填料式塔板的制作方法
【專利摘要】填料式塔板，包括塔板本體，其特征是所述塔板本體包括上下平行的兩層，所述兩層的塔板本體相對(duì)側(cè)設(shè)置有若干個(gè)閥片，閥片一端與塔板本體固定連接，另一端懸空，所述兩層的塔板本體中間設(shè)置有填料，所述閥片的中間向著填料拱起，所述填料傾斜設(shè)置在兩層的塔板本體之間，所述填料包括若干個(gè)縱向截面呈鋸齒形狀的折流板，相鄰的折流板平行布置，兩層的塔板本體四周設(shè)置有縱向的固定圈。本發(fā)明氣體和液體只能通過(guò)閥片進(jìn)入到填料中，液體和氣體在填料中充分接觸，傳質(zhì)高效、均勻，固定圈與塔板本體為可拆卸連接，方便更換填料。
【專利說(shuō)明】填料式塔板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及填料式塔板，它是一種安裝在化工塔設(shè)備中的塔板，屬于化工設(shè)備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]塔設(shè)備是石油和化工領(lǐng)域常用的一種氣液、液液接觸傳質(zhì)設(shè)備，主要包括板式踏板和填料式塔板。高效填料踏板效果高，并且生產(chǎn)能力大，但是由于造價(jià)高，而且不適合于高壓和易結(jié)焦的場(chǎng)合。相對(duì)于填料塔，普通板式塔由于其造價(jià)低廉，在常壓和高壓工況中國(guó)得到廣泛的應(yīng)用。
[0003]但是在大液量吸收、精餾等工況中由于液氣比非常大，例如水水洗脫碳的液氣摩爾比高達(dá)100以上。對(duì)于此類工況，普通的板式塔往往也能發(fā)揮優(yōu)勢(shì):塔板上的受液區(qū)往往占據(jù)了很大塔截面積，造成塔的處理能力低。如采用填料塔，為了能通過(guò)大液量，塔徑會(huì)設(shè)計(jì)得很大，氣體以極低的氣速通過(guò)填料層，傳質(zhì)小效率低，用水量大，能耗高。
[0004]固定浮閥塔板具有生產(chǎn)能力大，塔板效率高，加工及維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，在石油化工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前，工業(yè)上的固定浮閥塔板主要為圓形固定浮閥和條形固定浮閥兩種，這兩種固定浮閥主要有以下特征:直接在塔板平面上沖出圓形和條形突起，將其邊緣開(kāi)口作為氣相通道，閥片前后各有一條閥腿與塔板相連接，來(lái)支撐閥片，閥腿與塔板平面的夾角約為90度。對(duì)于圓閥，氣體出口為一圓弧，從出口前半部噴出的氣體對(duì)板上液流有一定的推動(dòng)作用，而從出口后半部噴出的液體對(duì)板上液流有阻止作用，前后兩種作用相互削弱。對(duì)于條形固定浮閥，氣體噴出方向與液流方向垂直，不但沒(méi)有推液作用，而且，相鄰的兩個(gè)閥片噴出的氣體方向相對(duì)，造成嚴(yán)重的對(duì)噴現(xiàn)象，容易引起返混和霧沫夾帶，削弱塔板的傳質(zhì)功能，降低塔板效率。舌形塔板上設(shè)有傾斜的舌孔，使噴出氣流的方向接近水平，因而霧沫夾帶大為減少，同時(shí)氣流對(duì)液流有推進(jìn)作用，因此氣液流通過(guò)能力均較高，氣體通量大，液面落差小，無(wú)返混現(xiàn)象，能夠降低塔板壓降。舌形塔板具有塔板效率高，板上液層較薄，塔板壓力降小的優(yōu)點(diǎn)。但是舌形塔板對(duì)負(fù)荷波動(dòng)的適應(yīng)能力差，操作彈性小，嚴(yán)重的氣相夾帶現(xiàn)象可能導(dǎo)致板效率下降，同時(shí)由于塔板上液層太薄，液體停留時(shí)間短，氣液接觸不充分，板效率顯著降低。
