kaisha)的美國(guó)專(zhuān)利4,603,022。在已轉(zhuǎn)讓給聯(lián)合碳化物公司(Union Carbide Corperation)的美國(guó)專(zhuān)利4,499,035中可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)特殊的相關(guān)參考，該專(zhuān)利教導(dǎo)了一種具有改進(jìn)了的入口起泡裝置的氣-液接觸盤(pán)。其中，上述類(lèi)型中的一種正交流盤(pán)(cross-flow tray)得到了展示，該盤(pán)具有改進(jìn)后的在盤(pán)的入口激發(fā)泡運(yùn)動(dòng)的裝置，入口包括分開(kāi)設(shè)置、無(wú)孔隙的壁板，這些壁板實(shí)際上是垂直向上延伸并且橫截液體流道。這種結(jié)構(gòu)方案據(jù)說(shuō)是在一個(gè)比簡(jiǎn)單的開(kāi)孔盤(pán)組件所提供的盤(pán)表面更大的盤(pán)表面上促進(jìn)了運(yùn)動(dòng)。這一點(diǎn)的達(dá)到部分是通過(guò)在鄰近下導(dǎo)管的區(qū)域上提供了一個(gè)升高的部分來(lái)有助于汽體上升從中通過(guò)。
轉(zhuǎn)讓給殼牌石油公司(Shell Oil Company)的美國(guó)專(zhuān)利4,550,000教導(dǎo)了一種將一種液體與一種氣體相接觸的裝置，這種接觸是以這樣一種關(guān)系來(lái)進(jìn)行的，也即，在一個(gè)塔中介于一種垂直層疊盤(pán)之間來(lái)進(jìn)行的。在一個(gè)給定的盤(pán)上提供了一些孔來(lái)使氣體通過(guò)，這種通過(guò)是以較少受到來(lái)自下一個(gè)上方的盤(pán)的排出裝置的液體的阻礙的方式來(lái)進(jìn)行的。提供了通過(guò)安裝在處于下導(dǎo)管下面的盤(pán)平臺(tái)頂部的多孔罩來(lái)分解(break up)下降的液體流。這種改進(jìn)在現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的限定范圍內(nèi)提高了盤(pán)的效率。同樣，已轉(zhuǎn)讓給日本東京的日本化學(xué)株式會(huì)社(NipponKayaku Kashibushi Kaisai)的美國(guó)專(zhuān)利4,543,219教導(dǎo)了一種擋板盤(pán)式塔。提出了高氣(液接觸效率和低壓力損失需要的操作參數(shù)。這些參考對(duì)于說(shuō)明在盤(pán)式過(guò)程塔中高效率汽液接觸的需要是有用的。已授予Carl T.Chuang et al.并轉(zhuǎn)讓給加拿大原子能有限公司(Atomic Energy of Canada Limited)的美國(guó)專(zhuān)利4,504,426是另一個(gè)氣/液接觸裝置的例子。這項(xiàng)參考同樣教導(dǎo)了在分餾效率改進(jìn)和下導(dǎo)管盤(pán)設(shè)計(jì)修正方面的許多優(yōu)點(diǎn)。盤(pán)的多孔區(qū)域在下導(dǎo)管下面以介于0至小于25％的孔面積分布。
另一項(xiàng)參考是在1968年授予W.Bruckert的美國(guó)專(zhuān)利3,410,540。其中所示有一個(gè)下導(dǎo)管出口擋板，用來(lái)控制液體的排出。擋板可以包括要么一個(gè)靜態(tài)密封件，要么一個(gè)動(dòng)態(tài)密封件。在這種情況下，下導(dǎo)管的開(kāi)口具有圓形或矩形形狀，這些開(kāi)口足夠小從而控制排出并且也許大于盤(pán)上的孔。其中，也許會(huì)中斷下導(dǎo)管操作的瞬間力也被更完整地詳細(xì)描述了。針對(duì)每個(gè)應(yīng)用場(chǎng)合----其中一個(gè)下導(dǎo)管供給下面的一個(gè)盤(pán)，這些了和相關(guān)的氣(液流動(dòng)問(wèn)題必須考慮。
另一進(jìn)一步的參考已在美國(guó)專(zhuān)利4,956,127(即′127專(zhuān)利)中提出和展示，該專(zhuān)利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，該參考闡述了下導(dǎo)管盤(pán)組件和將來(lái)自下導(dǎo)管的一個(gè)排出區(qū)域的液體與汽體混合的方法。在′127專(zhuān)利中，提出了并且展示了一個(gè)提高了的作用入口區(qū)域，其入口區(qū)域被用來(lái)使來(lái)自盤(pán)下面的汽排出。提高了的入口區(qū)域減小了汽的流體壓力并有助于從中通過(guò)的上升汽的流動(dòng)。在提高了的作用入口區(qū)域上設(shè)置了一系列的通氣縫來(lái)有選擇地將向上的汽流導(dǎo)入下導(dǎo)管下面的液體區(qū)域從而產(chǎn)生更有效的氣液接觸并減小在整個(gè)盤(pán)上的反向混合。來(lái)自下導(dǎo)管的液體排放到被提高了的作用入口區(qū)域，盡管有效，但已經(jīng)顯示出，當(dāng)從下導(dǎo)管排出的液體通過(guò)作用入口區(qū)域的孔時(shí)會(huì)造成滴落。再有，從下導(dǎo)管向外濺的液體增加了其起泡沫性并造成液滴更容易懸浮。
