槽盒式液體無限點分布器的製作方法

2023-05-31 05:02:46

專利名稱：槽盒式液體無限點分布器的製作方法
技術領域：
本發明涉及塔器的元件，具體地說，是填料塔的液體分布器。
化工過程具有許許多多的蒸餾、吸收、萃取、脫氣、濃縮等填料塔器，為了使填料床層中自上向下流動的液體有一個均勻的分布，保證床層截面上任一單位面積內的液體流率均等，以提高填料的汽、液傳質性能，除對填料要精心設計、精心製造和精心安裝外，填料段上方必須配備綜合性能優良的液體分布器。所謂綜合性能優良是指液體分布器不僅能將進入的液體均勻地分布到填料層上表面，而且要同時具備壓降低、操作彈性大、製作方便、造價低廉和安裝方便等綜合性能。在一些容易發生堵塞的場合，如化肥工業中的氣體吸收和再生塔中，溶液中常常會有固體物質存在；乙烯過程的汽油分餾塔中，液相中常常帶有聚合物纖維或其它雜質；在廢水處理塔中，廢水中常常有各種金屬和非金屬雜質等，在這些場合下還要求液體分布器有很強的抗堵塞和收集固狀物的功能。
以往關於液體分布器的專利以及實際投入工業應用的液體分布器有各種不同型式，如環管式、排管式(單排和雙排)、槽式(單層槽式和雙層槽式)、盤管式以及槽盤式等等。但這些液體分布器亦均存在各自的缺點首先它們均是屬於有限點分布型液體分布器，以致不管如何設計，均難以克服由於這一先天不足而造成的填料床層上部的「端效應」。其次，它們各自還存在其它方面的性能缺陷如環管式的操作彈性低，不抗堵塞；排管式雖解決了操作彈性問題，但亦容易堵塞；槽式雖有較高操作彈性，亦可製作成溢流型起到抗沉澱物堵塞的作用，但它對於漂浮性固狀物且無能為力；盤管式亦存在此相同的問題，且壓降較大；而槽盤式分布器的綜合性能雖說是目前為止最好的，但它製作較為麻煩，且由於它的結構特點，若設計、製作稍為不慎，就極易造成漏液現象，從而影響液體分布效果，甚至完全失效。
本發明的目的是提供一種綜合性能高抗堵塞效果好的無限點液體分布裝置。
本發明的技術方案如下一種槽盒式液體無限點分布器，它由多個平行的槽盒構成，槽盒間兩相鄰側壁的距離為50～300mm，槽盒之間有槽溝互相溝通。槽盒的高度可根據塔器直徑的大小、液量的大小、液相含固體物質的量而定，一般高150～800mm。槽盒可以是平底、三角底或圓弧底，優選的為三角底，它不僅可以收集固體沉澱物，並可以減少底部正面的局部氣流渦旋和阻力。槽盒的兩側壁上各有一排溢流孔，兩相鄰溢流孔間的橫向距離為50～200mm，溢流孔的大小視液量大小而定，它可以是長條形，也可以是圓形，或垂直有上、下溢流孔成對，以提高分布器的操作彈性，每個(對)溢流孔的槽盒外有導液管，導液管的橫截面可以是三角形、矩形、多邊形或半圓形，橫截面積應保證溢流孔流出的液體暢通。每排導液管出口的下方有一條傾斜的液體分布板，其與水平面的夾角為15～70°，優選的為30～50°，液體分布板寬30～150mm。液體分布板可以是向槽盒中心相向傾斜，或向槽盒外反向傾斜，或一個方向傾斜，以求分布均勻。液體分布板的下沿邊緣有一折邊，折邊寬3～50mm，以增強無限點分布效果。液體分布板由固定在槽盒上的分布板支承件固定。在槽盒內有兩塊分別平行於槽盒兩側壁並距側壁5～70mm的檔板，檔板的上沿高於溢流孔(或上溢流孔)的上沿，下沿低於溢流孔(或下溢流孔)的下沿，檔板由固定在槽盒側壁上的檔板固定板固定。檔板可以阻擋液相中可能存在的比重小於液相的固狀漂浮物，以免其隨液流從溢流孔流出，堵塞液相流動通道，或進入填料層，在填料表面積累。為了提高檔板阻擋固狀漂浮物的作用，檔板的下沿及兩側與側壁之間裝有金屬絲網。
本發明的槽盒式液體無限點分布器可以用碳鋼、不鏽鋼、有色金屬、塑料、陶瓷等材料製作。
本發明的槽盒式液體無限點分布器，結構簡單，容易製作，成本低，壓降低，它有很好的操作彈性，液體呈無限點均勻分布，特別是它有很好的抗沉澱物堵塞作用，也能阻止漂浮物堵塞分布器通道和進入填料層。


