专利名称：一种用于气液传质的塔板的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及炼油和石油化工生产中的一种用于气液传质的塔板，用于分馏塔、吸收塔等塔设备。
板式塔是石油化工生产中广泛应用的一种气液传质设备。根据塔板上传质构件的形式可以分为泡罩塔、筛板塔、浮阀塔和斜孔塔等。塔板的结构在一定程度上决定了它们操作时的流体力学状态和传质性能。评价塔板的性能有以下几个方面(1)塔板的生产能力；(2)塔板的传质效率；(3)操作弹性；(4)塔板的压降；(5)结构复杂程度和造价等。在应用中往往根据工艺特点和塔板的性能选用适当的结构形式。
石油化工生产的发展要求节能降耗、消除“瓶颈”，对板式塔内件提出了更高的要求，围绕着提高处理能力和传质效率、扩大操作弹性等方面做了大量的工作。目前国内除继续采用F1型圆浮阀、筛板等传统塔板外，近十年还有一些新型塔板得到了相当广泛的推广应用，如条形浮阀、船形浮阀、导向浮阀、JF浮阀等。
国内外关于新型塔板的专利很多。美国专利US5762834发明的是一种梯形浮阀，在每个阀对应的塔板上开有一圆形孔作为气流通道，孔的面积要能完全被浮阀的阀板所覆盖，在梯形阀板的两底对应的部位分别开有一个细缝，两阀腿安装在细缝内。US5788894公开的是一种高负荷塔板，其单个元件与VIGRID塔板相似，不同之处在于排列形式变顺排为T形混排，并加设了部分导流孔；US5360583发明的传质元件与VIGRID塔板结构相似，在排布上采用完全错开的形式；US5120474公开的是一种圆形浮阀，阀板面平整，阀上两阀腿对称，阀的直径小于常规的F1浮阀。中国专利ZL96229716.X(授权公告号CN2258088Y)发明的是矩形导向浮阀和梯形导向浮阀混排的结构。ZL93244365.6(授权公告号CN2186593Y)披露的是一种带可调降液管的齿孔型塔板。ZL97249621.1(授权公告号CN2310609Y)公开了一种带翼浮阀，阀的主体呈船形结构，与船阀的差别是阀的两侧开有锯齿形的缝，一个阀腿上还开有导流孔。
上述各种塔板的应用在一定程度上克服了传统塔板的某些不足，取得了显著的经济效益。但所存在的问题是，这些塔板在空间利用上不够充分，许多塔板的传质效率都在60％以下。
本发明的目的在于提供一种塔板，能够充分利用塔内空间，为气液两相提供更大的接触面积，提高塔板效率，从而解决现有各类塔板传质效率不高的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种用于气液传质的塔板，在塔板上设有出口堰、降液管，其特征在于塔板的上方设有附加传质部件。
采用本发明所述塔板，具有如下的有益效果本发明在塔板上增加了一层附加传质部件，充分地利用了塔板上方的空间，增大了气、液两相的接触面积，延长了两相接触时间。附加传质部件的存在还有利于减小液体的返混(液体沿塔板流动方向上的返混和沿塔轴向的返混)，增大气液相间的传质推动力。因此，本发明能显著提高塔板的传质效率。
为进一步提高本发明塔板的传质效率，可在塔板液体进口区设置导流部件，在出口堰的下方开设引流孔，以改善气液的流动和分布状态，促进两相间的接触。
综合采取以上几个方面的措施，能使本发明每层塔板的传质效率较现有的各类常规塔板提高20～40％，并通过提高传质效率在一定程度上扩大塔板的处理能力。此外，附加传质部件对气液两相的流动都不会产生过大的阻力，因而压力降不会增大太多。
