一種大直徑的多進口切向分配式氣體分布器及在二氧化碳吸收塔的應用的製作方法

2023-08-10 21:42:11 3

專利名稱：一種大直徑的多進口切向分配式氣體分布器及在二氧化碳吸收塔的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於大直徑的二氧化碳吸收塔設備的進氣均布設備，特別是一種能在單氣相進氣狀態時結構簡單，促進氣體均勻分布，降低壓降的氣體分布器。
背景技術：
塔器是石油和化工工業中廣泛應用的一種氣液、液液接觸傳質設備。近十幾年來， 隨著填料技術的日益成熟，大型填料塔已經逐漸成功應用於工業生產中。對於一座性能良好的填料塔，填料本身的高性能固然重要，但與之相匹配的塔內件，尤其是液體分布器和氣體分布器也是至關重要的，否則填料的高性能就不能得以充分發揮，特別是對於大直徑、淺床層的填料塔，氣液的初始分布非常重要，往往是填料塔能否成功應用的關鍵。目前，對於塔內的液相分布較為重視，而對於氣體分布的研究卻相對較少。目前，在工業中廣泛應用的氣體分布器多為通過開孔的直管或者其他不同的氣體導流裝置來實現在塔器內氣體的均勻分布。由於氣體從位置不同的開孔處流出的速率不同，所以此種分布器很難達到均勻分布氣體的目的。而其他的氣體分布器的導流裝置存在著氣體流過壓降大，分布器上方存著氣體渦流而分布不均等缺點。而對於二氧化碳吸收塔，當塔徑較大時，氣體分布的均勻性尤為顯得十分重要。並且對於進氣狀態為單氣相時，使用傳統的氣體分布經歷一個進料折流而上的過程，不但會增大不必要的壓降，而且內部的內件也會對氣體分布過程的均布性造成影響。基於以上研究，我們針對大直徑單相氣體進料的二氧化碳吸收塔的進氣裝置進行了研究，提出了基於大直徑二氧化碳吸收塔的多進口切向分配式氣體分布器。

發明內容
本發明的目的在於提供一種氣體分布器，該裝置適用於大直徑的單相氣相進料狀態的二氧化碳吸收塔器內的氣相氣體分布。滿足上述的目的的裝置特徵在於，除去不必要的分布器內件有效地降低壓降的同時，氣體分布更加均勻。通過開設均勻分布的進口管來實現改變氣體流向，從而達到降低壓降、均勻分布的目的。此外，針對大直徑的塔器具有更為重要的意義。本發明的目的是通過以下技術方案實現的。一種大直徑的多進口切向分配式氣體分布器，在直徑大於1200mm的大型吸收塔中，設置多進口切向分配式氣體分布器，它包括多根進氣管口，分別均勻分布在該分布器的外側，進氣管口的方向均為自下向上開設。進氣管的中軸線與和俯視平面平行的法平面之間的夾角α為35° 40°。進氣管的中軸線與和主視平面平行的切平面之間的夾角β為35° 45°。進氣管的管徑設置為 40mm 60mm。進氣管的中軸線伸出分布器壁外的長度Ll為350mm 450mm。本發明的氣體分布器在二氧化碳吸收塔的應用，二氧化碳吸收塔直徑大於1200mm，分布器高L2為600mm 1000mm，進氣管在垂直方向上距離底面的距離L3為 300mm 500mm ；進氣管口開設6 12根。本發明的優點在於針對了大塔徑和二氧化碳吸收塔進氣分布狀態難以均勻的問題進行研究，簡化傳統氣體分布器的內件設計，僅設置多個均勻排布的進氣管來改變氣體流向，由於進氣管自下而上開設，且根據設計，當氣體流入流出後，每股氣體都將沿壁面切向環流而上，基本不會發生氣流的衝撞，順利進入整個填料塔內，達到氣體均勻分布的目的。這樣使得氣體分布更加均勻，降低壓降。本大直徑的二氧化碳吸收塔的進氣狀態僅為氣相單相進料，省去傳統氣體分布器由於進料多相狀態，既含有氣相又含有液相的進氣狀態，而要設計結構使得物料折流而上，從而收集分離出液相，保證僅含氣相向上流動的狀態，達到氣液相分離的作用。而且在氣相進口分布均勻性上進行設計優化，規定氣相流向，改善氣相分布狀態，降低壓降，同時，氣體的均勻分布效果達到，結構簡單，還能夠有效降低成本，有利於設計加工製造安裝維修等，對於本類型大型塔器具有重要意義。


