专利名称：喷淋溢流塔盘结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于化工塔器的塔盘结构，具体地说，它是一 种喷淋溢流塔盘结构。
背景技术：
在已有技术中，设在化工塔器中的普通塔盘结构参见图6，塔盘IO 的一侧设有上层塔盘的降液管11，另一侧设有出口堰12和本层塔盘的 降液管13。根据对产品传质的不同要求，塔盘10可以采用浮阀塔盘、 筛孔塔盘、固阀塔盘等等。其中筛孔塔盘以制作容易、成本低而得到普 遍应用。以筛孔塔盘为例，当它用于一般的精馏过程时，其工作过程是 上层液体从降液管11下降到本层塔盘10，然后沿塔盘10的横向流向出 口堰12，气相从塔盘下方上升，通过筛孔向塔盘上流动的液体鼓泡，进 行气液接触传质，从出口堰溢出的液体通过本层降液管下降到下层塔盘， 进行下层的气、液传质。筛孔塔盘虽然结构简单、成本低，但从传质效 率来说，不如浮阀塔盘、固阀塔盘等，因为气相直冲筛孔而穿过液体， 与液体的接触时间较短，而浮阀塔盘或固阀塔盘等都能在气体的直冲方 向形成遮盖，使上升的气体碰到阀后转向而横向进入液体，从而增加气 液接触时间，所以，它们比筛孔塔盘的传质效率高。但由于筛孔塔盘结 构简单和低成本的优势，使其在众多塔盘中一直占有一席之地。
上述已有塔盘结构用于减压蒸馏过程(AP较小)时，难以适应压降 过小的情况，这是因为气相要通过塔盘上的阀或筛孔而向液体鼓泡，故 气相的压力不能降到过低，在应用过程中，存在着压降过大的问题。但 目前没有一个相应的解决办法，使上述塔盘结构在用于减压蒸馏过程时 增加不必要功耗。
如果上述塔盘结构应用于深度闪蒸过程(液相大、气相小)时，由 于气相较小，故塔盘上只能设置几个阀或少量的筛孔，阀越少，气、液
接触越少，传质效果越差。因此，提高深度闪蒸过程的传质效率是目前
人们期待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对已有塔盘结构不适于减压蒸馏和深度闪蒸 的问题和现有筛孔塔盘传质效率低的问题，提供一种喷淋溢流塔盘结构， 使其不仅适用于减压蒸馏和深度闪蒸，同时又可提高筛孔塔盘在一般精 馏过程中的传质效率。
为实现上述的目的，本实用新型的技术方案如下
它具有多个上、下间隔布置在塔器中的筛孔塔盘，在每层筛孔塔盘 上至少设有一个出口堰，每层筛孔塔盘与其下相邻塔盘之间的空间为该 层塔盘的液相喷淋空间，每层筛孔塔盘出口堰处形成该层塔盘的液相溢 流口，各层筛孔塔盘的液相溢流口与其上、下相邻层塔盘的溢流口沿塔
盘一条直径线横向交错布置，以形成s形气相上升通道。
本实用新型进一步改进的技术方案如下
当所述的出口堰与塔壁之间形成本层塔盘的液相溢流口时，该出口 堰堰口的俯视形状是一个由塔壁弦长加上从该弦长中部向塔壁突起的一 个圆弧段或梯形段而构成的形状。
所述出口堰上设有间隔布置的V形溢流槽或矩形溢流槽。 通过上述技术方案可以看出，本实用新型去掉了普通塔盘结构中必 须的降液管，塔盘直接收集上层塔盘喷淋而下的液体，通过降低气相的 压力使气相从每层的溢流口进入塔盘间的喷淋空间，然后横穿喷淋带与 喷淋而下的液相接触传质，之后气相上升到上层溢流口与上层塔盘溢出 的液相逆流接触传质，最后再进入上层塔盘的喷淋空间，进行再一层的 传质过程。每层塔盘经过两次气液接触，增加了气液接触时间，特别是 气相横穿喷淋带的过程，使气、液接触时间长，故传质效率高，这样， 它就保留了筛孔塔盘的结构简单、成本低优点，克服了已有筛孔塔盘传 质效率低的缺点，使筛孔塔盘的结构优势更加明显。再者，本塔盘结构 改变了普通塔盘结构的传质原理，它可以在气压很小的情况下操作，特 别适于减压蒸馏和深度闪蒸过程。当它用于减压蒸馏过程时，可以使压