正如前面所述，下導(dǎo)管操作的有效性直接與液體流動(dòng)的方案有關(guān)。當(dāng)下導(dǎo)管堵住了并且盤(pán)的其他結(jié)構(gòu)方面阻礙了汽或液體的流動(dòng)時(shí)，塔的效率被降低了。在多重下導(dǎo)管盤(pán)組件中，盤(pán)平臺(tái)完全被下導(dǎo)管分開(kāi)。盤(pán)的這部分能造成下導(dǎo)管另一側(cè)的不均勻流動(dòng)。同樣，結(jié)構(gòu)件，如位于盤(pán)區(qū)域下面的支承梁，能夠干擾上升的汽流。其他結(jié)構(gòu)件，如通常位于盤(pán)邊緣的盤(pán)壓板和緊固裝置會(huì)同樣呈現(xiàn)實(shí)心的(solid)、無(wú)作用(non-active)的盤(pán)區(qū)域，該區(qū)域阻礙汽的流動(dòng)。這些無(wú)作用的、實(shí)心的區(qū)域降低了上述的盤(pán)效率。因此，如果提供一種盤(pán)組件，該組件在一個(gè)方案內(nèi)同時(shí)闡述液體和汽的流動(dòng)均勻性問(wèn)題，該方案最大限度地加大盤(pán)的作用面積并且簡(jiǎn)化其中的某些結(jié)構(gòu)方面，從而使效率最高，這將是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
這樣的下導(dǎo)管盤(pán)組件是由本發(fā)明提供的，其中一個(gè)多孔柱支承環(huán)和多孔墊圈被固定在沿著盤(pán)邊緣的地方來(lái)增加盤(pán)的作用面積。再有，可采用一個(gè)結(jié)構(gòu)擋板系統(tǒng)來(lái)支承下導(dǎo)管，并結(jié)合固定在盤(pán)平臺(tái)下面的排氣腔和盤(pán)平臺(tái)之間的作用“橋”將其定位在盤(pán)面的上面。在盤(pán)平臺(tái)的下面沒(méi)有結(jié)構(gòu)支承梁與作用橋和盤(pán)邊緣相配合提高了塔的效率。擋板支承可以進(jìn)一步構(gòu)筑在多重下導(dǎo)管方案中，從而使液體流經(jīng)時(shí)在盤(pán)上獲得流動(dòng)均勻。
本發(fā)明涉及用于化學(xué)過(guò)程塔的下導(dǎo)管盤(pán)組件。更特殊地，本發(fā)明的一個(gè)方面包括，用于該類(lèi)過(guò)程塔的一種下導(dǎo)管盤(pán)組件，其中液體從第一盤(pán)通過(guò)第一下導(dǎo)管向下流動(dòng)到第二盤(pán)并且經(jīng)過(guò)它們的作用區(qū)域。汽體向上流動(dòng)經(jīng)過(guò)這些作用盤(pán)區(qū)域并與液體發(fā)生相互作用和質(zhì)量交換。然后，液體從第二盤(pán)通過(guò)另一個(gè)下導(dǎo)管。本發(fā)明包括一個(gè)處于盤(pán)邊緣部分下面的一個(gè)作用支承環(huán)和一個(gè)固定在上面的作用墊圈。本發(fā)明的另一方面，擋板與下導(dǎo)管相連接以作為其支承，這種支承是通過(guò)多個(gè)角狀支承件來(lái)進(jìn)行的，其一端固定在擋板上，另一端固定在盤(pán)下導(dǎo)管區(qū)域。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種用于此類(lèi)化學(xué)過(guò)程塔的多重下導(dǎo)管盤(pán)組件，其中在相互作用時(shí)液體向下流動(dòng)，汽體向上流動(dòng)，其中液體在第一盤(pán)上流動(dòng)并從該第一盤(pán)通過(guò)設(shè)置在其中第一個(gè)系列下導(dǎo)管到達(dá)第二盤(pán)及設(shè)置在該盤(pán)上的鄰近的第二個(gè)系列下導(dǎo)管上。本發(fā)明包括一個(gè)繞盤(pán)周?chē)淖饔弥С协h(huán)用來(lái)作為其向外的支承，以及多個(gè)至少沿著某些下導(dǎo)管延伸的支承擋板作為其中間的支承。多個(gè)安裝件將下導(dǎo)管緊固在支承擋板上，且至少兩個(gè)下導(dǎo)管在多個(gè)盤(pán)中的一個(gè)盤(pán)內(nèi)以頭對(duì)頭的關(guān)系分開(kāi)設(shè)置，而這些盤(pán)使設(shè)置在這些頭之間的一個(gè)作用盤(pán)橋部分變得方便了。這種結(jié)構(gòu)允許上升的汽流通過(guò)橋，該橋連同作用支承環(huán)增加了盤(pán)的作用面積。
為了更完整地理解本發(fā)明及其進(jìn)一步的目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在也許必須參考下面結(jié)合所附的圖所進(jìn)行的描述，其中，

圖1為一個(gè)填充塔的一個(gè)透視圖，其中，許多部分已被切去用來(lái)說(shuō)明塔中的各種內(nèi)容，其中設(shè)置有一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)筑的下導(dǎo)管盤(pán)組件的一個(gè)實(shí)施方案；圖2為根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)筑的一個(gè)下導(dǎo)管盤(pán)組件的一個(gè)透視圖；圖3為圖2所示的一個(gè)改進(jìn)了的下導(dǎo)管盤(pán)組件沿3-3方向的一個(gè)示意性剖面圖；圖4為圖3中沿4-4方向的下導(dǎo)管的一個(gè)放大的側(cè)視圖；圖5為圖2中的下導(dǎo)管組件的一個(gè)放大的頂視平面圖；圖6為圖2中的作用盤(pán)支承環(huán)的一個(gè)放大的、局部透視圖；圖7為圖6中沿7-7方向的支承環(huán)的安裝狀況的一個(gè)放大的、側(cè)視剖面圖8為圖7中的作用墊圈的一個(gè)放大的、頂視平面圖；以及，圖9為圖2中的盤(pán)的一部分的一個(gè)其他實(shí)施方案的一個(gè)頂視平面圖。
首先參考圖1，所示為一個(gè)直觀的填充交換塔或柱的一個(gè)部分透視圖，其中多個(gè)部分區(qū)域已被切去用來(lái)展示塔內(nèi)各種內(nèi)容以及本發(fā)明的盤(pán)組件的一個(gè)實(shí)施方案的應(yīng)用情況。圖1中的交換塔10包括一個(gè)圓柱形塔12，該塔具有多個(gè)填充床層14和置于其中的盤(pán)。同樣，還設(shè)置了多個(gè)人員通道(manway)16從而使達(dá)到塔12的內(nèi)部區(qū)域變得容易了。還提供了側(cè)面物流(stream)排出管20，液體側(cè)面輸入管18，以及側(cè)面物流汽輸入管或再沸器返回管32。在塔10的頂部設(shè)置了一個(gè)回流返回管34。
