[发明专利]催化精馏填料塔

说明书

技术领域

本发明涉及催化精馏设备，特别是涉及一种催化精馏填料塔。

背景技术

催化精馏是精馏技术中的一个特殊领域，属于反应精馏的范畴。在化工生产中将反应和分离结合在一个过程的设想，导致了催化精馏技术的产生。催化精馏是在进行催化反应的同时，用精馏的方法分离产物的过程。由于具有选择性好、收率高、能耗低及设备投资少等优点而逐渐受到广泛重视。

现有的催化精馏填料塔包括塔内的规整填料或散装填料，在填料层之间放置由布袋分装而成的催化剂，这种催化填料塔操作过程由于压降高，液相存在死区，气液分布不均匀，传质效率低。开发一种具有压降低、传质效率高的催化精馏填料塔势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化精馏填料塔，该催化精馏填料塔具有压降低，处理量大，分离效率高的特点。

本发明通过下述技术方案加以实现：

本发明的催化精馏填料塔，塔包括塔体2，液体分布器1，催化精馏复合填料3，支撑板4，气体分布器5；其中催化精馏复合填料由锥形导流体6、催化填料层7、和规整填料层8由上至下依次排列构成，催化填料层7为规整的填料盘。

所述的填料盘7是由两块板网及两块板网之间设置的催化剂填料层9及在两块网片的一侧沿着板网宽度均匀设置弹簧10，板网的长度与弹簧的长度相等，经以同心圆方式进行卷制成螺旋状。每层支撑板上安装的催化精馏复合填料3至少为3盘。

所述的锥形导流体6分为内外两层，外层为条瓣结构，且向外倾斜15°-75°；内层为方形齿溢流结构，锥形导流体高度为10mm-40mm。

所述的催化填料层7的规整填料盘高度为400mm-500mm，直径为100mm-400mm，每层规整填料段高度为150mm-250mm，直径100mm-400mm。

所述的催化填料层7的填料盘板网的网格形状为平行四边形，网格面积为18mm²-12800mm²，拉网的厚度为0.2mm-5mm。

所述的锥帽形导流装体，螺旋网圆柱体催化精馏规整填，板波纹规整填料和弹簧支撑圈均为同种材质制得，为不锈钢、碳钢、陶瓷、或塑料的一种。

本发明的优点在于：采用的强酸性树脂催化剂分装在规整填料盘两个板网之间，加之同心圆的板网由弹簧间隙，因此整个催化填料具有足够多的流通通道，避免液体的死区和不均匀流动。催化填料空隙率大，压降低，处理量大。液相可以与催化剂充分接触，有利于延长催化剂的寿命。所采用的催化填料制作简单，装卸方便。

附图说明

图1为本发明催化精馏塔的结构示意图；

图2为图1中的催化精馏复合填料单体的结构示意图；

图3为图2中的锥形导流装置的结构示意图；

图4为填料段的催化填料层的俯视图；

图5为本发明与现有填料塔在不同的喷淋密度下压降随气相负荷的比较；

图6为本发明与现有填料塔在不同的喷淋密度下持液量随气相负荷的比较。

具体实例方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明：如图1所示，塔体2中由上至下依次排列液体分布器1，催化精馏复合填料3，支撑板4，气体分布器5；催化精馏复合填料由锥形导流装置6、催化填料层7、和规整填料层8构成，催化填料层7为规整的填料盘。催化填料层7是由两块板网及两块板网之间设置的催化剂填料层9及在两块网片的一侧沿着板网宽度均匀设置弹簧10，板网的长度与弹簧的长度相等，经以同心圆方式进行卷制成螺旋状，如图2所示。每块支撑板上催化精馏复合填料安装的填料盘至少为3盘。锥形导流装置6分为内外两层，外层为条瓣结构，内层为方形齿溢流结构，如图3和图4所示。

上述催化复合填料在塔内安装共计2层，每层3盘规格相同的填料，且安装下层填料时沿顺时针方向转60°。催化精馏复合填料盘的高度为500mm，其中：锥形导流装置6高度为10mm，外层的条瓣结构向外倾斜30°；催化填料层7高度为340mm，直径为174mm，所用板网的网格面积为25mm²，板网厚度为0.3mm；规整填料层8高度为150mm，直径为174mm。催化剂填料层9为强酸性树脂。弹簧10的直径为10mm，共3圈均匀排布。