大持液量噴射塔板的製作方法
2023-06-06 14:50:46 1
專利名稱：大持液量噴射塔板的製作方法
技術領域：
本發明涉及化學工程反應精餾過程中的氣液傳質設備，具體地講是一種大持液量噴射塔板。
背景技術：
反應精餾是一種具有廣泛應用前景的新型分離工藝。反應和分離過程在反應精餾塔內同時完成，塔板上的持液量決定液體在塔內的停留時間即反應時間，過去，在反應精餾過程中常採用持液量較大的板式塔，多數是泡罩塔、浮閥塔、篩板塔等或者採用以上塔板的改進型塔板。由於工藝要求液體在塔內有足夠的停留時間，採用這些塔板時均需要提高溢流堰高度，使板上液層高度達到反應時間的要求，但此時塔板壓降大、操作彈性小且難於控制，同時處理能力較小、塔板效率偏低。
發明內容
本發明的目的在於提供一種大持液量噴射塔板，可以克服現有技術的缺點。該塔板上液層的高度可以根據工藝要求在很大高度範圍內調整，同時具有持液量大、效率高、操作彈性大、塔板壓降低等優點，能夠很好地滿足反應精餾的工藝要求。
本發明包括塔板、塔板上噴射單元、降液板、受液盤構成；噴射單元的結構是在塔板上有規則排列的升氣管，升氣管高度可以根據需要調整，每個升氣管相配合安裝一個噴射罩，噴射罩與升氣管之間留有縫隙，噴射罩上開有噴射孔，噴射罩的上方安裝氣液分離板。
所述的降液板溢流堰高度可以在20-400mm範圍內調整；所述的塔板上開有規則排列的矩形、梯形或圓形板孔，孔的排數為1-20；塔板開孔率1～20％，所述的升氣管高度0～300mm。
所述的每個板孔上安裝相應的矩形、梯形或圓形升氣管，升氣管與塔板之間所夾的角度為45-135°；所述的噴射罩與升氣管之間的縫隙為1～30mm；所述的分離板可以1-5個噴射罩設置一個分離板。
本發明具有如下優點，在塔板間距為較常規的600mm時，塔板上清液層高度可以在20-400mm範圍內任意調整，以滿足反應精餾對持液液量的要求。同時在此液層高度範圍內，單層塔板壓力降小於0.6KPa，空塔動能因子達到2.0Pa0.5以上，操作彈性、塔板分離效率均不低於普通塔板。
圖1是本發明結構示意圖。
圖2是圖1俯視圖。
具體實施例方式
本發明具體實施方案參照附圖詳細說明如下如圖所示，1降液板，2塔板，3升氣管，4噴射罩，5分離板，6塔體，7受液盤。噴射單元的結構是在塔板2上有規則排列的升氣管3，升氣管3高度可以根據需要調整，每個升氣管3相配合安裝一個噴射罩4，噴射罩4與升氣管3之間留有縫隙，噴射罩上開有噴射孔，噴射罩4的上方安裝氣液分離板5。
氣體從塔板2的下方通過升氣管3進入噴射罩4內，氣體無需通過塔板2上的液層，在氣體進入噴射罩4內上升的同時，液體通過噴射罩4底隙進入噴射罩內，並被氣體吹拉成的液膜，液膜在被氣體提升的過程中，在表面張力的作用下破碎成液滴。這股氣液混合流由噴射孔和噴射通道噴出。由頂部噴出的氣液混合流一部分噴射在下面一層分離板上，其餘的會通過下面一層分離板上的升氣孔，噴射到上面一層分離板上。液滴在分離板5上凝聚後，在重力的作用下回落到塔板2表面，而氣體在壓差的作用則繞過分離板5，上升到上一層塔板。回落到塔板2上的液體，則通過降液管流到下一層塔板。
應用實施例在φ600實驗塔內，常壓下，採用空氣、水物系進行冷模實驗，塔內設1層普通浮閥塔板和大持液量噴射塔板進行了對比實驗。
普通板式塔板結構參數如下降液板面積/塔截面積＝14.2％，塔板開孔率8.87％(21個φ39孔)，板間距500mm，堰高150mm，降液管底隙高度50mm。
