[实用新型]复合孔微型阀高效塔板

说明书

本实用新型涉及化学工业中板式精馏塔所用的高效精馏塔板。

精馏是化学工业中广泛应用的分离过程，而板式精馏塔的塔板则是精馏装置中最基本、最重要的部件。当前最常用的精馏塔板有两种：筛孔塔板和浮阀塔板。而自九十年代中期以来，固定阀塔板已得到越来越广泛的重视。

筛孔塔板的最重要的优点是制造成本低。如果设计得当，筛孔塔板也可以获得很好的传质效率。但筛孔塔板的操作弹性小，易产生漏液和液沫夹带等问题。和筛孔塔板相比，浮阀塔板具有较大的操作弹性，然而其制造成本则大大上升。为克服此缺点，常用的浮阀均比常用的筛孔要大得多，以减少浮阀的数量。然而过大的浮阀抑制了浮阀塔板性能的发挥，相比之下固定阀塔板的操作性能接近于浮阀塔板，而其制造成本则接近于筛孔板。

然而，无论是现有的浮阀或固定阀，均因阀孔较常用筛孔板上的筛孔要大得多，流出单个阀孔的气流往往截面积大，比表面小，故传质性能较筛孔塔板没有明显改善。

本实用新型的目的是设计一种微型浮阀或固定阀，其单个阀的总面积比一般筛孔要大得多，以保持适当的塔板制造成本。而气体流过每一个这种阀时却被分成许多股小气流，就像流过许多个很小的阀或筛孔一样。从而大大增加气流与液体接触的表面积。

本实用新型的目的是这样实现的：将通常为直线或简单曲线的阀孔和阀盖的周边改为由多个半圆孔光滑连接的非线性曲线。气体从这种具有复合孔周边的浮阀或固定阀流出时就自然被阀的周边分散为许多直径很小的气流，大大增加流出阀孔的气流与液体接触的表面积。

由于采用周边为复合孔曲线的微型浮阀或固定阀后气液接触面积大大增加，精馏塔板可以在制造成本增加不大的条件下大大改善传质效果，从而可以使精馏操作减少回流量，降低能耗，提高产品纯度。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的固定阀，分三角形和矩形两种。

图2为本实用新型的浮阀，分三角形和矩形两种。

图3为一采用复合孔微型固定阀的高效塔板实例。

图4为图3中高效塔板上采用的三角形鼓泡促进器。

图3中1为塔板上鼓泡区中布置的矩形复合孔浮阀，2为塔板上鼓泡区中布置的三角形浮阀，3为塔板上鼓泡区中布置的矩形复合孔固定阀，4为塔板上鼓泡区中布置的三角形复合孔固定阀，5为降液管，6为塔板上安置的鼓泡促进器(鼓泡促进器细节见图4)

在图3所示的实施例中，三角形复合孔微型阀和矩形复合孔微型阀依适当方式被安排在塔板上。三角形阀因具有一定的推动液体流动的导向作用而依塔板周边的圆弧曲线布置在塔板两侧，而矩形阀则主要安置在塔板的中间。安置在塔板两侧的带有导向作用的三角形阀可以改善液体在塔板两侧的流动分布，均匀塔板上各处的滞液量和液体的停留时间，这对于改善传质效果也是十分重要的。塔板上究竟选用浮阀或固定阀是由精馏塔所处理的物料特性所决定的。如带固体颗粒的物料应选用固定阀，干净的清液可用浮阀。

为使得精馏塔板具有很高的气体流通能力，塔板应具有尽可能大的鼓泡区。本实用新型采用一种底部多折边倾斜式降液管以实现这一目的。这种降液管的中部由上到下向塔壁处急剧倾斜，但其两侧却始终垂直，因而降液管的底边成为一窄而长的多边形，降液管底部中间的面积转化为鼓泡区。

当液体刚刚从降液管中流出时基本上为不含气体或含气量较少的清液，这样的清液在降液管出口附近的塔板上造成了很大的静压力，从而抑制了这一区域的气体流通能力，即气体对液相的鼓泡能力。其后果是导致塔板的气体流通能力降低，传质效率下降。本实用新型采用沿降液管出口设置一种新型三角形鼓泡促进器(图3和图4)来解决这一问题。

这一鼓泡促进器由三个平面组成，其背面为一块挡板。液体在流出降液管时必须翻过这一块挡板才能进入塔板的鼓泡区。在翻过这块挡板时，液体的水平速度被转为垂直向上的速度，从而降低或甚至消除了液体在塔板上的静压。鼓泡促进器的两侧面为向前倾斜的三角形平面，其上开有不同形状的孔。由于这些孔是在鼓泡促进器的两侧，且距离塔板有一定高度，因此气体易于从这些孔中流出，产生强烈的鼓泡作用，从而在液体一流出降液管时就迅速被搅拌成均匀的气液混合物。