專利名稱:氣液分配器的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種分配氣液兩相流的分配器,尤其涉及一種分配粘度較大的氣液兩相流的分配器,適用于石油煉制、石油化工行業中的固定床反應器。
氣液分配器是一種用于氣液并流向下固定床反應器的內件,其性能優劣主要從以下三個方面衡量壓降、分配性能和操作彈性,其中分配性能從液體噴灑面和液體沿徑向分配的峰值兩方面來評價,液體噴灑面越大,沿徑向分配的峰值越小,說明分配器的分配性能越好。氣液分配器按液體進入方式可分為溢流型和抽吸型。溢流型,即液體通過溢流孔進入分配器,如美國謝夫隆研究公司的分配器,溢流型的主要特點是壓降小,適合高粘度介質,缺點是對安裝水平度的要求較苛刻,所以,通常用在小反應器內或高粘度介質的情況下。抽吸型氣液分配器的液體是通過氣體攜帶進入分配器,其分配盤上的液位對分配效果并不起決定作用,所以,其優點是對安裝水平度允許誤差較大,缺點是對粘度較大的介質適應性差,目前,國內外較先進的抽吸型氣液分配器有美國聯合油公司的氣液分配器和國內的抽吸碎流型氣液分配器,專利號分別為US51518714和ZL92201277.6,專利US51518714公開的氣液分配器,雖然在其中心管出口處設有霧化破碎板,但為了連接其泡帽和中心管,并將分配器固定在分配塔盤上,其破碎板只能設在中心管出口的內側,所以,仍沒有克服以往氣液分配器噴灑面較小的缺點,而且所有的液相都要通過氣相攜帶進入分配器,再加上分配器出口液體破碎霧化造成的壓降,故分配器的總壓降較大。ZL92201277.6公開的抽吸碎流型氣液分配器與專利US51518714公開的氣液分配器主要區別在于中心管底部為喇叭狀擴口,在中心管的下方吊有開圓孔的圓盤形碎流器,雖然對液體分配效果有所改進,但試驗發現,對高粘度介質的適應性仍較差。因此,為了更好的分配高粘度介質,有必要將溢流型和抽吸型分配器的優點集為一體,進一步完善現有技術。
本實用新型的目的在于,針對現有溢流型和抽吸型氣液分配器分配高粘度介質的不足,發明一種集溢流型和抽吸型氣液分配器的優點為一體,而且壓降較小,分配性能好,操作彈性大的新型氣液分配器。
本實用新型采用的技術方案為在具有圓泡帽,中心管,破碎板的抽吸型氣液分配器中心管的中下部開至少一個溢流孔。
本實用新型具有的有益效果為因在中心管上設溢流孔,一方面使一部分液體直接流進中心管,減少氣體攜帶液體進入中心管造成的壓降,從試驗的結果來看,同樣操作條件下,與專利US51518714相比,壓降可降低20%至30%,同時也增大了氣液分配器適用的負荷范圍,即增大了氣液分配器的操作彈性;另一方面,對于粘度較大、流動性較差的介質,氣體攜帶進入中心管較困難時,液體進入中心管可以以溢流為主,氣體攜帶為輔。所以,本實用新型的氣液分配器將溢流型和抽吸型氣液分配器的優點集為一體,具有適合高粘度介質的特點。
以下結合附圖用最佳實施例,詳細說明本實用新型,但附圖并不限制本實用新型。
附圖及圖面說明附
圖1本實用新型一種典型結構的軸向剖視圖;附圖2附
圖1中破碎板10的結構示意圖;附圖3附
圖1中連接環2與中心管8的連接示意圖;附圖4附
圖1中連接板5的俯視圖。
如附
圖1所示,本實用新型的氣液分配器由圓泡帽(4),連接板(5),中心管(8),霧化破碎板(10),連接環(2)構成。圓泡帽(4)的下部開有4~12個條縫(3),圓泡帽的頂蓋上開有一個圓孔。連接板(5)為一槽型板,其頂部中心開一圓孔(14),螺栓(7)的絲頭端剛好通過圓孔(14)與上面的圓泡帽(4)連接,連接板(5)的兩側為弧形板,并焊接在中心管(8)的頂部出口處,圓孔(14)的中心線與中心管(8)的中心線重合;以保證連接板(5)上放圓泡帽(4)并用螺栓(7)和螺母(6)連接后,圓泡帽(4)與中心管(8)之間的環隙均勻。