[0005]塔板和填料復(fù)合主要有溢流式塔板復(fù)合填料和穿流式塔板復(fù)合填料，由于穿流式塔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于填料復(fù)合，是最為理想的塔板填料復(fù)合形式。但現(xiàn)有穿流塔板復(fù)合填料，由于規(guī)整填料的液泛使復(fù)合塔板的彈性和負(fù)荷能力受到限制。
[0006]發(fā)明人經(jīng)過(guò)檢索發(fā)現(xiàn)專利號(hào)200510094252.6公開(kāi)了菱形固定浮閥。但是由于兩個(gè)閥腿的存在，對(duì)噴和返混現(xiàn)象不能完全解決。在石油化工、石油煉制、化工、輕工、環(huán)保、醫(yī)藥及原子能等工業(yè)部門，塔板和填料廣泛應(yīng)用于蒸餾、吸收、萃取、吸收、洗滌、冷卻等化工單元過(guò)程。填料具有分離效率高、壓降小、處理能力大等優(yōu)點(diǎn)，但成本較大，操作彈性小，對(duì)配套塔內(nèi)件要求高；塔板操作彈性大、抗堵塞、成本低、分離效率相對(duì)較大，但壓降將較大，處理能力較低。塔板按有無(wú)降液管可分為溢流式塔板和穿流式塔板，相比之下，現(xiàn)有穿流式塔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，塔內(nèi)空間利用率高，成本低,處理能力大,但汽液接觸時(shí)間短,傳質(zhì)效率低，操作彈性小。理想的塔內(nèi)件應(yīng)同時(shí)具有低壓降、高效率、大操作彈性、抗堵塞、低成本、大處理能力和塔內(nèi)空間利用率高的特性。將塔板和填料復(fù)合是實(shí)現(xiàn)理想塔內(nèi)件的有效途徑之一。纖維束填料是一種新近開(kāi)發(fā)的氣液相均為連續(xù)相的高表面積掛網(wǎng)式柔性填料，液泛氣速高達(dá)8m/s以上，傳質(zhì)效率高，壓降僅為普通規(guī)整填料的1/2-1/3。
[0007]發(fā)明人經(jīng)過(guò)檢索還發(fā)現(xiàn)專利201310401260.5，專利名稱為垂直吹膜塔板，它包括一水平塔板和若干個(gè)帽罩；水平塔板上設(shè)有若干個(gè)板孔，板孔之間設(shè)有間距；孔板的數(shù)量與所述帽罩的數(shù)量相等；帽罩包括兩端開(kāi)口的垂直筒、頂蓋和底托，頂蓋和所述底托分別設(shè)置于所述垂直筒的上開(kāi)口端和下開(kāi)口端處，且頂蓋和所底托與所述垂直筒之間均設(shè)有間隙；垂直筒固定于所述板孔內(nèi)，且垂直筒與所述水平塔板之間設(shè)有間隙；垂直筒的橫截面的形狀和底座的形狀均與所述板孔的形狀相同，且頂蓋在水平面上的投影可遮罩所述垂直筒。本發(fā)明可以使氣體以水平吹破液膜的形式通過(guò)塔板，相比傳統(tǒng)塔板不需要克服液層靜壓力，所以塔板壓降小。但是本發(fā)明需要逐個(gè)安裝帽罩，安裝工程浩大，每個(gè)帽罩均需垂直安裝，安裝的要求高，塔內(nèi)帽罩的定期檢修成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了填料式塔板，具體的技術(shù)方案如下: 填料式塔板，包括塔板本體，其特征是所述塔板本體包括上下平行的兩層，所述兩層的塔板本體相對(duì)側(cè)設(shè)置有若干個(gè)閥片，閥片一端與塔板本體固定連接，另一端懸空，所述兩層的塔板本體中間設(shè)置有填料，所述閥片的中間向著填料拱起，所述填料傾斜設(shè)置在兩層的塔板本體之間，所述填料內(nèi)埋填有若干個(gè)縱向截面呈鋸齒形狀的折流板，相鄰的折流板平行布置。
[0009]所有的折流板之間通過(guò)若干根穿過(guò)折流板的繩子連接，位于相鄰的兩個(gè)折流板之間的繩子上穿有間隔管，所述間隔管為硬質(zhì)材質(zhì)制作而成。
[0010]所述折流板為硬質(zhì)材質(zhì)制作而成，所有折流板規(guī)格一致。
[0011 ] 所述閥片位于相鄰的折流板之間的縫隙中。
[0012]所述兩層的塔板本體四周設(shè)置有縱向的固定圈，固定圈的兩端分別于塔板本體連接。
