柵、篩、長噴射孔組合型板式精餾塔的製作方法
2024-02-05 09:41:15 2
專利名稱：柵、篩、長噴射孔組合型板式精餾塔的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可為化工精餾分離工程之用的汽液傳熱傳質裝置，其是柵、篩、長噴射孔組合型板式精餾塔。
目前，在諸多化工文獻中，公知的柵孔型或篩孔型塔器，通常為單一結構型式者，其雖具有結構簡單、耗材少、易製作、成本低等基本優點，但在此類塔板上，由下一板上升的蒸汽組份垂直通過柵孔或篩孔，與橫流而過的液體進行接觸，實施傳熱傳質的分離作用。在此類塔器中，若汽速稍大，則霧沫夾帶現象嚴重；反之，若稍小，則易漏液，故操作彈性小。加之，板上的液面梯度大，液層高處，汽體不易通過，液層低者，汽體則易通過，往往存在偏流現象。邊緣又存在死區和滯緩區，故汽液接觸不夠均勻。另當處理汙穢物系時，又易堵塔。由於這些問題，致使此類塔型的用途受到一定限制。
本實用新型的目的是提供一種新型精餾塔。其基本上針對以上柵、篩孔型板式精餾塔的弊病加以改良，並具有其基本優點。但結構稍複雜些，製作難度要大些，不過，塔板上的流體動力學性能卻得以改善，更趨合理化。
本實用新型的目的是這樣實現的在塔板上採用格柵孔縫與圓形篩孔呈線、點結合的形式。在具體布局上，每隔2-10行之柵、篩孔，再設置呈一定角度或弧形之長條噴射孔1-2行，配上降液裝置，即形成完整的塔板面布置。其平面布置見
圖1所示。
至於其數量之多寡及孔縫之大小(孔徑φ5-25mm；縫寬4-8mm，長50-100mm，兩端呈半圓狀)，當視物性、空塔速度(1-2/s)、開孔率(8-30％)諸因素而設計計算確定。
在塔器中，塔板的板間距(H)為200-600mm，板厚(S)隨塔徑之大小而異(2-6mm)，降液採用弓形裝置，見圖2所示。
噴射孔長50-300mm，寬20-50mm；型式為呈一定角度者，其傾角為10-20°，出口處又有與板面幾呈平行之泡吹帶；呈弧型者，可取適當弧度。兩者噴出口高度為2-10mm，見圖3所示。
由於採用上述方案，在此塔板上的流體動力學狀況為由噴射孔所噴射出的蒸汽以及由柵、篩孔上升的蒸汽與上層塔板所回流而下的液流三合為一，呈「火力」交叉狀，這樣可有效地增加汽液接觸機遇，實施比較充分的均勻的汽液接觸作用，從而強化傳熱傳質過程，提高分離效果。由於此類塔板上的流體具有一定強度的水平驅動力，使流體幾呈比較理想的「類柱塞流」狀態。故板上液面梯度小，霧沫夾帶得以有力地遏制，這樣就允許採用較大的空塔速度，其對改善整個板面上的流體動力學狀況，增大產量的操作彈性，消除或減少汽液接觸不均勻現象、邊緣死區、滯緩區和改善抗汙性能等方面均具有積極意義，見圖4所示。再者，長條斜拱形噴射孔對塔板結構可起到一定的補強作用。至於對邊緣區域，若柵孔布置有困難時，可採用篩孔而彌補。故三者組合可起到相輔相成之效，且板面布置又具有一定的藝術性和美感。
本發明所述之新型塔板，既可用於潔淨物系之分離，同樣也適用於汙穢物系之分離，且不易堵塔結垢，自淨能力強。由於物料在塔板上的停留時間短，故在精餾過程中不易形成對某種產品質量有害之雜質(如在酒精精餾過程中形成酯類等物)，對產品的純化有利。本塔板的結構的製作比一般篩、柵板要稍複雜些，但用材少，造價低、綜合性能改善。由於本塔板阻力小，在常減壓、加壓、真空條件下均可應用。
以下結合附圖進一步說明本發明的實施例
圖1、本發明塔器中的塔板平面布置圖圖2、本發明塔器的縱向剖示圖圖3、長條噴射孔示意圖圖4、本塔板的流體動力學示意圖實現本實用新型專利技術的最好方式是將其運用於酒精工業中的物料蒸餾及精餾。現以酒精精餾塔的設計為最佳實施例。本酒精精餾塔的塔板設計數為80板，其中20板位於塔的下部，作為脫水段，板間距(H)200-300mm，開孔率6-10％，60板位於脫水段之上，板間距250-400mm，開孔率10-18％，降液面為塔截面之4-6％，材質Sus304或ICr18Ni9Ti板，塔壁厚3-5mm，塔板厚(S)2-3mm。設計空塔速度1-2m/s，其結構及流體動力學狀況見圖所示。
權利要求1.柵、篩、長噴射孔組合型板式精餾塔，由塔體、多量塔板和降液裝置等組成，其特徵是在塔板上採用格柵孔縫與圓形篩孔呈線、點結合的形式，在具體布局上，每隔2～10行之柵、篩孔，再設置呈一定角度或弧形之長條噴射孔1～2行，配上降液裝置，即形成完整的塔板面布置。
2.根據權利要求1所述的柵、篩、長噴射孔組合型板式精餾塔，其特徵是柵孔的縫寬4～8mm，長50～100mm，兩端呈半圓狀。
3.根據權利要求1所述的柵、篩、長噴射孔組合型板式精餾塔，其特徵是篩孔的孔徑φ5～25mm。
4.根據權利要求1所述的柵、篩、長噴射孔組合型板式精餾塔，其特徵是噴射孔的長50～300mm，寬20～50mm，型式為呈一定角度者，其傾角為10～20°，出口處又有與板面幾呈平行之泡吹帶；呈弧形者，可取適當弧度，兩者噴出口高度為2～10mm。
專利摘要本發明涉及一種板式精餾塔,屬多孔組合型化工汽液傳熱傳質裝置。本發明——柵、篩、長噴射孔組合型板式精餾塔的目的是這樣實現的:在塔板上採用格柵孔縫與圓形篩孔呈線、點結合的型式。在具體布置上,每隔2～10行之柵、篩孔,再設置呈一定角度或弧形之長條噴射孔1～2行,配上降液裝置,即形成完整的塔板面布置。在本發明之新型塔板上,流體幾呈「類柱塞流」狀態,液面梯度小,霧沫夾帶少,可採用較大的空塔速度,汽液接觸均勻,可用於處理潔淨物系和汙穢物系,自淨能力強,塔板阻力小,在常減壓、加壓、真空條件下均可應用。用材少、造價低、綜合性能好。
文檔編號B01D3/14GK2432995SQ9922939
公開日2001年6月6日 申請日期1999年9月9日 優先權日1999年9月9日
發明者許開天 申請人:許開天