本發(fā)明提供一種離心旋流除沫型氣液混相進料分布器,涉及分離塔器領(lǐng)域。
2.
背景技術(shù):
塔內(nèi)件是填料塔或板式塔的重要組成部分,它與塔體及塔板或填料共同構(gòu)成一個完整的填料塔或板式塔,所有的塔內(nèi)件的作用都是為了使氣液兩相在塔內(nèi)更好地接觸,以便發(fā)揮填料或塔板的最大效率和最大生產(chǎn)能力,塔內(nèi)件設(shè)計的好壞將直接影響填料或塔板性能的發(fā)揮和整個填料塔或板式塔的性能。
在化工均相分離過程中,氣液混相進料是蒸餾塔最常遇到的工況,如常減壓蒸餾塔。氣液混相進料分布器承擔(dān)著將進料中的汽、液兩相有效分離,同時汽相沿塔截面獲得良好的分布、液相也有個良好的收集和分布作用。良好的塔進料段結(jié)構(gòu)不僅能穩(wěn)定塔的操作,而且還可以提高塔的分離效果。
氣液混相進料分布器有多種型式:典型的有雙切向環(huán)流式、單切向環(huán)流式、雙列葉片式、切向號角式、帶傘形導(dǎo)流器的輻射式進氣分布器、帶捕液吸能器的輻射式進氣分布器等,分別適應(yīng)不同的進料環(huán)境。有的進料分布器氣液兩相分離效果較好,能適應(yīng)塔器大型化的要求,如單切向環(huán)流式,但汽相沿塔截面分布不均勻,在塔的中心會產(chǎn)生一種漩渦氣流;有的進料分布器汽相沿塔截面分布較均勻,上升的汽流中對液沫的夾帶也不多,能適應(yīng)塔器大型化的要求,但下降的液體對汽相有所夾帶,會影響塔底產(chǎn)品中輕組分的含量,如雙切向環(huán)流式分布器;有的進料分布器汽相沿塔截面分布較均勻,能適應(yīng)塔器大型化的要求,但氣液兩相分離效果不好,如切向號角式分布器;帶傘形導(dǎo)流器的輻射式進氣分布器,尤其帶捕液吸能器的輻射式進氣分布器,氣液兩相分離效果較好且汽相沿塔截面分布較均勻,但不能適應(yīng)塔器大型化的要求。
另外氣液混相進料分布器上升汽流中不可避免的都會存在對液沫或多或少的夾帶,為了確保側(cè)線產(chǎn)品的質(zhì)量,往往在進料器上方設(shè)置洗滌段。如減壓塔進料段之上設(shè)有一洗滌段,洗滌油的作用一方面通過與上升物流接觸,將汽體中夾帶的液體、焦質(zhì)、瀝青質(zhì)、殘?zhí)?、重金屬等洗滌下來,另一方面通過汽相與液相的傳質(zhì)作用可以使重質(zhì)蠟油與渣油得以較好的分離,控制重質(zhì)蠟油的干點,這是減壓塔保證重質(zhì)蠟油質(zhì)量的關(guān)鍵。此外,洗滌油的量必須滿足填料表面潤濕的要求,防止填料表面結(jié)焦。采用先進的洗滌段結(jié)構(gòu)和必要的洗滌油量(最小流量控制)組合,避免結(jié)焦、降低能量消耗。對于要求壓降最小化的減壓塔,因洗滌段液體噴淋密度較小,易出現(xiàn)局部填料表面沒有液體潤濕的現(xiàn)象,填料床層操作溫度高,易發(fā)生結(jié)焦。因此,應(yīng)選擇抗結(jié)焦能力強的填料,特別是填料床層的中下部,必須采用通量大、表面光滑的填料。另外,為了確保填料表面能夠充分潤濕,洗滌段液體分布器分布器可以采用重力式分布器也可以采用動力式分布器,但由于洗滌段操作溫度高,液體噴淋密度低,洗滌油易結(jié)焦堵塞,選擇適宜的液體分布器結(jié)構(gòu)和參數(shù)較為困難,這也是制約洗滌段長周期安全運行的最大瓶頸。
3.
