一種連續沉降槽的製作方法
2023-04-25 06:36:01
專利名稱：一種連續沉降槽的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種化工領域的沉降設備，特別是涉及一種連續沉降槽。
背景技術：
在固態催化劑作用下進行的苯部分加氫製備環己烯的反應設備排出物是一種三態四相反應體系氣相(氣態的氫)、油相(液態的苯、環己烯等)、水相(液態的水)以及固相(懸浮於水相內的固態催化劑微細顆粒)。現有技術在單環芳烴部分加氫反應產物分相過程中使用的重力連續沉降槽，如圖 1所示，上部是圓形筒、下部為錐形筒，進料從頂部中心位置通入，通過中央變徑管23向下流動直到圓形筒與錐形筒結合部的高度附近再沿橫向進入液內。在此過程中首先分出的氣相由頂部引出，輕液相(油相)液滴向上運動匯成輕液層，重液相(水和懸浮的催化劑微細顆粒)向下運動匯成重液層。輕液流過設於圓形筒內上部的環形溢流堰22而由側壁引出， 重液懸漿則由錐底端的管口引出。而且，沉降槽內設置鑽孔板21、擋板24、隔板25等多處結構幹擾和改變流動方向，意欲以此促進相間的分離，這不僅導致結構的複雜，同時顯著縮小了實際流道的橫截面積，加大了流動體系內部速度梯度，且使沉降槽不能提供應有的沉降面積，損害了重力沉降作用應有的效果，甚至引起某些操作困難。現有技術對單環芳烴部分加氫反應產物分相過程中使用的連續沉降槽，頻繁改變流動方向，對流動發生過多幹擾，環形溢流區和中央變徑管佔用了過多的沉降面積，而且中央變徑管的液體出口到環形溢流堰的徑向距離太短，這些因素都不利於輕、重相的分離。另外，錐形部分的部件設置也不利於分相過程的穩定，導致輕重液層分界面難於測控，招致催化劑的額外流失。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種連續沉降槽，能夠提供足夠的沉降面積，提高沉降分離效果，並進一步減少固體物質的損失。為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種連續沉降槽，包括殼體，殼體上部為圓形筒，下部為錐形筒，圓形筒內設置溢流堰，錐形筒底部設置底流出口，所述殼體圓形筒內設置弓形進料槽，該弓形進料槽由圓形筒內側壁、平直壁板、柵條分布板和底板構成，所述柵條分布板設置在平直壁板下方，其上下兩端分別與所述平直壁板和底板固定連接，所述平直壁板與柵條分布板均垂直於圓形筒徑向平面，所述底板與柵條分布板之間的夾角小於90度；所述平直壁板外部對稱斜向設置若干多孔導向片，該導向片與平直壁板之間留有間隙，導向片的高度低於所述溢流堰的上沿；所述殼體錐形筒內設置轉耙，轉粑由設置在殼體頂部的驅動裝置驅動。上述連續沉降槽，其中，所述弓形進料槽的弦長即平直壁板的寬度與所述殼體圓形筒直徑之比為0. 35 0. 75，以儘量減少進料槽所佔面積並且同時儘量降低進料槽出口的混合物流的流速。
3[0008]上述連續沉降槽，其中，所述底板與柵條分布板之間的夾角為30-60度，以避免沉渣淤積並同時儘量降低進料槽出口的混合物流的流速。上述連續沉降槽，其中，所述導向片為金屬多孔平板或金屬絲網片。上述連續沉降槽，其中，所述殼體圓形筒的直徑與靠近平直壁板的相鄰兩個導向片進料端之間的距離比為6-12。上述連續沉降槽，其中，所述轉耙下端軸向上設置傘罩，有助於沿側壁推下的稠漿與中心區沉下的稀漿混合，使抽出的底流懸漿濃度更加均勻。上述連續沉降槽，其中，在靠近所述溢流堰的輕液層內和所述底流出口附近的管道處分別設置差壓變送器的測壓探頭，通過調節設置在沉降槽外部的壓差調節懸漿泵的流量，使測壓探頭測得的壓差數據保持恆定，從而保證連續沉降槽內輕、重兩液層的分界面穩定在預定位置。