在中心管(8)的中下部設有溢流孔(9),溢流孔(9)的形狀為可以是多邊形、橢圓形和圓形,其中以橢圓形和圓形為好,溢流孔(9)可使一部分液體直接溢入中心管。中心管(8)的底部設有喇叭狀擴口,在中心管(8)的喇叭狀擴口底緣設一塊霧化破碎板(10),霧化破碎板(10)上開有對稱分布的發散狀條縫(12),發散狀條縫(12)的形狀可是長條形和三角形,其中以長條形為好。發散狀條縫(12)有利于擴大分配器的液體噴灑面,霧化破碎板(10)上設有2~4根與中心管底緣連接的筋板(11)。中心管(8)與分配塔盤(1)的連接是下面靠中心管的喇叭狀擴口限位,上面靠連接環(2)定位,連接環(2)通過4個螺釘(13)將中心管(8)緊卡在分配塔盤(1)上。分配塔盤(1)上根據需要設有一定數量的氣液分配器,將氣液均勻的分配在催化劑床層上。
本氣液分配器的工作情況為氣體經圓泡帽(4)與中心管之間的環隙進入中心管,液體的一部分由氣體攜帶進入中心管,另一部分經溢流孔(9)直接溢入中心管,在中心管的出口處,液體在氣相動能的作用下,經霧化破碎板(10)破碎霧化,實現氣液的均勻分配。
附
圖1所示本實用新型的氣液分配器還產生了下列進一步的技術效果1)圓泡帽(4)與中心管(8)的連接是通過連接板(5)、螺栓(7)和螺母(6)實現的。連接板(5)是一個沖壓件,制造加工非常簡單。
2)中心管(8)的底部既有喇叭狀擴口,又有發散狀條縫的破碎板(10),一方面大大增加了液體的噴灑面,與專利US51518714相比,液體噴灑面可增加1.5至2倍,液體沿徑向分配的峰值可減小3/4至5/6;另一方面,破碎板(10)使氣液兩相流以霧化狀由分配器噴出,對于粘度較大、不宜破碎的介質,本實用新型通過其破碎板,可以將高粘度介質破碎分散實現均勻分配。所以,本實用新型的氣液分配器,從工作機理上,具有適合高粘度介質的特點。
實施例將附
圖1所示本實用新型的氣液分配器用于80×104t/a高粘度油品加氫裝置的加氫反應器后,因氣液分配均勻,使加氫反應器各段催化劑床層入口的徑向溫差在2℃以內,并提高了催化劑的有效利用率和使用壽命。
權利要求1.一種具有圓泡帽(4),中心管(8),破碎板(10)的氣液分配器,其特征在于在中心管(8)的中下部開有至少一個溢流孔(9)。
2.根據權利要求1所述的氣液分配器,其特征在于圓泡帽(4)是通過連接板(5),螺母(6),螺栓(7)與中心管(8)實現連接,連接后圓泡帽(4)的中心線與中心管(8)的中心線重合,連接板(5)為一槽型板,其頂部中心開一圓孔(14),螺栓(7)的絲頭端剛好通過圓孔(14)與上面的圓泡帽(4)連接,連接板(5)的兩側為弧形板,并焊接在中心管(8)的頂部出口處,圓孔(14)的中心線與中心管(8)的中心線重合。
3.根據權利要求1或2所述的氣液分配器,其特征在于所述溢流孔(9)為圓形。
4.根據權利要求1或2所述的氣液分配器,其特征在于所述溢流孔(9)為橢圓形。
5.根據權利要求1或2所述的氣液分配器,其特征是破碎板(10)上有2~4根與中心管(8)下部喇叭狀擴口底緣連接的筋板(11),破碎板(10)上開有均勻分布的發散狀條縫(12)。
6.根據權利要求5所述的氣液分配器,其特征在于破碎板(10)上的發散狀條縫(12)為長條形。
專利摘要一種用于石油煉制、石油化工中固定床反應器的氣液分配器,由圓泡帽、中心管、破碎板等組成,其特征在于,在中心管的中下部開有至少一個溢流孔;該分配器集溢流型和抽吸型分配器的優點為一體,具有壓降低,分配性能好,操作彈性大,適合高粘度介質的性能特點。
文檔編號B01J8/02GK2355786SQ98250778
公開日1999年12月29日 申請日期1998年12月20日 優先權日1998年12月20日
發明者侯文有, 劉立, 蔡連波, 孫麗麗, 林付德, 仇恩滄, 王兆旺, 劉淑英 申請人:中國石油化工集團公司, 中國石化洛陽石油化工工程公司, 中國石化北京設計院