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有氣液混相進料分布器和洗滌段結(jié)構(gòu)的不足和缺陷而發(fā)明的一種離心旋流除沫型氣液混相進料分布器,消除了液相和汽相夾帶,降低了進料器壓降,實現(xiàn)了氣液兩相分離良好的效果、汽相沿塔截面的均勻分布、并能滿足大型氣液混相進料塔器的分布要求,避免了填料和集油箱結(jié)焦堵塞現(xiàn)象,消除了制約洗滌段長周期安全運行的最大瓶頸,達到了能穩(wěn)定塔操作的同時還能提高塔分離效果的進料器良好目標(biāo)。
本發(fā)明的技術(shù)方案:
本發(fā)明提供了一種離心旋流除沫型氣液混相進料分布器,其特征是氣液混相進料口為切線方向矩形進料結(jié)構(gòu),與塔內(nèi)環(huán)形套筒相連通;環(huán)形套筒下端開口,距離環(huán)形套筒下端200-1500mm設(shè)置有導(dǎo)向減速和強化夾帶汽相分離功能的環(huán)形格柵填料,高度50-100mm,寬度為環(huán)形套筒寬度的0.3-2.5倍,填料板間距為3-50mm,填料板水平傾斜度為30°-90°;環(huán)形套筒的中部封閉,形成環(huán)形集油箱,環(huán)形集油箱底部外壁通過外部連接管與環(huán)形格柵填料的下部相連通或內(nèi)壁均勻開有當(dāng)量直徑5-30mm的淚孔;環(huán)形套筒上端連接具有穩(wěn)流除沫自洗滌功能的并流填料層;并流填料層的內(nèi)沿和外沿連線均為傘形結(jié)構(gòu),填料層環(huán)形寬度為填料板間距的3-500倍,填料板間距為1-30mm。
其中氣液混相進料口的高度與寬度比例為2-15:1,氣液混相進料口與塔內(nèi)環(huán)形套筒的高度比為1:1-10,氣液混相進料口與塔內(nèi)環(huán)形套筒的寬度比為1:1-1.5。
塔內(nèi)環(huán)形套筒的環(huán)形截面積占塔截面的5%-80%,沿高度方向環(huán)形套筒的內(nèi)壁是圓柱形或錐形結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明將實施例來詳細敘述本發(fā)明的特點。
4.附圖說明
附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖1的圖面說明如下:
1、塔體 2、氣液混相進料口 3、環(huán)形套筒 4、環(huán)形格柵填料 5、環(huán)形集油箱 6、并流填料層 7、外部連接管
下面結(jié)合附圖和實施例來詳述本發(fā)明的工藝特點。
5.具體實施方式
實施例,
一種離心旋流除沫型氣液混相進料分布器是通過如下結(jié)構(gòu)集成而成:氣液混相進料口(2)為切線方向矩形進料結(jié)構(gòu),與塔體(1)內(nèi)環(huán)形套筒(3)相連通;環(huán)形套筒(3)下端開口,距離環(huán)形套筒(3)下端200-1500mm設(shè)置有導(dǎo)向減速和強化夾帶汽相分離功能的環(huán)形格柵填料(4),高度50-100mm,寬度為環(huán)形套筒(3)寬度的0.3-2.5倍,環(huán)形格柵填料(4)板間距為3-50mm,填料板水平傾斜度為30°-90°;環(huán)形套筒(3)的中部封閉,形成環(huán)形集油箱(5),環(huán)形集油箱(5)底部外壁通過外部連接管(7)與環(huán)形格柵填料(4)的下部相連通或內(nèi)壁均勻開有當(dāng)量直徑5-30mm的淚孔;環(huán)形套筒(3)上端連接具有穩(wěn)流除沫自洗滌功能的并流填料層(6);并流填料層(6)的內(nèi)沿和外沿連線均為傘形結(jié)構(gòu),填料層環(huán)形寬度為填料板間距的3-500倍,填料板間距為1-30mm。
其中氣液混相進料口(2)的高度與寬度比例為2-15:1,氣液混相進料口(2)與塔體(1)內(nèi)環(huán)形套筒(3)的高度比為1:1-10,氣液混相進料口(2)與塔體(1)內(nèi)環(huán)形套筒(3)的寬度比為1:1-1.5。
塔體(1)內(nèi)環(huán)形套筒(3)的環(huán)形截面積占塔截面的5%-80%,沿高度方向環(huán)形套筒(3)的內(nèi)壁是圓柱形或錐形結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所提供的離心旋流除沫型氣液混相進料分布器,通過離心旋流器、環(huán)形集油箱、并流填料層和環(huán)形格柵填料的結(jié)構(gòu)耦合,合理利用離心旋流器的汽液兩相良好分離和適合大型化、環(huán)形集油箱的液體容積小和向下排放及時方便、并流填料的汽液同向斜向下流動速度高和易聚結(jié)分離以及環(huán)形格柵填料導(dǎo)向減速和強化夾帶汽相分離的優(yōu)點,合理集成形成整體效應(yīng),不僅實現(xiàn)了氣液兩相分離良好的效果、汽相沿塔截面的均勻分布、并能滿足大型氣液混相進料塔器的分布要求;而且并流填料中汽液同向斜向下流動,洗滌集油箱中分離出的夾帶液體可以保持低液位操作并能及時排放到分布器下面的主體液相中,液體停留時間短,避免了填料和集油箱結(jié)焦堵塞現(xiàn)象;加之離心旋流器環(huán)形空間結(jié)構(gòu)和并流填料層傘形結(jié)構(gòu)確保了進料分布器的汽流通道面積大于50%,進料分布器壓降不到100Pa,這對于減壓塔進料至關(guān)重要;另外并流填料穩(wěn)流除沫自洗滌,簡化了洗滌段的結(jié)構(gòu),解決了洗滌段液體分布器分布器的選擇難題,消除了制約洗滌段長周期安全運行的最大瓶頸。