在操作中，液體13通過(guò)回流返回管34和側(cè)流輸入管18被輸入到塔10內(nèi)。液體13向下從塔中流過(guò)，并最終從側(cè)面物流排出管20或底部物流排出管30離開(kāi)塔。在其向下的流動(dòng)中，液體13會(huì)在其通過(guò)盤(pán)和填充床時(shí)由于蒸發(fā)失去一些物質(zhì)，也會(huì)由于汽流凝結(jié)到液體中而獲得或增加物質(zhì)。再參考圖1，為了清楚起見(jiàn)，交換塔10在圖中被切成對(duì)半。在該圖中，塔10包括一個(gè)設(shè)置在塔12頂部的頂管26中的一個(gè)汽出口以及設(shè)置在塔的底(lower)部分并圍繞底部物流排出管30的底部裙邊28，排出管30與一個(gè)再沸器(未示出)相連。圖中，再沸器返回管32被設(shè)置在裙邊28上部用于使其中向上通過(guò)盤(pán)和/或填充層14的汽再循環(huán)。來(lái)自冷凝器的回流通過(guò)入口管34被提供給塔的上部分區(qū)域23，其中回流是通過(guò)一個(gè)橫貫上填充床38的液體分配器36來(lái)分配的。也許可以看出，上填充床38是具有結(jié)構(gòu)化的多種填充物。所示出的交換塔10中低于上填充床38的部分是為了說(shuō)明的目的，包括一個(gè)設(shè)置在一個(gè)支承架41下面的一個(gè)液體收集器40，該支承架是用來(lái)支承上部結(jié)構(gòu)化填充38。一個(gè)液體分配器42，用來(lái)重新分配液體13，也設(shè)置在其下。圖中在切割線13下面所示為一個(gè)第二類(lèi)分配器42a，該分配器被設(shè)置結(jié)構(gòu)化填充14A的上面。塔10展示中具有切割線43，用來(lái)說(shuō)明這樣一個(gè)事實(shí)，即，塔的內(nèi)部安裝只是示意性的，這種安排被用來(lái)作為其中不同部分排列的參考。
再參考圖1，該圖中所示的結(jié)構(gòu)化填充物和塔盤(pán)都是為了說(shuō)明的目的。在許多情況下，過(guò)程塔僅包含填充物，僅包含盤(pán)，或者填充物和盤(pán)有選擇的組合。本說(shuō)明是討論塔的整體及其操作的一個(gè)組合。過(guò)程塔盤(pán)通常在結(jié)構(gòu)上包括被打孔或開(kāi)縫的板。汽和液體佇留在或沿著盤(pán)活動(dòng)，且在某些組件中，被允許在采用逆流流動(dòng)方案時(shí)流過(guò)同一個(gè)開(kāi)口。優(yōu)選地，汽和液體的流動(dòng)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定度的水平。在某些實(shí)施方案中，不使用下導(dǎo)管，汽和液體使用相同的開(kāi)口，當(dāng)各自的壓力發(fā)生改變時(shí)，交替使用。但是本案不是這種情況。
在本實(shí)施方案中，所示的多下導(dǎo)管盤(pán)48、49具有多個(gè)下導(dǎo)管。這僅僅是當(dāng)作例子，如本文所描述的那樣，本發(fā)明闡述的是一個(gè)作用支承環(huán)及其相關(guān)結(jié)構(gòu)。盡管單下導(dǎo)管也可用于實(shí)施本發(fā)明的這類(lèi)盤(pán)，但多下導(dǎo)管將被用來(lái)進(jìn)行討論。盤(pán)48，如圖所示，在多下導(dǎo)管之間包括一個(gè)作用表面，表面的種類(lèi)將在下面討論。同樣，盤(pán)49在多下導(dǎo)管之間包括一個(gè)作用表面，該作用表面介于下導(dǎo)管和作用入口區(qū)域之間，該區(qū)域設(shè)置在上面的多下導(dǎo)管的下面。對(duì)包括了本發(fā)明的塔的這部分，一個(gè)更完整的描述將在下面提出。同樣，有關(guān)過(guò)程塔普遍情況的分析已在Gilbert Chen著的一篇文章中被更詳細(xì)地描述了，文章題為“填充塔內(nèi)部構(gòu)造(Packed Column Internals)”，該文出現(xiàn)在1984年3月5日版的“化學(xué)工程”(Chemical Engineering)，在此引入作為參考。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖2，其中所示為圖1中簡(jiǎn)要畫(huà)出的盤(pán)48和49的一個(gè)放大了的透視圖。為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)，塔的其余部分沒(méi)有畫(huà)出。上盤(pán)48構(gòu)筑有一個(gè)作用盤(pán)表面50，該表面被邊側(cè)的下導(dǎo)管51和55以及三個(gè)中間的下導(dǎo)管52、54和56分開(kāi)。邊側(cè)的下導(dǎo)管51和55將在下面討論。每個(gè)下導(dǎo)管陣列52、54、56都是由一對(duì)下導(dǎo)管組成的，每對(duì)下導(dǎo)管的定位都是以分開(kāi)的頭對(duì)頭的關(guān)系來(lái)進(jìn)行的。因此，下導(dǎo)管陣列52具有下導(dǎo)管52A以及其呈分開(kāi)的頭對(duì)頭關(guān)系的下導(dǎo)管52B。同樣，下導(dǎo)管陣列54由下導(dǎo)管54A以及與其呈分開(kāi)的頭對(duì)頭關(guān)系設(shè)置的下導(dǎo)管54B組成。下導(dǎo)管陣列56由下導(dǎo)管56A以及與其呈分開(kāi)的頭對(duì)頭關(guān)系設(shè)置的下導(dǎo)管56B組成。介于所述的下導(dǎo)管之間的那種分開(kāi)的頭對(duì)頭關(guān)系允許在它們之間架上的一個(gè)作用橋。因此，下導(dǎo)管陣列52包括一個(gè)作用橋60，而下導(dǎo)管陣列54包括作用橋62。下導(dǎo)管陣列56中設(shè)置了作用橋64。在這種方式下，由于橋60、62、64的存在，沿者盤(pán)48任何部分的液體都將被允許均衡通過(guò)盤(pán)表面。