降减小到适合的程度，减少了不必要的功耗；当它用于深度闪蒸过程时， 在气压较小的情况下，仍保证较多的气液接触机会，传质效率高，从而 解决了深度闪蒸过程传质效率低的问题。
图l、本实用新型的结构和工作状态示意图。 图2、筛孔塔盘的俯视结构示意图。 图3、图1的A向结构示意图之一。 图4、图1的A向结构示意图之二。 图5、本实用新型的结构示意图之二。 图6、已有筛孔塔盘的结构示意图。
具体实施方式
实施例l
参见图1、 2，先以一个单液流的塔盘结构为例详细说明其结构和工 作原理。本塔盘结构包括多个上、下间隔布置在塔器l中的筛孔塔盘2， 筛孔塔盘2的一侧与塔壁紧贴，另一侧设有一个出口堰3，在出口堰3 与塔壁之间形成本层塔盘的液相溢流口 5，在每个筛孔塔盘与其下相邻 塔盘之间的空间构成液相喷淋空间4，每层塔盘的液相溢流口与其上、 下相邻层塔盘的溢流口沿塔盘一条直径线横向交错布置，从而形成S形 气相上升通道。它的工作原理是气相6从本层溢流口上升，与本层溢 流下降的液体7逆流接触传质，然后再横穿盘间的液相喷淋空间4，与 上层筛孔塔盘喷淋而下的液相8接触，之后再转向到上层塔盘的液相溢 流口，与上层溢流出的液体逆流接触传质，再进入上层塔盘的液相喷淋 空间，进行再一层的传质过程，如此往复，进行一层一层的传质。
再参见图2，为了提高本例筛孔塔盘的传质效率，出口堰堰口形状 最好与塔壁的外突弧度作适应性配合，即该出口堰堰口的俯视形状是一 个由塔壁弦长加上从该弦长中部向塔壁突起的圆弧段或梯形段而构成的 形状。
参见图3、 4，所述出口堰上最好设有间隔布置的V形槽31或矩形 溢流槽32，使盘上的液体从溢流槽处溢出而变成多股，便于与上升的气
体充分接触，提高传质效率。
实施例2
根据塔器1直径的大小，本塔盘结构也可以做成多液流的塔盘结构, 参见图5，图中示出的是一个四液流塔盘结构，每一层塔盘包括二个或 三个筛孔塔盘2，筛孔塔盘2上设有一个或二个出口堰3，各层出口堰处 液相溢流口 5与其上、下相邻层塔盘的溢流口沿塔盘一条直径线横向交 错布置，图中的箭头表示气相6上升的路径。
权利要求1、一种喷淋溢流塔盘结构，其特征是它具有多个上、下间隔布置在塔器(1)中的筛孔塔盘(2)，在每层筛孔塔盘上至少设有一个出口堰(3)，每层筛孔塔盘与其下相邻塔盘之间的空间为该层塔盘的液相喷淋空间(4)，每层筛孔塔盘出口堰(3)处形成该层塔盘的液相溢流口(5)，各层筛孔塔盘的液相溢流口与其上、下相邻层塔盘的溢流口沿塔盘一条直径线横向交错布置，以形成S形气相上升通道。
2、 根据权利要求l所述的喷淋溢流塔盘结构，其特征是当所述的 出口堰(3)与塔壁之间形成本层塔盘的液相溢流口时，该出口堰(3) 堰口的俯视形状是一个由塔壁弦长加上从该弦长中部向塔壁突起的一个 圆弧段或梯形段而构成的形状。
3、 根据权利要求1或2所述的喷淋溢流塔盘结构，其特征是所述 出口堰(3)上设有间隔布置的V形溢流槽(31)或矩形溢流槽(32)。
专利摘要本实用新型是一种喷淋溢流塔盘结构。它具有多个上、下间隔布置在塔器中的筛孔塔盘，在每层筛孔塔盘上至少设有一个出口堰，每层筛孔塔盘与其下相邻塔盘之间的空间为该层塔盘的液相喷淋空间，每层筛孔塔盘出口堰处形成该层塔盘的液相溢流口，各层筛孔塔盘的液相溢流口与其上、下相邻层塔盘的溢流口沿塔盘一条直径线横向交错布置，以形成S形气相上升通道。本实用新型保留了筛孔塔盘结构简单、成本低的优点，克服了已有筛孔塔盘传质效率低的缺点，使筛孔塔盘的结构优势更加明显。再者，本塔盘结构改变了普通塔盘结构的传质原理，它可以在气压很小的情况下操作，特别适于减压蒸馏和深度闪蒸过程。
文档编号B01D3/14GK201182915SQ20082002896
公开日2009年1月21日 申请日期2008年4月29日 优先权日2008年4月29日
发明者褚雅安 申请人:褚雅安