[0013]所述塔板本體的四周設(shè)置有卡扣孔，固定圈的兩端分別設(shè)置有與固定圈平行的向著兩端外側(cè)延伸的卡扣塊，所述卡扣塊可拆卸地卡扣在卡扣孔中。
[0014]本發(fā)明的工作原理和有益效果是:
本發(fā)明作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)安裝固定在氣液傳質(zhì)塔內(nèi)，塔板本體水平設(shè)置在氣液傳質(zhì)塔內(nèi)，塔板本體的四周與氣液傳質(zhì)塔的內(nèi)壁固定，塔板本體與氣液傳質(zhì)塔互為垂直。
[0015]本發(fā)明的塔板根據(jù)氣液傳質(zhì)塔的高度在塔內(nèi)設(shè)置若干層，每層塔板之間設(shè)置預(yù)留適當(dāng)?shù)木嚯x。
[0016]使用過(guò)程中，氣體介質(zhì)從氣液傳質(zhì)塔的底部進(jìn)入塔內(nèi)，從氣液傳質(zhì)塔的頂部排出，液體介質(zhì)從氣液傳質(zhì)塔的頂部進(jìn)入塔內(nèi)，從氣液傳質(zhì)塔的底部排出。氣體介質(zhì)和液體介質(zhì)在氣液傳質(zhì)塔中接觸，發(fā)生傳質(zhì)過(guò)程。
[0017]氣體介質(zhì)從氣液傳質(zhì)塔的底部進(jìn)入到塔體內(nèi)，氣體首先達(dá)到塔板本體的下表面，氣體只能通過(guò)閥片進(jìn)入到填料中，塔板本體對(duì)氣體有一定的阻礙作用，降低氣體的流速，氣體進(jìn)入填料中，氣體只能順著折流板的彎折軌道上升，延長(zhǎng)了氣體在填料中的時(shí)間，當(dāng)液體從氣液傳質(zhì)塔的頂部噴淋到塔體內(nèi)，液體滴落到塔板本體，液體也只能通過(guò)閥片進(jìn)入到填料中，液體只能順著折流板的彎折軌道下降，液體和氣體在填料中充分接觸，傳質(zhì)高效、均勻。
[0018]本發(fā)明，固定圈與塔板本體為可拆卸連接，當(dāng)填料內(nèi)部發(fā)生堵塞等問(wèn)題，或者填料使用一段時(shí)候后，發(fā)生老化，可以將固定圈與塔板本體拆除開(kāi)來(lái)，更換填料，使得塔板本體和固定圈等能夠?qū)崿F(xiàn)多次使用，提高原料的利用率，避免一次性使用產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的使用價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，
附圖標(biāo)記列表:I—塔板本體，2—閥片,3—填料,4一折流板,5—繩子,6—間隔管,7—固定圈，8一卡扣孔，9一卡扣塊。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0021]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可見(jiàn)，本填料3式塔板，包括塔板本體1，所述塔板本體I包括上下平行的兩層，所述兩層的塔板本體I相對(duì)側(cè)設(shè)置有若干個(gè)閥片2，閥片2一端與塔板本體I固定連接，另一端懸空，所述兩層的塔板本體I中間設(shè)置有填料3，所述閥片2的中間向著填料3拱起，所述填料3傾斜設(shè)置在兩層的塔板本體I之間，所述填料3包括若干個(gè)縱向截面呈鋸齒形狀的折流板4，相鄰的折流板4平行布置。本發(fā)明，兩層平行的塔板本體I中間夾著填料3，使得液體或氣體要在氣液傳質(zhì)塔中正常上升流動(dòng)或下降流動(dòng)過(guò)程中，總會(huì)在填料3中相遇，并在填料3內(nèi)停留較長(zhǎng)的時(shí)間，使得氣體和液體能夠充分接觸傳質(zhì)，提高傳質(zhì)效果。把折流板4設(shè)計(jì)成鋸齒形狀，延長(zhǎng)液體和氣體穿過(guò)填料3所需要經(jīng)過(guò)的路徑,進(jìn)而延長(zhǎng)氣體和液體的接觸時(shí)間。閥片2與塔板本體I之間的空隙上氣體和液體進(jìn)出塔板本體I的通口，能有效防止氣體或液體進(jìn)出塔板本體I的速度過(guò)快，減緩氣體和液體的流速。
