[发明专利]气液接触器挡板

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于改进用于板式塔中质量传输的气液接触的气液接触器挡 板。

背景技术

本发明涉及化学工艺塔，更具体地说，但不局限于，涉及一种用于板式塔的去 除雾沫夹带/质量传输组件，该塔板具有挡板，用于提高塔板容量并改进其中的质 量传输效率。

持续的目标是改进使用化学工艺塔进行的分离工艺及类似工艺的效率。为此， 采取了多种不同的方法。

可以在化学工艺塔中进行的分离工艺包括蒸馏和吸收。具有塔板的塔的最优设 计确保最大的产量(即，产能)以及质量传输效率。在高产量下，存在液体在高气 体速度下有雾沫夹带的趋势。这降低产能以及效率，这二者均由液体被吹到上部塔 板所引起。本发明的目的是有效地去除雾沫夹带。

蒸馏和吸收塔被用于从多成分流中分离选定的成分。通常，例如气液接触塔使 用塔板或密封件，有时它们的组合。如果是板式塔，任何润湿的固体表面将通过液 相和气相之间附加亲密接触改善质量传输。如果固体表面也可以用作去除雾沫夹带 装置，这将是另一个优点。

蒸馏塔板具有两种构造：横流(横流)和逆流(双流)。塔板通常由实心塔板 或台板组成，该台板具有多个穿过该台板的孔，塔板被安装在固定在塔内的支承环 上。在横流塔板中，气体上升穿过孔，并与移动越过塔板穿过其“活动”区域的液 体接触。在该区域中，发生液体和气体混合与分馏。该液体借助来自上部塔板的垂 直通道被引导到塔板上。该通道通常被称为入口降液管。液体移动越过塔板，并通 过类似的通道离开，该通道通常被称为出口降液管。塔板的活动区域最大地直接影 响气液接触，以及质量传输效率。

如果是双流塔板，塔板台板覆盖塔的整个横截区域。气体和液体流动穿过同样 的孔，并以逆流的方式接触。由此，不需要降液管。

在该技术领域常见的问题是，气体中的雾沫夹带。当雾沫被夹带在上升气体中 时，它被携带到更高的塔板上，由此影响在这些塔板上的混合物成分，导致危害在 该工艺混合物中的成分分离效率。可以降低气流速度来减弱雾沫夹带影响，但结果 是塔板产量也降低。另一个有害的影响是，雾沫夹带的液体积累在上部的塔板上， 并且在该塔板上存在增加的液体量，由此导致过早的液阻现象，以及产能的降低。

改进的目标在于上述类型的气液接触塔板技术，来处理产量和质量传输效率问 题。该技术的例子见于多个现有技术专利，包括美国专利No.3,955,419、4,604,247 和4,597,916，各个专利转让给格利奇公司(Glitsch，Inc.)，以及美国专利No. 4,603,022，该专利授予日本东京的三菱重工株式会社。通过使用挡板、板和去除雾 沫夹带装置，其它的性能方面在现有技术中提出。例如，都转让给梅里克公司 (Merricks Corporation)的美国专利No.4,105,723和美国专利No.4,132,761，提出 安装在工艺塔内的特殊挡板和去除雾沫夹带结构。

Chuang等在美国专利No.5,262,094中说明了可在分馏塔板下使用密封材料基 层用于去除雾沫夹带。在塔板下使用密封件进行去除雾沫夹带的其它例子通过如下 专利描述，例如，Monkelbann等的美国专利N o.5,554,329和No.5,707,563，以及 Nutter等的美国专利No.5,975,504。多个其它类型的去除雾沫夹带装置通过如下专 利描述，例如，Mahar的美国专利No.4,274,923，Bentham的美国专利No.4,818,346， Stober等的美国专利No.5,837,105和No.6,059,934，以及Ross等的美国专利No. 5,972,171。在其它例子中，Lee等在美国专利No.5,762,668中使用结构密封组件来 降低在化学工艺塔中的雾沫夹带，并改善质量传输效率。

然而，当使用波浪型除雾装置或结构密封件进行去除雾沫夹带时，这些装置的 润湿表面与高速气流直接接触，导致这些液体的再次雾沫夹带。这降低了用于去除 雾沫夹带装置的效力。

发明内容