如上面所引述的，上盤(pán)48構(gòu)筑有作用盤(pán)表面50(部分地和示意性地畫(huà)出)。作用表面50可以由許多種閥的一種或多種來(lái)構(gòu)成。美國(guó)專(zhuān)利5,120,474提出并展示了針對(duì)這類(lèi)應(yīng)用的有代表性的閥種類(lèi)，該專(zhuān)利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，在此引入作為參考。
再參考圖2，除了下面要描述的作用支承環(huán)用來(lái)作為過(guò)程塔盤(pán)向外的支承以外，本發(fā)明還進(jìn)一步包括針對(duì)所述的采用了擋板的盤(pán)的中間支承的一個(gè)改進(jìn)了的支承系統(tǒng)。這樣，圖中所示的一個(gè)支承擋板70延長(zhǎng)了下導(dǎo)管陣列52的長(zhǎng)度，而支承擋板72延長(zhǎng)了下導(dǎo)管陣列54的長(zhǎng)度。支承擋板74延長(zhǎng)了下導(dǎo)管陣列56的長(zhǎng)度以支承其下面的下導(dǎo)管區(qū)域。每個(gè)支承擋板70、72、74在其兩端處與塔12相連，然后通過(guò)多個(gè)支承件80與相應(yīng)的下導(dǎo)管盤(pán)區(qū)域相連，支承件80的第一端81與支承擋板相連，第二端82與下導(dǎo)管盤(pán)區(qū)域相連。正如在一個(gè)與本文同時(shí)進(jìn)行中的專(zhuān)利申請(qǐng)序號(hào)＿＿＿＿＿中更詳細(xì)地提出的那樣，這些結(jié)構(gòu)提供了改進(jìn)了的流動(dòng)效率，該專(zhuān)利也已轉(zhuǎn)讓給了本發(fā)明的受讓人，在此引入作為參考。
仍參考圖2，盤(pán)49如上述方法構(gòu)成，其下導(dǎo)管陣列設(shè)置在盤(pán)48的作用盤(pán)區(qū)域50的下面。正如將在下面詳細(xì)描述的那樣，位于本發(fā)明的下導(dǎo)管下面的作用區(qū)域可以包括一個(gè)提高了的作用入口區(qū)域，用來(lái)增強(qiáng)其中的汽液接觸。如圖2所示，盤(pán)49的下導(dǎo)管的設(shè)置與盤(pán)48的下導(dǎo)管呈大致平行分開(kāi)的相對(duì)關(guān)系，同時(shí)在它們之間是橫向偏移的。
現(xiàn)在參考圖3，圖中所示為本發(fā)明的幾個(gè)方面的一個(gè)側(cè)視垂直剖面示意圖。如圖中所示，液體從第一盤(pán)48流過(guò)攔板214，通過(guò)邊側(cè)的下導(dǎo)管51和55，然后通過(guò)第一中間下導(dǎo)管陣列52、54和56到達(dá)第二盤(pán)49上鄰近的一第二系列中間下導(dǎo)管陣列66、67、68和69。所述的盤(pán)49的下導(dǎo)管陣列的構(gòu)成優(yōu)選采用與上面所述的盤(pán)48的下導(dǎo)管陣列相似的方式。第一和第二下導(dǎo)管陣列的方向一般是相互平行，并且其中多個(gè)下導(dǎo)管是由上述沿其延伸的擋板支承結(jié)構(gòu)來(lái)支承的。關(guān)于那方面，盤(pán)49的擋板170、171、172及174通過(guò)上述的多個(gè)角狀件80與下面的下導(dǎo)管盤(pán)區(qū)域相連。每個(gè)件80的頂端81固定在相應(yīng)的擋板上，另一端，即相對(duì)的一端82是在相應(yīng)的盤(pán)下導(dǎo)管區(qū)域。盤(pán)48和49被進(jìn)一步由塔支承環(huán)75和77沿著盤(pán)的外邊緣來(lái)支承，這些環(huán)沿著圓周向外延伸。環(huán)75和77優(yōu)選地已在其上形成了孔78從而使上升汽流15比較容易從中通過(guò)。形成在支承環(huán)75和77上的這些孔78包括，在一個(gè)實(shí)施方案中，設(shè)置在其中的多個(gè)閥用來(lái)使汽流15容易從中通過(guò)，以增加盤(pán)的有效作用面積50。為邊側(cè)的下導(dǎo)管51和55提供了一個(gè)實(shí)心的支承環(huán)755A。
再參考圖3，圖中所示的多下導(dǎo)管盤(pán)組件的示意性的概括說(shuō)明了使過(guò)程塔組件的結(jié)構(gòu)及功能方面達(dá)到最大的方法和裝置。本文所描述的用于構(gòu)筑這些元件的材料和技術(shù)在此工業(yè)內(nèi)部是眾人皆知的。實(shí)際的鋼材尺寸沒(méi)有提出，鋼材的尺寸將取決于塔12的尺寸。
本發(fā)明的描述包括某些特征，這些僅僅表示在圖3中，并將在下面更詳細(xì)地描述。這些特征包括橫過(guò)下導(dǎo)管陣列52、54和56(已在上面描述)設(shè)置的流動(dòng)平衡橋60、62、64，這些陣列是位于盤(pán)48的中間區(qū)域的。邊側(cè)的下導(dǎo)管51和55不需要這個(gè)特征。圖中示意性地示出，盤(pán)49的中間下導(dǎo)管陣列66、67、68和69具有各自形成在其中的橋部分170A、171A、172A和174A。所述的橋部分是通過(guò)相應(yīng)的支承擋板的一個(gè)開(kāi)口100橫過(guò)所述各自的下導(dǎo)管陣列形成在所述的各自的下導(dǎo)管陣列上。開(kāi)口100也許在透視2中可以看得更清楚些。采用在穿過(guò)各自的擋板上提供一個(gè)開(kāi)口100，流到盤(pán)48和49上的液體13在保持盤(pán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整性的同時(shí)從中流過(guò)。如上所述，就盤(pán)48而言，橋170A、171A、172A和174A中每個(gè)都在其中形成有多個(gè)孔100A用來(lái)使上升汽流15從中通過(guò)比較容易并進(jìn)一步增加各自盤(pán)的作用區(qū)域。同樣，孔100A在透視圖2中表達(dá)得最清楚。