对于筛板、斜孔和浮阀类塔板，其传质元件在塔板上占据的空间高度较小；在其上方设置一层附加传质部件，可以变单层塔板的接触模式为双层塔板的接触模式，变单层板效率为双层板效率，这样就提高了塔板的传质效果。传质效率的改善对塔板的其它性能也将带来有益的影响。例如塔板传质效率提高后，对精馏塔而言可以在较低的回流比下达到同样的分离效果；这既有利于节能降耗，又有利于提高塔的处理能力。对于吸收塔，则可以以较低的溶剂比而达到同样的吸收效果；这将减少输送吸收剂的动力消耗，同时也在一定程度上使吸收塔可以在更大的处理量下进行操作。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明塔板沿塔轴向的剖视图。
图2是图1的C-C视图。
图3是图1的B向视图(放大)。
图4～图13为图1的A-A剖视图，示出了各种结构附加传质部件的断面形状。其中图4所示为平面形的附加传质部件，它的两侧固定于下部的塔板上。
图5为在图4所示结构上增加了隔板的附加传质部件；隔板可以开孔，也可以不开孔。
图6所示为锯齿形的附加传质部件。
图7所示为波纹形的附加传质部件。
图8所示为分成多个单元的矩形附加传质部件。
图9所示为分成多个单元的波纹形附加传质部件。
图10所示为分成多个单元的半圆形附加传质部件。
图11所示为分成多个单元的倒V字形附加传质部件。
图12所示为分成多个单元的半椭圆形附加传质部件。
图13所示为分成多个单元的梯形附加传质部件。
如图1、图2所示，塔板1安装在塔板支撑圈6上，塔板支撑圈6固定于塔壳体4。塔板1上设有出口堰7和降液管5，出口堰7安装在降液管5的管板上。塔板1可以是现有常用的筛板、浮阀、斜孔类塔板。附加传质部件3固定于塔板1的上方。
图中所示的附加传质部件3可选用筛板，以及具有多种断面形状(如图4～图13所示)的开孔板、网板或丝网编制板等。其中，各种形状开孔板上的开孔可以是圆孔、方孔、菱形孔、椭圆形孔等。此外，对于图8～图13中所示的分成多个单元的几种结构，还可以进行组合，形成多单元组合形附加传质部件。例如，图8中的矩形和图13中梯形的组合，图10中的半圆形和图11中倒V字形的组合，图9中的波纹形和图12中半椭圆形的组合，等等。总之，可以在图8～图13中分成多个单元的结构中进行两种甚至多种组合。
附加传质部件3的设置需要满足以下要求(1)根据液体负荷的大小设计部件在塔板上的高度，保证部件至少在高负荷下被液体所浸没，以起到传质作用；(2)开孔率或孔隙率高于其下部的塔板1，以免部件对气流的阻力过大而降低塔板的负荷能力；(3)附加传质部件3不能对液体产生过大的阻力；比如对断面为波纹形的附加传质部件3，波纹在液体流动的方向上应适当敞开，即波纹间距不能太小；(4)部件设计应充分考虑气液两相流动产生的冲击，保证其有足够的强度。
本发明所述的附加传质部件，其材质可选择金属、陶瓷或塑料等。
为防止气体偏流，在塔板1上的液体进口区设置导流部件2。设置导流部件2能够减小返混，改善流体的分布，促进两相接触，有助于提高塔板的传质效率。图1、图2所示的导流部件2为二排固舌。导流部件2还可以是浮舌、导流孔或具有导向作用的浮阀等。
图1中，在出口堰7的下方开有引流孔8，引流孔8为一排锯齿形孔，如图3所示。在出口堰7的下方开设引流孔可以减小近塔板层液体的滞留，从而使塔板上的液体有更均匀的停留时间，有利于提高传质效率。根据需要，引流孔8还可以采用其它的形状，如半圆形、半椭圆形等。
以上结合附图以单流塔板为例对本发明做了详细说明。双流及多流程塔板可依此类推。
下面举例说明本发明的一个实际使用情况。