作為影響沉降槽設計效果的關鍵因素是沉降槽要能提供足夠的沉降面積，且應儘量促進分散相滴、泡的並聚以提高輕、重兩相間的相對運動速度。本實用新型的連續沉降槽在圓形筒內側壁處設置弓形的進料槽，可以拉開多相混合物液體進口到溢流堰出口的水平距離，儘可能提供最大的有效沉降面積；弓形進料槽的平直壁板下方設置柵條分布板，可以使進料槽內的混合物流橫向流出進料槽，流嚮導向片， 多孔導向片的設置有利於混合物流中分散相滴、泡的並聚，從而加快了輕重兩相間的相對運動速度；沉降槽錐形筒內設置的轉耙可以推動固態沉渣的緩慢下移和均勻排出。另外，在溢流堰輕液層內和底部出口附近的管道處設置的測壓探頭，可以有效保證沉降槽內輕、重兩液層的分界面穩定在預定位置，減少了催化劑的損失。本實用新型的連續沉降槽適用於處理多相混合物的沉降分離過程，例如在固態催化劑作用下進行的單環芳烴部分加氫反應產物的相分離過程。本實用新型的連續沉降槽儘可能提供了最大的沉降面積，有效利用了設備的內部空間，提高了沉降分離效果，並且可以減少固體物質如催化劑的損失。
圖1為現有技術的沉降槽結構圖；圖2為本實用新型沉降槽結構示意圖；圖3為本實用新型沉降槽側視圖；圖4為本實用新型沉降槽俯視圖；圖5為本實用新型沉降槽的弓形進料槽俯視示意圖；圖6為本實用新型沉降槽的柵條分布板示意圖；圖7為本實用新型沉降槽中混合物流流向俯視示意圖；圖8為本實用新型沉降槽中混合物流流向示意簡圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例詳細描述本實用新型。如圖2所示，沉降槽包括殼體1，殼體1的上部為圓形筒，下部為錐形筒。如圖2、3 和4所示，在殼體1的圓形筒內設置弓形進料槽2，弓形進料槽2的殼體側壁上設置進料口
43。弓形進料槽2由殼體1的圓形筒內側壁、平直壁板4、柵條分布板5和底板6構成，俯視形成弓形，參見圖5。弓形進料槽2的弦長即平直壁板4的寬度L與圓形筒直徑D之比為 0. 35 0. 75，在儘量減少進料槽所佔面積的同時儘量降低了進料槽出口的混合物流的流速。柵條分布板5設置在平直壁板4下方，柵條分布板5的上下兩端分別與平直壁板4和底板6固定連接，平直壁板4和柵條分布板5為豎向設置，即垂直於殼體1圓形筒的徑向平面，底板6與柵條分布板5之間的夾角為30-60度，設置傾斜的底板6可以避免沉渣淤積， 並且同時儘量降低進料槽出口的混合物流的流速，柵條分布板5可以使進料槽2中的混合物流橫向流動流出進料槽2，柵條分布板5的示意圖參見圖6。弓形進料槽2的設置拉開了混合物流進口 3到溢流出口 11的水平距離，儘可能的提供了最大的有效沉降面積。弓形進料槽2的平直壁板4外部對稱斜向設置若干多孔的導向片7，導向片7的進料端與平直壁板4之間留有間隙，另一端設置在圓形筒的橫向中心線⑶上，參見圖4，導向片7的高度低於溢流堰12的上沿。在各導向片7的上、下兩端設置四根條形架(圖中未示出)來支撐導向片7，以將各導向片7固定。導向片7可以採用金屬多孔平板或金屬絲網片，導向片7的設置有利於混合物流中分散相滴、泡的並聚。殼體1圓形筒的直徑D與相鄰兩個導向片7進料端AB之間的距離a之比為6-12，各導向片7之間形成的流道寬度均勻設置。殼體1下部的錐形筒部分設置轉耙8，轉耙8上設置耙齒9，轉耙8的下端軸向上可以設置傘罩10，傘罩10的設置有助於沿側壁推下的稠漿與中心區沉下的稀漿混合，使抽出的底流懸漿濃度更加均勻。轉耙8通過轉動軸13由設置在殼體1頂部的驅動裝置15驅動。殼體1的頂部設置氣體出口 16，用於排出分離的氣體。