一種板式塔塔板效率的優化裝置及其板式塔的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及板式塔塔板結構，特別涉及一種板式塔塔板效率的優化裝置及其板式塔。
【背景技術】
[0002]板式塔是化工、煉油、醫藥等生產中的重要設備，廣泛應用于蒸餾、吸收、汽提、萃取等傳質分離單元。在板式塔運行過程中，塔內液相在重力作用下，自上而下依次流經各層塔板；氣相在壓力差的推動下，自下而上依次穿過各層塔板；每塊塔板上維持有一定厚度的液層，氣體通過塔板時與塔板上的液相接觸，產生氣-液傳質作用。
[0003]當塔內液體從受液盤流出經過塔板流向出口堰的過程中，液體的流動有多種途徑:在塔板中央，液體行程短而平直，阻力小，流速大；而在靠近塔壁的邊緣部分，液體行程長而彎曲，又受到塔壁的牽制，阻力大，流速小；故液體沿塔板流向降液管的速度分布及流量分布是不均勻的。塔板中心區域是快速流動區，靠近塔壁附近是滯止區，兩者之間是變速區。因此，對于同時從受液盤進入塔板的液體，由于經過的區域不同，其流速也不相同，從而在塔板上的停留時間也不相同，即氣-液傳質的接觸傳質時間也不相同，也就造成不同流徑的液體具有不同的濃度。當不同濃度的液體進入降液管后將產生返混，會導致塔板效率下降。
[0004]另外，在液體流徑塔板進入降液管的過程中，必須克服各種阻力，由此會引起塔板上液層厚度從塔板進口到出口逐漸減小，造成上升氣體分布不均，在液層薄的塔板位置氣體通過量大，液層厚的位置氣體通過量較小，從而影響傳質效率。因此，在塔盤設計中，常常在液體進入降液管的位置安裝溢流堰來促使液流在塔板上的均勻分布，并使塔板上保持一定的液層高度。在采用直降液板的板式塔內，由于溢流堰與上層塔板受液盤的支撐梁往往處于同一個立體面上，由此導致在溢流堰位置的有效板間距大大降低，相當于正常板間距減去支撐梁高度與溢流堰高度。尤其是在一些進口工藝包合同中，國外專利商往往通過嚴格限制工藝裝置中板式塔較小的板間距(約300mm)來控制生產線的產量。在小板間距板式塔中，由于溢流堰處的有效板間距大大減小，塔板上的液體夾帶著霧沫層通過溢流堰進入降液管時，上層塔板受液盤的支撐梁會阻礙霧沫層進入降液管，被阻礙的霧沫隨著上升的氣相返回上層塔板上，導致霧沫夾帶，影響塔板效率；同時還增加塔板的處理負荷，影響板式塔的處理能力。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是克服現有技術中的不足，提供一種結構簡單、方便高效的板式塔塔板效率的優化裝置及其板式塔。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種板式塔塔板效率的優化裝置，包括設置有閥孔的塔板，和設置在塔板中間或側邊與塔板垂直向下的降液板，所述降液板與塔壁之間形成降液槽，所述降液板頂端設置有與塔板垂直向上的溢流堰，所述溢流堰為圓弧中心向所述降液槽凸出的弧形結構構成。
[0007]所述溢流堰為厚度2mm-6_的金屬材料構成。
[0008]所述溢流堰的圓弧中心到圓弧弦的垂直距離為30mm-50mm。
[0009]本實用新型還提供一種含有塔板效率優化裝置的板式塔，包括塔體，所述塔體內設置有至少一個塔板效率優化裝置，所述塔板效率優化裝置包括設置有閥孔的塔板，和設置在塔板中間或側邊與塔板垂直向下的降液板，所述降液板與塔壁之間形成降液槽，所述降液板頂端設置有與塔板垂直向上的溢流堰，所述溢流堰為圓弧中心向所述降液槽凸出的弧形結構構成。
[0010]本實用新型的有益效果是:
[0011]1、本實用新型溢流堰為圓弧中心向降液槽凸出的弧形結構，增長了塔板中心區域液體的流徑，從而增長了流經塔板中心區域液體的氣-液傳質接觸時間，減弱了塔板上不同流徑液體進入降液管時的濃度差，降低了降液管內的液相返混程度；
[0012]2、本實用新型增加了破沫區的面積，減輕了降液管的排氣負荷；
[0013]3、本實用新型使溢流堰上沿與上層塔板的受液盤支撐梁折邊處于不同的立體面，增加了溢流堰位置的有效板間距，減弱了塔內的霧沫夾帶程度；從而提高了板式塔的塔板效率和處理能力；
