[发明专利]一种气液传质设备

说明书

本发明公开了一种气液传质设备。该设备包括塔板、降液管、喷射罩、抗晃槽；所述的塔板与塔体密封连接，塔板上交替分布有若干组升气孔和降液圆形孔，且以塔板中心线为界，在塔板左侧和右侧错位排列；每个降液圆形孔对应着下层的降液管；每一组升气孔上固定着一个喷射罩，喷射罩四周开有喷射孔，上部设置分离板；分离板中心设置中心孔，降液管的下端经中心孔伸入喷射罩内，并且与升气孔留有一定距离；喷射罩和降液圆形孔的外部设置抗晃槽，抗晃槽的上沿高出喷射罩。本发明通过设置多个抗晃槽，将塔盘上的液相分隔成尽可能小的区域，避免了在晃动场合下导致部分塔盘干板的现象，保证了晃动场合下的气液传质效率。

技术领域

本发明涉及一种化学工程中的分离设备，具体为一种石化行业中用在易晃动场合，尤其是海上平台上的气液传质设备。

技术背景

在石油化工分离操作中，塔板作为重要的传质设备元件已经得到广泛的应用。现常用的塔盘技术包括：导向浮阀、条形浮阀、固阀、垂直筛板和喷射塔盘等，但上述技术在易晃动场合，尤其是在海上平台，由于晃动的产生会出现整个塔板上液体偏流的现象，严重时部分区域会出现干板，导致气液传质不均，传质效率下降，分离效果变差的问题。

针对上述问题，专利CN202944538U设计一种浮式生产装置用防晃动塔板，其由两侧高中间低或中间高两侧低的横向阶梯式的矩形区间构成塔板本体，矩形区间设置纵向和横向挡板，防止因晃动产生的液体分布不均，本体两侧设置降液管和出口堰，作为液相的流通通道。但是这种结构在晃动时，晃动侧的液相会倒灌到降液管内，降液管旁的矩形区间还会存在液体分布不均的现象，该结构只能缓解液体分布不均的问题，而且制造安装复杂，操作困难，因此很难实现应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：设计一种气液传质设备，通过设置抗晃槽，将塔板分割成若干小区域，减小塔板上液相的流动空间，解决在晃动条件下液相偏流的问题；通过设置多个降液管，规定液相的流道，保证气液传质的效率。

本发明的一种气液传质设备，主要包括塔板、降液管、喷射罩、抗晃槽（持液槽）；其特征在于，所述的塔板与塔体密封连接，塔板上交替分布有若干组升气孔和降液圆形孔，且以塔板中心线为界，在塔板左侧和右侧错位排列；每个降液圆形孔对应着下层的降液管；每一组升气孔上固定着一个喷射罩，喷射罩四周开有喷射孔，顶部设置分离板；分离板中心设置中心孔，降液管的下端经中心孔伸入喷射罩内，并且与升气孔留有一定距离；喷射罩和降液圆形孔的外部设置有圆柱形抗晃槽，且抗晃槽的上沿高出喷射罩。

进一步的，所述的塔板与塔体无缝连接，防止液体漏到下一层塔板中。所述的升气孔的形状可以是圆形、三角形或矩形。每一组升气孔集中分布在塔板的固定位置上，其开孔大小和开孔率可以通过CFD流体力学计算得到。所述降液圆形孔的孔径与其对应降液管的外径相同。下一层塔板降液管的顶部与上一层塔板的降液圆形孔相连接。

所述的降液管为圆柱形。所述的分离板与喷射罩侧壁通过螺栓连接。所述的抗晃槽（持液槽）的上端为敞口结构，下端与塔盘密闭连接，防止液体漏到抗晃槽外部，抗晃槽对称布置在塔盘上。

本发明中，每个所述的喷射罩固定在一组升气孔上，并且完全覆盖一组升气孔。喷射罩的形状可以是圆柱体、矩形体、梯形体等，喷射罩的高度一般可以为100mm~150mm，优选为120mm~150mm。喷射罩的直径通过CFD流体力学计算得到，直径一般为50mm~100mm，优选为50mm~80mm。喷射罩的侧壁开有喷射孔，喷射孔的可以为圆形、三角形或条形，其数量和尺寸通过CFD流体力学计算得到。

所述的降液管为圆柱形，其外径与塔板降液圆形孔相同。降液管的下部经喷射罩顶部的分离板中心孔伸入喷射罩内。降液管底部与塔板间的距离一般可以为30mm~75mm，优选为50mm~75mm。