圖1為本發明的液體無限點分布器示意圖，a為側視圖，b為俯視圖。
圖2為導液管2的橫截面示意圖，a矩形；b三角形；c半圓形；d多邊形。
圖3為槽盒1的縱剖面示意圖，a平底；b三角底；c圓弧底；d溢流孔5為長條形。
圖4液體分布板4的示意圖，a向內傾斜；b向外傾斜；c液體分布板4正視圖；d液體分布板4左視圖。
圖5槽盒1上各部件結構及尺寸。
圖中1為槽盒，2為導液管，3為檔板，4為液體分布板，5為下溢流孔，6為上溢流孔，7為分布板支承件，8為檔板固定板；9為金屬絲網。
以下通過實施例進一步說明本發明。實施例1 HCN再生塔，塔徑為D=1200mm，原採用規整填料，高度為4m，配備有窄槽式非溢流型液體分布器。由於物料較髒，有固體物質存在，操作一定時間後，發現該塔的脫氣(HCN)效果很不理想，不能達到設計要求。檢修發現，分布器的許多分布孔已被固體物堵塞，造成塔內填料層大面積局部無液體，汽、液嚴重分布不均，影響分離效果。將其改成本發明裝置，如附圖所示由多個平行的槽盒1組合成圓，圓的直徑為φ=1060mm，槽盒1之間有槽溝互相溝通。槽盒1高度為h1=400mm，槽盒1的兩側壁上有一排下溢流孔6和一排下溢流孔5，上、下溢流孔(6,5)間的距離h2=100mm，每對溢流孔(5,6)的槽盒1外有導液管2，導液管長h3+h2+h4,h3=200mm,h4=100mm,h5=300mm，槽盒1間兩相鄰側壁的距離x1=100mm，槽盒1寬x2=80mm，槽溝寬b0=100mm，槽盒1側壁厚b1=2mm，檔板3厚b2=1.2mm液體分布板4厚b3=1.2mm,α=90°,β=30°，用1Cr18Ni9Ti不鏽鋼製作。安裝調試發現，各塊液體分布板的液體流動與分布性能極佳，幾乎完全達到由點成片，再由片成線的無限點分布效果。對該塔進行操作結果顯示，塔底液相中HCN含量完全達到和優於設計值，再生蒸汽用量比原來降低8％。一個周期操作後檢修發現，槽盒內收集有大量泥沙等固體雜質。實施例2．合成氨廠廢水處理塔，塔徑φ2000mm，原採用波紋板規整填料，高度為8m，配備雙排管式液體分布器。新塔時，該塔操作情況良好，經半年左右運行後，塔的分離效果和通量嚴重下降，塔底液相中含氨量嚴重超標。檢查發現，塔內填料上表面及通道被固體漂浮物覆蓋和堵塞。改換成本發明分布器，設計最大直徑φ=1900mm，高度為h1=420mm,h2=100mm,h3=150mm,h4=170mm,h5=250mm,x1=110mm,x2=100mm,b0=100mm,b1=2mm,b2=1.5mm,b3=1.5mm,α=120°,β=45°，採用1Cr18Ni9Ti不鏽鋼製作。安裝調試後操作顯示，該分布器能有效截留固體漂浮物並能使液相達到無限點分布效果。運行結果表明，塔底中液相氨含量比原設計最好水平低1.2％(相對百分數)，塔的處理量比改造前提高10.6％(相對百分數)，操作彈性比改造前提高2倍。一年後例行大修發現，分布器內有大量固狀物堆積，填料層表面仍然較為清潔。對分布器中固狀物進行清除，該塔依然如新。
權利要求
1.一種槽盒式液體無限點分布器，其特徵是它由多個平行的槽盒(1)構成，槽盒(1)之間互相溝通，槽盒(1)的兩側壁上各有一排溢流孔(5)，每個溢流孔(5)的槽盒外有導液管(2)，每排導液管(2)的出口下方有一條傾斜的液體分布板(4)，液體分布板(4)由固定在槽盒(1)上的分布板支承件(7)固定，在槽盒(1)內有兩塊分別平行於槽盒(1)兩側壁的檔板(3)，檔板(3)的上沿高於溢流孔(5)的上沿，檔板(3)的下沿低於液流孔(5)的下沿，檔板(3)由固定在槽盒(1)側壁上的檔板固定板(8)固定。
2.根據權利要求1所述的分布器，其特徵是槽盒(1)的底部是平面底、圓弧底或三角底，優選的是三角底。
3.根據權利要求1所述的分布器，其特徵是導液管(2)的橫截面是三角形、矩形、半圓形或其它多邊形。
4.根據權利要求1所述的分布器，其特徵是檔板(3)的下沿及兩側與側壁之間裝有金屬絲網(9)。
5.根據權利要求1所述的分布器，其特徵是溢流孔(5)是長條形或圓形。
6.根據權利要求1所述的分布器，其特徵是溢流孔是上溢流孔(5)和下溢流孔(6)垂直排列成一對，在槽盒1的兩側壁上有多對溢流孔排列成排。
7.根據權利要求1所述的分布器，其特徵是液體分布板(4)向外傾斜或向內傾斜。
全文摘要
一種槽盒式液體無限點分布器,它用於塔器填料層頂部的液體分布,它由多個平行的槽盒構成,槽盒之間互相溝通,槽盒的兩側壁上各有一排溢流孔,每個溢流孔外有導液管,每排導液管的出口下方有一條傾斜的液體分布板,使液體成膜狀下流分布。槽盒內有平行於兩側壁的擋板,遮擋溢流孔,防止漂浮固體從溢流孔隨液流流出。本發明的槽盒式液體無限點分布器結構簡單,操作彈性大,防堵塞能力強,液體分布均勻。
文檔編號B01D3/14GK1231209SQ98111230
公開日1999年10月13日 申請日期1998年4月8日 優先權日1998年4月8日
發明者張志炳, 卞克建, 趙靜 申請人:南京大學