[实用新型]复合塔板填料结构及带有该结构的精馏塔

说明书

技术领域

本实用新型属于化工设备技术领域，涉及一种塔设备内构件，尤其涉及一种复合塔板填料结构及带有该结构的精馏塔。

背景技术

塔设备是化工、炼油、食品、冶金、医药及环境保护等领域中一种重要的单元操作设备。塔设备可分为板式塔和填料塔两类，板式塔和填料塔因其结构上的差异，气、液相之间的分散－相际传质－相分离的机理有所不同。板式塔是逐级接触式的气液传质设备，气体以鼓泡或喷射的形式通过塔板，破碎成气泡与液体进行接触，是通过损失塔板压力降进行气液分散传质的过程，传质的气液相分离需要一定空间。而填料塔是连续接触式的气液传质设备，是通过液体分布器/再分布器将液体分散实现的气液相间的传质过程，填料塔的气液传质与相分离在同一空间完成。

由于板式塔和填料塔具有不同的特点和适用范围，也各有各的优缺点。板式塔的成本较低，而对填料塔来说，填料的价格较为昂贵，且液体分布器和再分布器的设计越困难，成本越高。板式塔的操作稳定性较高，填料塔的压力降低，因而稳定性差于板式塔。填料塔的比表面积大，可以实现较大的相际传质面积，故具有较高的效率，而前提是液体分布器和再分布器的设计能保证填料床层内有良好的气液分布；而板式塔相对来说传质面积小，要想保持较高的效率，压力降就会较高。也就是说，板式塔具有成本低，处理量大，操作稳定性好的特点，但压力降较高；而填料塔具有效率高、压力降低的特点，缺点就是成本较高，且分布器不易设计。

而理想的塔内件应是集合板式塔和填料塔的优点，同时具有压力降低、效率高、操作稳定性好，抗堵塞、成本低和塔内空间利用率高的特性；也就是说，将塔板和填料复合是实现理想塔内件的有效途径之一。而现有塔设备结构单一，方式单纯，阻力大，效率低，不能很好的实现塔板与填料的复合。

鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种复合塔板填料结构，将塔板与填料很好的复合，该塔板不仅可以作为气液传质的部件，及具有阻力低、效率高、气液接触效果好、抗堵效果好的特点，而且可以作为填料的液体分布器，提高填料的效率。

本实用新型的第二目的在于提供一种带有复合塔板填料结构的精馏塔，其塔板不仅可以作为气液传质的部件，而且可以作为填料的液体分布器，有效提高精馏系数，效率高、气液接触效果好、塔内空间利用率高。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种复合塔板填料结构，包括塔板组件，以及间隔的设置在所述塔板组件下方的填料组件；

所述塔板组件包括塔板、以及分别安装于所述塔板上、下方的上帽罩和下帽罩，所述上帽罩的顶部设置有集液结构，所述下帽罩的底部设置有降液结构；

所述降液结构的下部设置有多层液体分布板或多个分液管，所述液体分布板和分液管上均开设有多个通孔，多层所述液体分布板上下平行间隔的布置，各层液体分布板上的通孔直径自上而下逐渐减小，所述塔板组件能够作为所述填料组件的液体分布器；

所述填料组件包括固定架，以及设置在所述固定架上的填料块。

本实用新型提供的复合塔板填料结构，塔板组件和填料组件之间具有一定的距离，填料组件不紧贴塔板组件，当气液负荷高时，填料组件起到抑制雾沫夹带的作用。该结构合理有效的利用了塔板和填料的优点，极大的强化气液传质过程，充分利用塔内空间，气液接触效果好，降低雾沫夹带，并且塔板效率高。

同时，塔板组件的上部设置有集液结构，可以起到收集液体的作用；塔板组件的下部设置有降液结构，降液结构上的液体分布板或者分液管上均开设有多个通孔，能够发挥液体再分布的作用，提高填料的传质效率，节省了分布器的占用空间，并节约了投资。

作为进一步优选技术方案，所述上帽罩与所述下帽罩焊接在所述塔板上，且所述上帽罩与所述下帽罩一体成型；在所述上帽罩和所述下帽罩的中部均开设有若干排筛孔，所述上帽罩与所述塔板连接处周向开设有一排布液小孔。

进一步地，所述布液小孔位于所述上帽罩侧壁上距离所述塔板 5mm～50m处，其开孔直径为2mm～10m，开孔间距为3mm～30mm。

进一步地，所述筛孔的排布呈交错、平行或并列的方式，筛孔的孔径为3mm～30mm，开孔间距为6mm～25mm。

本实用新型的塔板组件，可采用申请人再先公开的专利，专利公开号为CN 104383709A的一种低阻力高效塔盘，并进一步改进降液结构，以使得与填料完美的复合，提高其液体分布的效果，进而有效提高填料的传质效率。