大持液量噴射塔板結構參數如下降液板面積14.2％，塔板開孔率8.87％(4個30×210矩形孔)，板間距500mm，堰高150mm，降液管底隙高度50mm。
調節氣液流量，保持液體流量為10m3/h，測量兩種塔板不同氣相負荷下的塔板壓降，以及兩種塔板的最大允許空塔動能因子。
對比實驗一，氣體流量為1000m3/h，相同空塔氣速下兩種塔板壓降對比
對比實驗二，氣體流量為2000m3/h，兩種塔板最大允許空塔動能因子
由上述對比實驗可以看出，在相同的操作工況條件下，大持液量噴射塔板壓降比傳統浮閥塔板低得多，低負荷時(實驗一)降低了72％，高負荷時(實驗二)降低了85％。
以氣相霧沫夾帶量10％為上限，對空氣—水物系的大持液量噴射塔板的允許最大動能因子的實驗結果為2.5。
本發明經實驗證明由於升氣管的作用，塔板上液層高度對塔板壓力降的影響很小，在塔板間距為較常規的600mm時，塔板上清液層高度可以在20-400mm範圍內可以任意調整，同時在此液層高度範圍內，塔板壓力降一般小於0.6KPa，空塔動能因子達到2.0Pa0.5以上，操作彈性、塔板分離效率均不低於普通塔板。
權利要求
1.一種大持液量噴射塔板，它包括塔板，塔板上噴射單元、降液板與受液盤，其特徵在於所述的噴射單元結構是在塔板上安裝有規則排列的升氣管，在升氣管上安裝噴射罩，噴射罩與升氣管之間留有縫隙，噴射罩上開有噴射孔，噴射罩的上方安裝氣液分離板。
2.按照權利要求1所述的大持液量噴射塔板，其特徵在於所述的塔板上安裝有規則排列的升氣管，升氣管的形狀為矩形、梯形或圓形。
3.按照權利要求1所述的大持液量噴射塔板，其特徵在於所述的降液板溢流堰高度為20-400mm。
4.按照權利要求1所述的大持液量噴射塔板，其特徵在於所述的噴射罩與升氣管之間的縫隙為0～30mm。
5.按照權利要求1所述的大持液量噴射塔板，其特徵在於所述的每個板孔上安裝相應的矩形、梯形或圓形升氣管，升氣管與塔板之間所夾的角度為45-135°。
6.按照權利要求1所述的大持液量噴射塔板，其特徵在於所述的塔板上開有規則排列的矩形、梯形或圓形板孔，孔的排數為1-20。
7.按照權利要求1所述的大持液量噴射塔板，其特徵在於所述的塔板開孔率1～20％。
8.按照權利要求1所述的大持液量噴射塔板，其特徵在於所述的升氣管高度0～300mm。
9.按照權利要求1所述的大持液量噴射塔板，其特徵在於每1-5個噴射罩設置一個分離板。
全文摘要
本發明涉及一種大持液量噴射塔板。該塔板的噴射單元結構是在塔板上安裝有規則排列的升氣管，在升氣管上安裝噴射罩，噴射罩與升氣管之間留有縫隙，噴射罩上開有噴射孔，噴射罩的上方安裝氣液分離板。該塔板較常採用泡罩塔、浮閥塔、篩板塔等相比，塔板壓降低、操作彈性大，易於調節和控制，能夠很好地滿足反應精餾的工藝要求。可以自如的調節塔板上的持液量，從而控制反應時間。在塔板間距為較常規的600mm時，塔板上清液層高度可以在20－400mm範圍內任意調整，以滿足反應精餾對持液液量的要求。同時在此液層高度範圍內，單層塔板壓力降小於0.6KPa，空塔動能因子達到2.0Pa
文檔編號B01D3/14GK1736528SQ200510014750
公開日2006年2月22日 申請日期2005年8月18日 優先權日2005年8月18日
發明者李柏春, 李春利, 呂建華, 劉繼東, 張文林, 張倩瑜 申請人:河北工業大學