[0022]所有的折流板4之間通過(guò)若干根穿過(guò)折流板4的繩子5連接，位于相鄰的兩個(gè)折流板4之間的繩子5上穿有間隔管6，所述間隔管6為硬質(zhì)材質(zhì)制作而成。繩子5將折流板4穿連起來(lái)，使得若干個(gè)折流板4形成一個(gè)整體，間隔管6阻擋相鄰的折流板4緊貼在一起，使得相鄰的折流板4之間有適當(dāng)?shù)拈g隙,讓氣體和液體在能通過(guò)該間隙穿過(guò)填料3。
[0023]所述折流板4為硬質(zhì)材質(zhì)制作而成，所有折流板4規(guī)格一致。硬質(zhì)材質(zhì)能夠防止折流板4變形，相同規(guī)格的折流板4能確保氣體和液體經(jīng)過(guò)本發(fā)明的任何位置的傳質(zhì)效果是一樣的，起到均勻傳質(zhì)的效果。
[0024]所述閥片2位于相鄰的折流板4之間的縫隙中。使得氣體或液體經(jīng)過(guò)閥片2后能直接進(jìn)入折流板4之間的縫隙中。
[0025]所述兩層的塔板本體I四周設(shè)置有縱向的固定圈7，固定圈7的兩端分別于塔板本體I連接；塔板本體I的四周設(shè)置有卡扣孔8，固定圈7的兩端分別設(shè)置有與固定圈7平行的向著兩端外側(cè)延伸的卡扣塊9,所述卡扣塊9可拆卸地卡扣在卡扣孔8中。固定圈7將填料3封在兩層塔板本體I之間，可拆卸的連接方便，便于拆除固定圈7來(lái)更換填料3。
[0026]本發(fā)明方案所公開(kāi)的技術(shù)手段不僅限于上述技術(shù)手段所公開(kāi)的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
[0027]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.填料式塔板，包括塔板本體，其特征是所述塔板本體包括上下平行的兩層，所述兩層的塔板本體相對(duì)側(cè)設(shè)置有若干個(gè)閥片，閥片一端與塔板本體固定連接，另一端懸空，所述兩層的塔板本體中間設(shè)置有填料，所述閥片的中間向著填料拱起，所述填料傾斜設(shè)置在兩層的塔板本體之間，所述填料埋填有若干個(gè)縱向截面呈鋸齒形狀的折流板，相鄰的折流板平行布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填料式塔板，其特征是所有的折流板之間通過(guò)若干根穿過(guò)折流板的繩子連接，位于相鄰的兩個(gè)折流板之間的繩子上穿有間隔管，所述間隔管為硬質(zhì)材質(zhì)制作而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的填料式塔板，其特征是所述折流板為硬質(zhì)材質(zhì)制作而成，所有折流板規(guī)格一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的填料式塔板，其特征是所述閥片位于相鄰的折流板之間的縫隙中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的填料式塔板，其特征是所述兩層的塔板本體四周設(shè)置有縱向的固定圈，固定圈的兩端分別與塔板本體連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的填料式塔板，其特征是所述塔板本體的四周設(shè)置有卡扣孔，固定圈的兩端分別設(shè)置有與固定圈平行的向著兩端外側(cè)延伸的卡扣塊，所述卡扣塊可拆卸地卡扣在卡扣孔中。
【文檔編號(hào)】B01D3/18GK104492114SQ201410683959
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】葛紅軍, 徐麗梅, 楊偉東, 邱玉梅, 沙嘉敏 申請(qǐng)人:南通蘇通分離工程科技有限公司