[发明专利]一种具有多微孔气泡罩的新型塔板

说明书

本发明公开了一种具有多微孔气泡罩的新型塔板，包括塔板，于塔板上间隔安装有若干用于将气体细化为微泡并使微泡与水平方向呈角度吹出的微孔气泡罩，微孔气泡罩包括若干个安装于塔板中心区且安装于进液端处的比安装于溢流堰端处高的全网型气泡罩，及若干安装于塔板弓形区的且分别与溢流堰中心线之间形成有转角的半网型气泡罩。本发明具有减少液面梯度，以减小“非活化区”，且使液体流动均匀、稳定化，增加气液接触面积，促进液体发生鼓泡，并增加气流穿过液层时对液体的扰动，提高气液接触效率的特点，适用于气液、液液接触传质设备，完成吸收、精馏、换热等单元操作。

技术领域

本发明属于气液、液液接触传质设备技术领域，具体地说，涉及一种具有多微孔气泡罩的新型塔板。

背景技术

塔器是在石油、化工、轻工、医药行业中广泛应用的气液、液液接触传质设备，完成吸收、精馏、换热等单元操作。塔板是其中最基本、最重要的部件，决定塔的性能。按照结构可分为泡罩塔板、筛孔塔板、浮阀塔板、舌形塔板等。

（1）、泡罩塔板是工业上最早应用的塔板，它主要由升气管及泡罩构成。泡罩安装在升气管的顶部，多为圆形，泡罩的下部周边开有很多齿缝。其结构复杂，压降大，气泡很难与齿缝下端区域液体接触，存在返混，造成气液接触不充分，极大影响塔板效率。（2）、筛孔塔板上有许多小孔，形状如筛，并装有溢流管或没有溢流管。其操作弹性小，气速低时，漏液严重。（3）、浮阀塔板以泡罩塔板和筛孔塔板为基础，有多种浮阀形式，但基本结构特点相似，即在塔板上按一定的排列开若干孔，孔的上方安置可以在孔轴线方向上下浮动的阀片，阀片可随上升气量的变化而自动调节开启度。其 阀片容易卡住，影响其自由开启。（4）、舌形塔板是一种斜喷射型塔板，在塔板上冲出若干按一定排列的舌形孔，舌片向上张角为20°左右。其张角固定，在气量较小时，经舌孔喷射的气速低，塔板漏液严重，操作弹性小。

导向筛板从塔板不同区域的气液动量衡算出发，导向孔的分布及转角按照从导向孔喷出的气体推动液体前进，传递给液体的动量与液体克服前进阻力所需要的动量相等的原则布置。将上游区域的液层厚度降低，同时使液流的迹径发生变化，诱导和促进液体发生鼓泡。除此之外，在液流的上游区域，由于液体在从降液管流下的过程中，释放了所含的气体，因此刚进入上游区域的液体是实在的液体，难以被上升的气体穿过而形起鼓泡(气液是在鼓泡表面进行传质的) ，这样在塔板上形成非活化区一般达30%左右，极大的影响塔板效率和生产能力。

CN1298751A公开了一种塔板，是在常规塔板上设置一层附加传质部件，如筛板、开孔板、网板、丝网编制板等，形成双层塔板。附加塔板的开孔率或孔隙率高于下部塔板，采用这种塔板，可以充分利用塔板的上部空间，为气液两相提供更大的相界面面积和更长的停留时间，提高塔板的传质效率。但这种塔板要求有较大的液相流量，液相没过附件传质部件才能发挥该附件部件的作用，仍然存在下部界面与液体接触不充分，有返混问题。CN2604219Y公开了一种组合式多孔介质泡罩塔板，将喷射和鼓泡两种两种传热传质方式组合，在塔内装上开有升气孔水平塔板，每一个升气孔上方都有升液环，其外侧有喷射罩，喷射罩本身不开孔，顶端不设挡板，喷射罩与塔板之间有底隙。最外侧的罩体与喷射罩之间填充一段多孔介质或填料，外层罩体在填充层以下的部分开有均匀的排气孔。但存在折流，有返混发生，且塔板结构比较复杂，安装、检修困难。CN100388959C公开了一种多孔表面塔板，其表面有一层多孔层，多孔层的孔隙率15%～45%，平均孔径10～200微米，平均厚度0.2～0.8毫米。由于塔板表面有一层多孔层，因此能在塔板上下两侧存在较小温差（0.2～1℃）的情况下，使塔板表面液相中相对挥发度较大的组分汽化、分离，主要是针对于精馏操作塔板的改进，对于吸收操作无效。

发明内容

本发明提供一种减少液面梯度，以减小“非活化区”，且使液体流动均匀、稳定化，增加气液接触面积，促进液体发生鼓泡，并增加气流穿过液层时对液体的扰动，提高气液接触效率的具有多微孔气泡罩的新型塔板。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：