殼體1內遠離弓形進料槽的圓形筒側壁處設置溢流堰12，靠近溢流堰12的殼體側壁上設置溢流出口 11，用於排出分離後的輕液。殼體1的錐形筒底部設置底流出口 14，用於排出分離後的重液。在靠近溢流堰12的輕液層內和底流出口 14附近的管道處設置差壓變送器的測壓探頭(圖中未示出)， 通過調節設置在沉降槽外部的壓差調節懸漿泵(圖中未示出)的流量，使測壓探頭的壓差數據保持恆定，從而保證連續沉降槽內輕、重兩液層的分界面穩定在預定位置。下面結合圖2、圖7和圖8描述混合物流在本實用新型的沉降槽中的流動過程。混合物流通過進料口 3進入弓形進料槽2，混合物流中的部分氣體在弓形進料槽2 中向上流動，通過氣體出口 16排出，其餘混合物流在弓形進料槽2內向下流動通過柵條分布板5橫向流出弓形進料槽2，氣泡與輕液滴向上流動，重液與沉渣向下流動，混合物流在導向片7的導流作用下流動，混合物流中的分散相滴、泡通過導向片7得到並聚，從而加快了輕重兩相間的相對運動速度。混合物流在沉降槽內形成氣體層G、輕液層Ll和重液層L2， 形成兩個分界面，氣體和輕液分界面Il以及輕液和重液分界面12，氣體層G中的氣體通過氣體出口 16排出，分界面Il處的輕液通過溢流堰12由溢流出口 11排出，重液層L2中的重液在轉耙8的作用下緩慢下移，通過底流出口 14排出。
權利要求1.一種連續沉降槽，包括殼體，殼體上部為圓形筒，下部為錐形筒，圓形筒內設置溢流堰，錐形筒底部設置底流出口，其特徵在於，所述殼體圓形筒內設置弓形進料槽，該弓形進料槽由圓形筒內側壁、平直壁板、柵條分布板和底板構成，所述柵條分布板設置在平直壁板下方，其上下兩端分別與所述平直壁板和底板固定連接，所述平直壁板與柵條分布板均垂直於圓形筒徑向平面，所述底板與柵條分布板之間的夾角小於90度；所述平直壁板外部對稱斜向設置若干多孔導向片，該導向片與平直壁板之間留有間隙，導向片的高度低於所述溢流堰的上沿；所述殼體錐形筒內設置轉耙。
2.如權利要求1所述的連續沉降槽，其特徵在於，所述弓形進料槽的弦長與所述殼體圓形筒直徑之比為0. 35 0. 75。
3.如權利要求1或2所述的連續沉降槽，其特徵在於，所述底板與柵條分布板之間的夾角為30-60度。
4.如權利要求1或2所述的連續沉降槽，其特徵在於，所述導向片為金屬多孔平板或金屬絲網片。
5.如權利要求4所述的連續沉降槽，其特徵在於，所述殼體圓形筒的直徑與靠近平直壁板的相鄰兩個導向片進料端之間的距離比為6-12。
6.如權利要求1或2所述的連續沉降槽，其特徵在於，所述轉耙下端軸向上設置傘罩。
7.如權利要求1或2所述的連續沉降槽，其特徵在於，在靠近所述溢流堰的輕液層內和所述底流出口附近的管道處分別設置差壓變送器的測壓探頭。
專利摘要本實用新型公開了一種連續沉降槽，包括殼體，殼體上部為圓形筒，下部為錐形筒，圓形筒內設置溢流堰，錐形筒底部設置底流出口，所述殼體圓形筒內設置弓形進料槽，該弓形進料槽由圓形筒內側壁、平直壁板、柵條分布板和底板構成，所述柵條分布板設置在平直壁板下方，其上下兩端分別與所述平直壁板和底板固定連接；所述平直壁板外部對稱斜向設置若干多孔導向片，導向片與平直壁板之間留有間隙；所述殼體下部錐形筒設置轉耙。本實用新型的連續沉降槽儘可能提供了最大的沉降面積，有效利用了設備的內部空間，提高了沉降分離效果，並且可以減少固體物質如催化劑的損失。
文檔編號B01D19/00GK202070196SQ20112013054
公開日2011年12月14日 申請日期2011年4月28日 優先權日2011年4月28日
發明者朱璟, 殷金柱, 汪寶和, 田紅兵, 董廣昌, 魏東煒 申請人:天津大學, 河北民海化工有限公司