某炼油厂10×104吨/年气体分馏装置的丙烯/丙烷分馏塔A，原生产方案为塔顶生产95％的粗丙烯，塔底产85％的丙烷。全塔共120层单流F1浮阀塔板，塔径Φ2000毫米，板间距450毫米，开孔率为11.4％，降液管面积为塔截面积的10.4％。后因产品方案调整，塔顶要求产精丙烯(纯度≥99.5％)。为满足生产要求，需要对塔进行改造，提高全塔的传质效率。有两套方案可以实现这一目标(1)增加塔板数。即原有的120层单流塔板保留不动，另建一座同样塔径，塔高为34米的塔B，在此塔内设置60层F1型单流浮阀塔板，板间距450毫米，开孔率和降液管面积分率分别为11.4％和10.4％。A、B两塔串联操作。预计改造投资为100万元。
(2)原有塔及塔板保留不动，在每层塔板上40毫米处附加一层开孔率为25％、孔径为3毫米的筛孔板。改造投资为15万元。
为节省投资，减小占地面积和改造的工作量，最终决定采用方案(2)。方案实施过程只用了20天。投产后进行了生产标定，产品质量完全达标。在回流比为14的情况下(改造前回流比需14.5)，塔顶精丙烯含量达99.65％，塔底丙烷达91.2％。丙烯收率大幅度提高(收率增幅超过3.8％)，经济效益显著。
通过该例可以看出，附加传质部件的使用，充分利用了塔板上的空间，极大地提高了塔板的效率(改造前单板效率平均80.5％，改造后的单板效率达120.7％)，大幅度地减小了改造投资。在操作费用无明显增加的情况下，使产品的质量上了一个等级，并增加了丙烯的回收率。对改造的经济评估表明，每年生产效益可增加457万元。可见，设置附加传质部件的双层塔板有着很好的市场前景。
权利要求
1.一种用于气液传质的塔板，在塔板(1)上设有出口堰(7)、降液管(5)，其特征在于塔板(1)的上方设有附加传质部件(3)。
2.根据权利要求1所述的塔板，其特征在于所述塔板(1)为筛板、浮阀塔板或斜孔塔板。
3.根据权利要求1所述的塔板，其特征在于所述附加传质部件(3)为筛板、开孔板、网板或丝网编制板。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的塔板，其特征在于附加传质部件(3)的高度应使其至少在高负荷下被塔板(1)上的液体所浸没。
5.根据权利要求1至3中任何一项所述的塔板，其特征在于附加传质部件(3)的开孔率或孔隙率高于其下部的塔板(1)。
6.根据权利要求4所述的塔板，其特征在于附加传质部件(3)的开孔率或孔隙率高于其下部的塔板(1)。
7.根据权利要求6所述的塔板，其特征在于塔板(1)的液体进口区设有导流部件(2)。
8.根据权利要求7所述的塔板，其特征在于导流部件(2)为导流孔、固舌、浮舌或具有导向作用的浮阀。
9.根据权利要求6所述的塔板，其特征在于出口堰(7)的下方设有引流孔(8)。
10.根据权利要求7所述的塔板，其特征在于出口堰(7)的下方设有引流孔(8)。
全文摘要
本发明公开了一种炼油和石油化工生产中用于气液传质的塔板。本发明在常规塔板上设置一层附加传质部件,形成双层塔板,充分利用塔板上部的空间,为气液两相提供更大的相界面积和更长的停留时间,同时减小塔板上液体的返混,显著地提高了塔板效率。为达到更好的效果,在液体进口区设置导流部件,在出口堰的下方开设引流孔,以改善气液的流动和分布状态,促进两相间的接触。本发明,塔板单板效率较之常规塔板可提高20～40%。
文档编号B01D3/14GK1298751SQ0010527
公开日2001年6月13日 申请日期2000年4月4日 优先权日2000年4月4日
发明者漆萍 申请人:中国石油化工集团公司, 中国石化集团洛阳石油化工工程公司