再見(jiàn)圖3，盤(pán)48和49也可被構(gòu)筑成具有設(shè)置在上述盤(pán)的下導(dǎo)管下面的被提高了的作用入口區(qū)域。在本實(shí)施例中，提高了的作用入口區(qū)域包括各自盤(pán)底部的部分，這些部分被提高進(jìn)入排氣腔102，該腔具有形成在其側(cè)壁上的孔103用來(lái)為通過(guò)塔12上升的汽15提供一個(gè)直接的通路裝置。這里所示的應(yīng)用排氣腔102的方法和裝置在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)08/306,672中被更完整地提出和描述了，該發(fā)明也已轉(zhuǎn)讓給了本發(fā)明的受讓人，為完整起見(jiàn)，在此引入作為參考。通過(guò)應(yīng)用排汽腔102，從各自的下導(dǎo)管向下下降的液體13馬上會(huì)與通過(guò)腔102的孔103的上升汽15相遇。如圖3中位于下導(dǎo)管52下面的流動(dòng)箭頭所示，本發(fā)明在塔12中相對(duì)流動(dòng)的汽、液流之間提供了直接的相互作用，同時(shí)使其流動(dòng)效率最大化。
現(xiàn)在見(jiàn)圖4，圖中所示為沿其中4-4方向截取的圖3中盤(pán)48的下導(dǎo)管/支承擋板的一部分的一個(gè)放大、側(cè)視剖面圖。圖中清楚顯示，開(kāi)口100位于盤(pán)48的橋部分64的上面，通過(guò)下導(dǎo)管陣列56的支承擋板74形成一個(gè)一般為矩形的窗。開(kāi)口100的尺寸允許支承擋板74的延長(zhǎng)了的下部分103是完整的。從結(jié)構(gòu)上講，這種窗的構(gòu)成導(dǎo)致提供結(jié)構(gòu)完整性的下部分103在上部分105從機(jī)械負(fù)載點(diǎn)受壓時(shí)，呈受壓狀態(tài)。負(fù)載簡(jiǎn)單地用箭頭107來(lái)表示在塔12操作時(shí)盤(pán)、下導(dǎo)管及其上面的液體的重量。具有這樣的負(fù)載，優(yōu)選采用下部分103來(lái)為盤(pán)48的橋64提供支承。正因?yàn)槿绱耍_(kāi)口100不是單純的在擋板74上形成的U型切口。然而，由于所示的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，擋板74延伸通過(guò)下導(dǎo)管陣列56各自的頭對(duì)頭的下導(dǎo)管56A和56B的端壁108和110。采用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造以及如焊接之類(lèi)的現(xiàn)場(chǎng)裝配技術(shù)來(lái)固定下導(dǎo)管和支承板結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在參考圖5，圖中所示為圖2中盤(pán)48的一個(gè)頂視平面圖，包括作用盤(pán)部分50以及支承擋板70、72和74的另一個(gè)說(shuō)明。所述的支承擋板中的每一個(gè)由一系列連接件80連接到其下面相應(yīng)的下導(dǎo)管盤(pán)區(qū)域。比如，支承擋板70由六個(gè)角狀連接件180、181、182、183、184和186構(gòu)成，它們與下導(dǎo)管陣列52的下導(dǎo)管52A相連接。盡管圖中示出了針對(duì)盤(pán)48這個(gè)特定區(qū)域的六個(gè)連接件80，但這個(gè)數(shù)目是可變的，取決于所述盤(pán)的面積、一個(gè)特定塔的結(jié)構(gòu)負(fù)載。比如，下導(dǎo)管陣列54的下導(dǎo)管54A的擋板72由8個(gè)連接件80構(gòu)成，這是由于與下導(dǎo)管52A相比，其空間更寬。
再參見(jiàn)圖5，圖中清楚地展示了介于下導(dǎo)管之間的提高了的作用入口區(qū)域(排汽腔102)。就是在這個(gè)區(qū)域，來(lái)自上面盤(pán)的下導(dǎo)管將被設(shè)置并向盤(pán)48的作用區(qū)域50排放液體。連接件80也被構(gòu)筑在其中用來(lái)說(shuō)明這種液體流動(dòng)問(wèn)題。可以看到，連接件80中的每一個(gè)是與從一個(gè)中間腹板區(qū)域192中豎起的側(cè)壁190和191一起形成的。正是該腹板區(qū)域192為液體提供了一個(gè)角狀擋板，否則液體會(huì)濺入相應(yīng)的下導(dǎo)管。這樣，連接件80優(yōu)選由圖2中所示的通常為U型的槽件形成。