[0014]4、本實用新型有助于縮減板式塔的板間距，從整體上降低板式塔的高度，節約設備投資，減弱了板式塔的基建及安裝難度。
【附圖說明】
[0015]圖1:本實用新型設置在板式塔內的主視結構示意圖；
[0016]圖2:本實用新型A-A剖面結構示意圖；
[0017]圖3:本實用新型B-B剖面結構示意圖；
[0018]附圖標注:1、降液板；2、受液盤；3、塔板；4、降液槽；5、溢流堰；6、受液盤支撐梁；7、卡子;8、閥孔。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型作進一步的描述。
[0020]如附圖1-3所示，一種板式塔塔板效率的優化裝置，包括設置有閥孔8的塔板3，在本實施例中，其中間降液塔盤層的塔板3中間設置有與塔板3垂直向下的兩個降液板1，所述兩個降液板I與塔壁之間形成降液槽4，其兩端降液塔盤層的塔板3兩側分別設置有與塔板3垂直向下的降液板1，所述降液板I與塔壁之間形成降液槽4 ;所述降液板I頂端均設置有與塔板3垂直向上的溢流堰5，本實施例中，所述溢流堰5的下邊緣與塔板3的連接采用卡子7、螺栓和螺母固定；所述溢流堰5為圓弧中心向降液槽4凸出的弧形結構構成，其圓弧中心到圓弧弦的垂直距離為30mm-50mm，使溢流堰5上沿與上層塔板的受液盤支撐梁6折邊處于不同的立體面；所述溢流堰5由金屬材料制作，厚度為2mm-6mm，一般為3_-4_，也可由特殊材料制作；本實施例中，對于位于中間降液塔盤層中間的降液槽4上方的兩段弧形溢流堰5，其圓弧中心之間的距離不低于100mm，以免經過溢流堰5的液體在進入降液槽4時發生對沖，造成返混。
[0021]將本實用新型裝置設置于板式塔體內，便構成了本實用新型的一種含有塔板效率優化裝置的板式塔，為了提高其優化效果，塔體內可設置多個本實用新型裝置。本實用新型適用于各種溢流形式的板式塔，如單溢流板式塔、雙溢流板式塔和三溢流板式塔等，也適用于各種結構的板式塔，如泡罩塔、浮閥塔和篩板塔等。
[0022]采用本實用新型進行傳質，受液盤2流出的液體流徑塔板3，與從閥孔8中噴出的氣體進行充分接觸進行氣-液傳質，完成傳質后由溢流堰5堰頂部流過，經降液槽4流入下層塔盤的受液盤2，重新開始塔板3上的傳質過程。
【主權項】
1.一種板式塔塔板效率的優化裝置，包括設置有閥孔的塔板，和設置在塔板中間或側邊與塔板垂直向下的降液板，所述降液板與塔壁之間形成降液槽，所述降液板頂端設置有與塔板垂直向上的溢流堰，其特征在于，所述溢流堰為圓弧中心向所述降液槽凸出的弧形結構構成。2.根據權利要求1所述的板式塔塔板效率的優化裝置，其特征在于，所述溢流堰為厚度的金屬材料構成。3.根據權利要求1所述的板式塔塔板效率的優化裝置，其特征在于，所述溢流堰的圓弧中心到圓弧弦的垂直距離為30mm-50mm。4.一種含有塔板效率優化裝置的板式塔，包括塔體，其特征在于，所述塔體內設置有至少一個塔板效率優化裝置，所述塔板效率優化裝置包括設置有閥孔的塔板，和設置在塔板中間或側邊與塔板垂直向下的降液板，所述降液板與塔壁之間形成降液槽，所述降液板頂端設置有與塔板垂直向上的溢流堰，所述溢流堰為圓弧中心向所述降液槽凸出的弧形結構構成。
【專利摘要】本實用新型公開了一種板式塔塔板效率的優化裝置，包括設置有閥孔的塔板，和設置在塔板中間或側邊與塔板垂直向下的降液板，所述降液板與塔壁之間形成降液槽，所述降液板頂端設置有與塔板垂直向上的溢流堰，所述溢流堰為圓弧中心向所述降液槽凸出的弧形結構構成；本實用新型還公開了一種含有塔板效率優化裝置的填料塔，包括塔體，所述塔體內設置有上述塔塔板效率優化裝置。本實用新型結構簡單、方便高效，提高了板式塔的塔板效率和處理能力。
【IPC分類】B01D53/18, B01J10/00, B01D3/16
【公開號】CN205164177
【申請號】CN201520835089
【發明人】李云輝, 李治水, 王松, 郭東升, 謝智勇, 王海
【申請人】天津渤化永利化工股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年10月26日