[发明专利]混合并分配粒状床的上游气流和液流的装置

说明书

技术领域

本发明涉及通常设置于包括至少一个粒状床的腔室内的设备领域。本发明的应用领域涉及在化学、物理或物化加工中粒状床的使用。本发明尤其涉及通常安装于腔室内并且用于在粒状床的表面均匀分配流体的分配板领域。

背景技术

法国专利FR-2,842,435描述了一种混合并分配液态流体和气态流体的装置，其位于反应器内粒状床的上游。该专利中描述的装置包括带有通风管的板，所述通风管设有通向板的上方的上部分和与板的下侧连通的下端，通风管的上部装备有侧向孔口。在该装置中，液体被管状系统从反应器的外部引到分配板上，从而所述管状系统的下端仍然浸没在板的上部积聚的液体之中。所述管状系统的下端还可以由浸入到在该板上积聚的液体中的穿孔管延长。

这种系统的缺陷在于气体和液体分别被引入反应器。事实上，优选在反应器的整个截面上均匀地分配这些流体的混合物之前最大化气态流体与液态流体之间的接触。在化学工艺情况下，甚至在气体和液体的混合物流过催化床之前，液体载荷被充满来自气态流体的反应化合物常常是很重要。

这种系统的另一个缺陷在于只可以加载大量液体以填充管状系统。因此在管状系统的下端或在从末端延伸的管子的孔口处，液体流速很高。这可能是因为气体和液体之间的界面扰动，从而一方面损害了气体和液体混合物的均一性，并且另一方面损害了这样的混合物在床的上表面的分配的均匀性。

国际专利申请WO 95/35,159本身描述了一种用于引导气体和液体穿过固体的固定床的表面的分配系统，包括分配板和多个穿过该板延伸的管，每个所述管具有在板的上表面上垂直延伸的多个侧向孔口，其中两组所述管的区别在于其侧向孔口的垂直位置。该专利申请描述的装置允许通过两组管的侧向孔口的定位在积聚在所述板上的液体的高度达到管组之一在其下面不具有任何侧向孔口的位置时减少穿过板流动的液体。此外，气体和液体借助安装于所述板的上表面上的垂直管和位于这些管基部的狭缝被引到分配板上。

该系统的缺陷在于气体和液体以混合物形式被引入分配板的上表面。该引入模式部分由于气体在液体中的沸腾而产生气体和液体之间的界面扰动。

本发明的装置能够减少甚至克服上述缺陷。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种安装在腔室内的装置，能够最优化位于粒状床上游或两个连续粒状床之间的气体和液体的混合和分配。

本发明的另一个目的在于提供一种装置，能够将气体和液体导入反应腔室内，同时在粒状床上均匀并一致地再分配该气体和液体。

本发明的又一个目的在于最大化位于粒状床入口的气体和液体混合物喷射的上游气体和液体之间的质量传递。在化学工艺中，这能够有利于来自于气体的反应化合物移向液体。在这样的化学工艺中，反应一般在液体中发生，化合物从气体至液体的转移可以是限制反应过程的因素。通过有利于形成在气体和液体之间界面上的均匀气泡云，本发明能够增加气体和液体之间的转移。

本发明的另一个目的在于提供一种分配气体和液体的分配板，能够防止损害粒状床表面气体和液体分配均匀性的任何不稳定或局部的沸腾现象或泡沫现象。

除了上述目的，本发明至少能够解决存在于改善床的上表面上的气体和液体混合物的分配一致性的技术问题。

因此本发明涉及用于混合并分配气体和液体的装置，其位于粒状床的上游，包括下板和具有上板的气体和液体输送装置，该下板具有多个通风管，每个通风管包括具有至少一个侧向孔口和与所述板下侧连通的下部分，上板具有将液体引入下板位置的装置以及气体的分离和运送装置。

在一个实施例中，将液体载入下板的装置包括均匀地分配在所述上板表面的孔口。

可选地，将液体载入下板的这些装置可包括至少一个穿过上板的导管，其末端被如此设置以使其一端浸没在聚集在下板表面的液体中，并且其另一端浸没在聚集在上板表面的液体中。

在另一个实施例中，气体分离和运送装置包括在两端开放的管子，其穿过上板设置并且其上端具有一个盖子从而只允许气体通过。

在又一个实施例中，在上板的下部运送气体的分离装置包括位于上板外围并且具有边缘的环形开口，以及覆盖所述开口的一个盖子从而只允许气体通过。

附图说明

根据本发明的装置的其它特征和优点将通过阅读以下实施例并参照附图更为明显，其中：

图1以非限定性的方式示出本发明的一个实施例，其中将液体载入下板的装置包括均匀地分布在所述上板表面的孔口，并且气体分离和运送装置包括穿过上板设置的两端开放的管子，并且其上端被盖子覆盖从而仅允许气体通过；