[发明专利]多段外部自然循环冷却大型碳化塔

权利要求书

1.一种多段外部自然循环冷却大型碳化塔，其特征在于：包括自上向下依次连通设置的上段塔体(1)、中段塔体(2)和下段塔体(3)，其中

所述上段塔体(1)内沿该上段塔体的径向截面自上向下依次间隔设有若干块上段塔板(4)，每块上段塔板上均装设有一轴线沿竖直方向设置且两端连通的上段降液管(5)，该上段降液管的横截面呈弦弧形结构，且该上段降液管的上端高出上段塔板的塔板面；

所述中段塔体(2)内沿该中段塔体的径向截面自上向下依次间隔设有若干块中段塔板(6)，每块中段塔板上均装设有一轴线沿竖直方向设置且两端连通的中段降液管(7)，该中段降液管的横截面呈弦弧形结构，且该中段降液管的上端与中段塔板的塔板面齐平；

所述下段塔体(3)至少分为两段冷却区，每段冷却区的塔体外部定位设有至少两个与该段冷却区内部连通的外冷器(8)，相邻两段冷却区的外冷器在平面上交错布置，且所有冷却区同侧的外冷器进出水口首尾相接；每段冷却区内自上向下依次间隔设有一下段塔板(9)、一集气板(10)和一环形塔板(11)，所述下段塔板(9)的中心处装设有一轴线沿竖直方向设置且两端连通的下段降液管(12)，该下段降液管呈锥形结构，且该下段降液管的上端与下端塔板的塔板面齐平；所述环形塔板(11)的中心处开设有一供循环液流动的圆孔形通道(13)。

2.根据权利要求1所述的多段外部自然循环冷却大型碳化塔，其特征在于：相邻上段塔板的上段降液管(5)相对上段塔体的轴线对称分布且位于上段塔板的边缘处，相邻中段塔板的中段降液管(7)相对中段塔体的轴线对称分布且位于中段塔板的边缘处；且所述上段降液管的横截面面积大于上段塔板横截面面积的5％，所述中段降液管的横截面面积大于中段塔板横截面面积的5％。

3.根据权利要求1所述的多段外部自然循环冷却大型碳化塔，其特征在于：所述上段塔板(4)的筛孔直径为8-20mm，所述中段塔板(2)的筛孔直径为10-30mm，所述下段塔板(3)的筛孔直径为20-40mm，所述环形塔板(11)的筛孔直径为20-30mm，且上段塔板、中段塔板、下段塔板和环形塔板的孔距为150-250mm且开孔率为0.15-1.4％。

4.根据权利要求1所述的多段外部自然循环冷却大型碳化塔，其特征在于：所述集气板(10)呈圆锥状结构，且该圆锥状结构的中心处开设有一第一圆形通孔(14)，该第一圆形通孔的孔周局部开设有锯齿状波纹结构(15)。

5.根据权利要求1所述的多段外部自然循环冷却大型碳化塔，其特征在于：所述下段塔体(3)内位于最低端冷却区环形塔板的下方处装设有一所述下段塔板(9)，紧邻该下段塔板的下方处定位设有一进气分布器(16)，该进气分布器呈圆锥状结构且该圆锥状结构的中心处开设有一第二圆形通孔(17)。

6.根据权利要求5所述的多段外部自然循环冷却大型碳化塔，其特征在于：所述下段塔体的外周侧壁上对应进气分布器侧周面处开设有用于向碳化塔内通气体的进气口(18)，所述上段塔体的顶部处开设有供尾气排出的尾气出口(19)；所述上段塔体的外周侧壁上高出最顶部上段塔板处开设有用于向碳化塔内通液体的进液口(20)，所述下段塔体的底部处开设有供液体排出的出液口(21)。

7.根据权利要求1所述的多段外部自然循环冷却大型碳化塔，其特征在于：每个所述外冷器(8)与下段塔体间均采用横截面呈扁圆形结构的连接管(12)焊接式连接，且该连接管的中心轴线与碳化塔塔体的中心轴线之间形成20-30°的倾斜夹角；所述外冷器的入口管处均装设有一孔径小于冷却管内径的大孔格网。

8.根据权利要求1所述的多段外部自然循环冷却大型碳化塔，其特征在于：所述下段塔体(3)的冷却区为三段，且每段冷却区的塔体外部定位设有四个与该段冷却区内部连通的外冷器(8)。