再參見(jiàn)圖5，圖中兩端的下導(dǎo)管51和55至少部分被更清楚地顯示了。每個(gè)兩端的下導(dǎo)管51和55構(gòu)筑有平的、角狀側(cè)壁部分201，這部分在一個(gè)平底部分203中截止。底203構(gòu)筑有多個(gè)孔205，這些孔被有選擇地排列并將液體以一種受控的方案向下分配。這個(gè)特定的下導(dǎo)管方案在美國(guó)專(zhuān)利5,164,125中被更詳細(xì)地提出并展示，該專(zhuān)利也已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，在此引入作為參考。前面所引用的專(zhuān)利所沒(méi)有展示的是所展示的下導(dǎo)管51和55的外壁支承結(jié)構(gòu)。再回去參見(jiàn)圖3，并結(jié)合圖5進(jìn)行相同的闡述，可以發(fā)現(xiàn)，所述的下導(dǎo)管的外壁210構(gòu)筑有一個(gè)從其向外延伸的上緣(lip)212，該緣與支承環(huán)75重疊連接。支承凸緣212還從盤(pán)48的水平面向下成階梯狀(如圖3中所示)。這個(gè)階梯狀或“漏斗狀”的區(qū)域允許液體從攔板214的頂上流過(guò)并進(jìn)入比相應(yīng)的下導(dǎo)管的橫截寬度還要大的區(qū)域。采用這種方式，邊側(cè)的下導(dǎo)管51和55能夠通過(guò)避免阻塞而容納更多的液體，如果沒(méi)有本發(fā)明的放大的或“漏斗”的作用，阻塞是會(huì)發(fā)生的。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖6，圖中所示為本發(fā)明的作用支承環(huán)的一個(gè)實(shí)施方案的一個(gè)部分透視圖。作用支承環(huán)組件300包括一個(gè)具有多個(gè)形成在其上的閥304的支承環(huán)302。支承環(huán)閥304可以是“固定”(fixed)類(lèi)的，采用一個(gè)頂部閥元件306，該件由孔314上面的支腳308來(lái)緊固。作為例子，浮子閥類(lèi)(floating variety)的閥也可在孔314上被使用，其閥的種類(lèi)在上述的美國(guó)專(zhuān)利5,120,474中已被更清楚地描述了。
再參見(jiàn)圖6，圖中所示的該特定實(shí)施方案中的支承環(huán)302是由一塊固定在外塔壁318上的平板316構(gòu)成的。圖中的一個(gè)作用盤(pán)表面320被一個(gè)作用墊圈350(下面描述)安裝在環(huán)302上。閥322形成在盤(pán)表面320上。如上描述，作用支承環(huán)300增加了與其相連的盤(pán)320的有效作用面積。在這個(gè)特定的實(shí)施方案中，閥304與盤(pán)320的閥322是相同的。還可以采用不同的閥結(jié)構(gòu)，并且，在某些場(chǎng)合，可以在盤(pán)和支承環(huán)兩者中的一個(gè)采用一種浮子閥，或兩者都采用。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖7，所示為采用一個(gè)作用墊圈350將盤(pán)320固定在支承環(huán)302上的一個(gè)側(cè)視剖面圖。圖中，墊圈350被構(gòu)筑成一個(gè)空心的或杯狀，其上形成有孔352從而使上升汽流能夠從中通過(guò)。它可以被構(gòu)筑成矩形或任何其他盤(pán)的設(shè)計(jì)所需要的形狀。在這個(gè)特定的實(shí)施方案中，一個(gè)緊固件354直立通過(guò)墊圈350并通過(guò)固定在支承環(huán)302下面的一塊夾板。在盤(pán)320上形成有一個(gè)縫357用來(lái)接納墊圈350并使汽流從中通過(guò)。這樣，汽流15在通過(guò)安裝在盤(pán)上的作用墊圈350圍繞并通過(guò)所述的盤(pán)的同時(shí)，也被允許通過(guò)支承環(huán)302。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖8，其中所示為圖7中的墊圈350的一個(gè)放大、頂視平面圖。圖中墊圈350上構(gòu)筑有許多孔352從而使汽容易從中通過(guò)。在這個(gè)特定的實(shí)施方案中，排氣孔360，361，362和363與安裝孔364相鄰，安裝孔是用來(lái)容納圖7中的緊固件354的。如上面所討論的，縫357是在盤(pán)320中形成的，允許上升汽流從中通過(guò)。
現(xiàn)在組合起來(lái)參考圖6、7和8，作用支承環(huán)300和作用墊圈350的應(yīng)用允許一個(gè)盤(pán)的構(gòu)成在一個(gè)過(guò)程塔操作中以最大的效率配置。上升通過(guò)塔的汽15被允許通過(guò)塔的邊緣部分，這一點(diǎn)對(duì)汽流而言不是常規(guī)方法可以達(dá)到的。當(dāng)然，液體會(huì)流過(guò)一個(gè)表面中無(wú)論實(shí)心的或有孔的區(qū)域，沒(méi)有所示的作用區(qū)域，可獲得的汽液界面會(huì)減小。正因?yàn)槿绱耍景l(fā)明的方法和裝置便于改進(jìn)了的過(guò)程塔的操作。
現(xiàn)參考圖9，所示為圖2中的盤(pán)的作用區(qū)域的一部分的一個(gè)其他實(shí)施方案的一個(gè)放大、頂視平面圖。在這個(gè)特定的視圖中，可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明包括，在一個(gè)所選的方向上，設(shè)置在盤(pán)平臺(tái)的作用區(qū)域內(nèi)的一個(gè)方向性的流體閥陣列。流體閥600是屬于方向性流體類(lèi)的并且設(shè)置在盤(pán)平臺(tái)604的作用區(qū)域602中，這種方案計(jì)算用來(lái)造成液體的湍流增加并沿著盤(pán)表面區(qū)域混合。沿著第一虛線610的閥600中的每一個(gè)被設(shè)置用來(lái)以箭頭612所代表的方向排出汽，而沿虛線614的閥被定向?yàn)橄蚣^616排出更多的汽。虛線620的閥600沿簡(jiǎn)頭622的方向排出更多的汽。閥中的每一個(gè)被構(gòu)筑成向兩個(gè)方向排汽，但其中一個(gè)方向優(yōu)選的并導(dǎo)致從中流過(guò)更多的汽流。這種閥通常被稱(chēng)為方向性流體閥(directional flow valve)。