圖1 大直徑的多進口切向分配式氣體分布器示意圖；圖2 大直徑的多進口切向分配式氣體分布器俯視圖；圖3 大直徑的多進口切向分配式氣體分布器主視圖；圖4 用於大直徑二氧化碳吸收塔的多進口切向分配式氣體分布器流動示意俯視圖；圖5 用於大直徑二氧化碳吸收塔的多進口切向分配式氣體分布器流動示意主視圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明基於大直徑二氧化碳吸收塔的多進口切向分配式氣體分布器的技術特徵做更詳細的說明本發明的基於大直徑吸收塔的多進口切向分配式氣體分布器設置有多個均勻分布的進氣管。它針對於直徑大於1200mm的大型二氧化碳吸收塔。本發明包括多根進氣管口，分別均勻分布在該分布器的外側。其進氣管口的方向均為自下向上開設，可以開設6 12根進氣管，均分圓周均勻分布。本發明其進氣管的管徑設置為40mm 60mm。其進氣管的中軸線與和俯視平面平行的法平面之間的夾角α為35° 40°。進其氣管的中軸線與和主視平面平行的切平面之間的夾角β為35° 45°。本發明其進氣管的中軸線伸出分布器壁外的長度Ll為350mm 450mm。其分布器高L2為600mm 1000mm，進氣管在垂直方向上距離底面的距離L3為300mm 500mm。本發明其分布器適用於直徑大於1200mm的二氧化碳吸收塔的進氣裝置。詳細說明如下本發明的基於大直徑二氧化碳吸收塔的多進口切向分配式氣體分布器設置有8 個均勻分布的進氣管1，分別間隔45°沿圓周均勻排列。它針對於直徑為16m的大型二氧化碳吸收塔。本分布器包括8根進氣管口，分別均勻分布在該分布器的外側。其進氣管口的方向均為自下向上開設。本氣體分布器其進氣管的管徑設置為50mm。其進氣管的中軸線與和俯視平面平行的法平面之間的夾角α為38°。進其氣管的中軸線與和主視平面平行的切平面之間的夾角β為38°。本發明其進氣管的中軸線伸出分布器壁外的長度Ll為400mm。其分布器高L2為 800mm，進氣管在垂直方向上距離底面的距離L3為400mm。當本氣體分布器安裝於此直徑為16m的二氧化碳吸收塔時，由於進料僅為氣相狀態，所以有風機導入的氣體分別由八個進氣管均勻進氣，由於進氣管自下而上開設，且根據設計，當氣體流入流出後，每股氣體都將沿壁面切向環流而上，基本不會發生氣流的衝撞， 順利進入整個填料塔內，達到氣體均勻分布的目的，與此同時，由於減少內件的複雜設置， 塔內的壓降也有效降低，對於大直徑的塔器，壓降的降低意義重大。同時，氣體的均勻分布效果達到，還能夠有效降低成本，有利於設計加工製造安裝維修等。是大直徑的二氧化碳吸收塔的有效氣體分布器內件。
權利要求
1.一種大直徑的多進口切向分配式氣體分布器，其特徵是在直徑大於1200mm的大型吸收塔中，設置多進口切向分配式氣體分布器，它包括多根進氣管口，分別均勻分布在該分布器的外側，進氣管口的方向均為自下向上開設。
2.如權利要求1所述的氣體分布器，其特徵是進氣管的中軸線與和俯視平面平行的法平面之間的夾角α為35° 40°。
3.如權利要求1所述的氣體分布器，其特徵是進氣管的中軸線與和主視平面平行的切平面之間的夾角β為35° 45°。
4.如權利要求1所述的氣體分布器，其特徵是進氣管的管徑設置為40mm 60mm。
5.如權利要求1所述的氣體分布器，其特徵是進氣管的中軸線伸出分布器壁外的長度 Ll 為 350mm 450mmo
6.權利要求1 5的氣體分布器在二氧化碳吸收塔的應用，其特徵是二氧化碳吸收塔直徑大於1200mm，分布器高L2為600mm 1000mm，進氣管在垂直方向上距離底面的距離L3 為300mm 500mm ；進氣管口開設6 12根，均布圓周開設。
全文摘要
本發明公開一種大直徑的多進口切向分配式氣體分布器及在二氧化碳吸收塔的應用，在直徑大於1200mm的吸收塔中，設置多進口切向分配式氣體分布器，包括多根進氣管口，分別均勻分布在該分布器的外側，進氣管口的方向均為自下向上開設。進氣管的中軸線與和俯視平面平行的法平面之間的夾角α為35°～40°。進氣管的中軸線與和主視平面平行的切平面之間的夾角β為35°～45°；實現大直徑二氧化碳吸收塔在進料時的氣體分配均勻性問題。簡化傳統氣體分布器的內件設計，使得氣體分布更加均勻，降低壓降。省去傳統氣體分布器由於進料多相狀態，採用折流向上的方式，以便於收集分離出的液相和保證僅含氣相向上流動的狀態，達到氣液相分離的作用，對於本類型大型塔器具有重要意義。
文檔編號B01D53/18GK102172465SQ20111004139
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月23日 優先權日2011年2月23日
發明者劉春江, 李雪, 袁希鋼 申請人:天津大學