通過(guò)如這里所述的方法來(lái)取閥的方向，從上流過(guò)的液體會(huì)給予正常的液體流以垂直于它的推力，由此造成它在從下導(dǎo)管排出區(qū)域向鄰近的特定的下導(dǎo)管攔板的運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生回轉(zhuǎn)和扭曲。這個(gè)步驟增加了從上流過(guò)的液體的流動(dòng)長(zhǎng)度和距離。通過(guò)在一個(gè)單一盤(pán)上采用多個(gè)下導(dǎo)管，鄰近下導(dǎo)管之間的距離將被縮小。有了縮短了的間隔，介于入口區(qū)域和流出下導(dǎo)管攔板之間的液體可獲得較短的“直接”流動(dòng)距離。因此，增加在作用區(qū)域上的流動(dòng)長(zhǎng)度是本發(fā)明提供的一個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)。
再參見(jiàn)圖9，圖中示有鄰近閥600的一個(gè)攔板650，該板被構(gòu)筑成鋸齒形結(jié)構(gòu)652。該鋸齒形結(jié)構(gòu)652由多個(gè)在其間形成頂點(diǎn)658的一阻攔部分654和656構(gòu)成。該鋸齒形結(jié)構(gòu)增加了相對(duì)于作用區(qū)域602的攔板長(zhǎng)度。流動(dòng)分布和塔效率的一個(gè)參數(shù)包括攔板長(zhǎng)度與盤(pán)的其他參數(shù)之間的關(guān)系。通過(guò)改變攔板的形狀，可以在沒(méi)有對(duì)盤(pán)或下導(dǎo)管區(qū)域作實(shí)質(zhì)修改的前提下容易地調(diào)整其長(zhǎng)度。當(dāng)在單個(gè)盤(pán)中采用多下導(dǎo)管時(shí)，可調(diào)整的攔板長(zhǎng)度這一點(diǎn)同樣是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槭聦?shí)上下導(dǎo)管可以設(shè)置在盤(pán)的邊側(cè)和弦區(qū)域，其中在鄰近相對(duì)的下導(dǎo)管的線性開(kāi)口之間的差別是明顯的。在這些方案中，能大致平衡攔板長(zhǎng)度與其他汽液流動(dòng)方向的考慮是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，從而最大限度地提高塔的效率并平衡根據(jù)已經(jīng)建立的汽液接觸塔的操作程序的流動(dòng)參數(shù)。本發(fā)明在此提出這樣一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。特殊地，如果可調(diào)整擋板長(zhǎng)度與橫向的方向性流體閥的組合，其中這種閥具有上述的相對(duì)取向方案，盤(pán)的作用區(qū)域的操作效率會(huì)大大提高。
從前面已進(jìn)行的描述，可以相信本發(fā)明的操作和構(gòu)成是清楚的。所展示或描述的方法或裝置是以?xún)?yōu)選的為特征的，很顯然，在不偏離下面的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)的前提下，還可以在其中進(jìn)行多種變化和修正。
權(quán)利要求
1.一種一類(lèi)用于汽-液接觸化學(xué)過(guò)程塔的下導(dǎo)管組件，其中，所述的盤(pán)在其上具有汽作用區(qū)域，用于使上升的汽從中通過(guò)，并且，其中，液體被導(dǎo)向第一盤(pán)，并由此向下流經(jīng)設(shè)置在其中的第一系列下導(dǎo)管到達(dá)第二盤(pán)，并穿過(guò)介于設(shè)置在其中的第二系列下導(dǎo)管中各個(gè)之間的作用區(qū)域，所述的組件進(jìn)一步包括與所述的下導(dǎo)管盤(pán)組件和所述的塔有關(guān)的裝置，所述的塔用于其中所述的下導(dǎo)管盤(pán)組件中的中間部分的支承；以及，在所述下導(dǎo)管盤(pán)組件圍繞周?chē)由觳⒃谄渲行纬捎锌滓允蛊纳仙饕讖闹型ㄟ^(guò)的塔支承環(huán)。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述的下導(dǎo)管盤(pán)組件的中間支承包括至少一個(gè)沿著所述下導(dǎo)管延伸的支承擋板。
3.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述的形成在所述支承環(huán)上的孔包括設(shè)置在其中、便于汽流從中通過(guò)的閥。
4.如權(quán)利要求3的裝置，其特征在于所述的閥是固定類(lèi)的閥，該閥具有在所述孔上的閥元件，并以多個(gè)從其向下延伸的支腳來(lái)支承而與其緊密連接。
5.如權(quán)利要求3的裝置，其特征在于所述的閥是浮子閥類(lèi)。
6.如權(quán)利要求1的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)作用墊圈，且其中所述的盤(pán)通過(guò)所述的作用墊圈與所述的作用支承環(huán)固定在一起，所述的作用墊圈包括一個(gè)緊固件，該緊固件具有多個(gè)孔，這些孔使汽流容易從中流過(guò)，由此，位于盤(pán)下面的汽流會(huì)流過(guò)所述的墊圈而進(jìn)一步增加所述盤(pán)的作用區(qū)域。
7.如權(quán)利要求6的裝置，其特征在于所述的作用墊圈進(jìn)一步包括一個(gè)杯狀元件，該元件具有多個(gè)貫穿形成的孔，選擇這些所述孔中的孔，調(diào)準(zhǔn)后用于與所述作用支承環(huán)的螺紋安裝。
8.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述的位于所述第一盤(pán)的第一系列下導(dǎo)管下面的第二盤(pán)區(qū)域的一些部分構(gòu)筑有汽上升腔(vapor riser chamber)，而使上升的汽流易于從中流過(guò)。
9.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述的第一和第二系列下導(dǎo)管的取向大致互相平行。
10.在一類(lèi)化學(xué)過(guò)程塔中，其中在通過(guò)其混合區(qū)域時(shí)，液體向下流動(dòng)、汽體上升，一個(gè)下導(dǎo)管盤(pán)組件包括一個(gè)第一盤(pán)，該盤(pán)上形成有作用區(qū)域，并用于使上升的汽流從中流過(guò)，且該盤(pán)中至少有一個(gè)設(shè)置在其中的下導(dǎo)管；一個(gè)第二盤(pán)，該盤(pán)上具有作用區(qū)域，且設(shè)置在所述的第一盤(pán)下方，并且在該盤(pán)中至少有一個(gè)設(shè)置在其中的第二下導(dǎo)管；與所述的塔相關(guān)的裝置，該裝置至少延伸橫過(guò)所述第一和第二盤(pán)中的一個(gè)，并支承中間部分；用于支承與所述支承擋板有關(guān)的所述盤(pán)邊緣的裝置；且所述的周緣支承包括緊固于圍繞所述盤(pán)周?chē)乃鏊沫h(huán)，且該環(huán)中形成有孔，用于使上升的汽流易于從中通過(guò)。
11.如權(quán)利要求10的裝置，其特征在于所述的形成在所述環(huán)上的孔包括設(shè)置在其中的閥，該閥用于使汽流易于從中通過(guò)。
12.如權(quán)利要求11的裝置，其特征在于所述的閥是固定類(lèi)的閥，該閥具有在所述孔上的閥元件，并以多個(gè)從其向下延伸的支腳來(lái)支承并與其緊密固定。
13.如權(quán)利要求11的裝置，其特征在于所述的閥是浮子閥類(lèi)。
14.如權(quán)利要求10的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)作用墊圈，且其中所述的盤(pán)通過(guò)所述的作用墊圈與所述的作用支承環(huán)固定在一起，所述的作用墊圈包括一個(gè)緊固件，該緊固件具有多個(gè)孔，這些孔使汽流容易從中流過(guò)，由此，位于盤(pán)下面的汽流會(huì)通過(guò)所述的墊圈而進(jìn)一步增加所述盤(pán)的作用區(qū)域。
15.如權(quán)利要求14的裝置，其特征在于所述的作用墊圈進(jìn)一步包括一個(gè)杯狀元件，該元件具有多個(gè)貫穿形成的孔，選擇這些所述孔中的孔調(diào)準(zhǔn)后用于與所述作用支承環(huán)的螺紋安裝。
16.如權(quán)利要求10的裝置，其特征在于至少兩個(gè)下導(dǎo)管被分開(kāi)的、且以頭對(duì)頭關(guān)系設(shè)置在所述第一盤(pán)中，且其中作用盤(pán)橋被設(shè)置在所述的頭對(duì)頭的下導(dǎo)管的所述端之間，用來(lái)允許液體穿過(guò)。
17.如權(quán)利要求16的裝置，其特征在于所述的中間的盤(pán)支承件包括一單個(gè)的在支承件上沿所述的頭對(duì)頭的下導(dǎo)管連續(xù)延伸的支承擋板，所述的擋板包括一個(gè)開(kāi)口，適合于接納所述橋的中間區(qū)域以及易于液體穿過(guò)從而在鄰近的所述盤(pán)上使液流均衡化。
18.如權(quán)利要求17的裝置，其特征在于所述的盤(pán)的所述作用區(qū)域上形成有汽閥，用于使上升的汽流易于通過(guò)。
19.如權(quán)利要求18的裝置，其特征在于所述的汽閥包括固定閥。
20.如權(quán)利要求18的裝置，其特征在于所述的汽閥包括浮子閥。
21.如權(quán)利要求18的裝置，其特征在于所述的橋中形成有多個(gè)汽閥，用于使上升的汽流容易從中流過(guò)，并進(jìn)一步增加所述盤(pán)的作用區(qū)域。
22.如權(quán)利要求10的裝置，其特征在于所述的位于所述第一盤(pán)的第一系列下導(dǎo)管下面的第二盤(pán)區(qū)域的一些構(gòu)筑有汽上升腔(vapor riser chamber)，而使上升的汽流易于從中流過(guò)。
23.如權(quán)利要求10的裝置，其特征在于所述的盤(pán)的作用區(qū)域包含設(shè)置在其上的方向性流體閥(directional flow valves)。
24.如權(quán)利要求23的裝置，其特征在于所述的方向流閥以排列好的行設(shè)置，這些行以基本上橫切液流的方向排列來(lái)排出汽體。
25.如權(quán)利要求24的裝置，其特征在于所述的閥的相鄰行以在其間產(chǎn)生湍流的相反方向排放所述的汽體，并增強(qiáng)其盤(pán)效率。
26.如權(quán)利要求23的裝置，其特征在于所述的閥是固定類(lèi)的閥，該閥具有一個(gè)比第二支腳寬的第一支腳，用來(lái)由此產(chǎn)生優(yōu)選的汽體分布。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于具有擴(kuò)大了的有效作用面積的汽液接觸塔的下導(dǎo)管組件。該下導(dǎo)管構(gòu)筑有支承擋板，該擋板能使該下導(dǎo)管盤(pán)的中間區(qū)域能由此支承，且下導(dǎo)管的外圍區(qū)域能由作用塔支承環(huán)來(lái)支承?？稍陬^對(duì)頭設(shè)置的下導(dǎo)管之間采用作用橋，以使與盤(pán)相關(guān)的作用區(qū)域最大。
文檔編號(hào)B01D3/32GK1135933SQ9610284
公開(kāi)日1996年11月20日 申請(qǐng)日期1996年4月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月31日
發(fā)明者李大新, 吳光宇, 拉里·伯頓 申請(qǐng)人:格利特什公司