一种单溢流筛板塔的制作方法

[0001]
本实用新型涉及空分设备领域，尤其涉及一种单溢流筛板塔。


背景技术：

[0002]
塔是重要的气液和液液传热、传质设备，广泛应用于化工、炼油、制药、环保等行业地物质分离过程。根据气、液两相的接触形式可分为板式塔和填料塔。板式塔为逐级接触式，填料塔为微分接触式。这两种类型精馏塔在空分设备中都有应用到。目前，国内外当前一般6万等级以下采用筛板下塔较多，6万等级以上采用填料下塔较多。筛板塔的类型主要有环流塔，对流塔，对流塔又分为单溢流、双溢流和四溢流，筛板的几何形状取决于塔的直径以及液体负荷，当液体负荷大时，相应的溢流程数也多。
[0003]
随着空分设备的装置规模不断升级，精馏塔也不断大型化，筛板塔作为一种重要的空分设备在精馏领域有着重要的作用。对于筛板塔，国内外以创新为主线，不断探索，积极实践，发展的同时形成了各自的特点与优势。但其对于设计、制造、运输和安装提出了更高的要求以保证塔的高效运行。然而，现有的筛板塔筛板的液层不均匀，精馏效果较差，已经不能够满足市场的需求。
[0004]
因而，有必要提供一种新的筛板塔以解决上述的问题。


技术实现要素：

[0005]
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的公开一种单溢流筛板塔，用以解决在现有的筛板塔筛板的液层不均匀，精馏效果较差，已经不能够满足市场的需求的问题。
[0006]
本实用新型的目的采用如下技术方案实现：
[0007]
一种单溢流筛板塔，包括具有内腔的塔体、设于所述塔体顶部的进液管、设于所述塔体底部的进气管、以及若干个设于所述内腔中的筛板，所述筛板呈向下倾斜设置。
[0008]
作为一种改进方式，每个所述筛板与水平面的夹角为α，3
°
＜α＜8
°
。
[0009]
作为一种改进方式，所述单溢流筛板塔还包括进口堰和出口堰，每个所述筛板具有较高端和最低端，所述最低端与所述塔体的内侧壁围合形成降液口，所述进口堰设于所述较高端的上表面并与所述塔体的内侧壁围合形成溢流槽，所述出口堰设于所述最低端的上表面。
[0010]
作为一种改进方式，所述进口堰呈圆弧状和/或所述出口堰呈圆弧状。
[0011]
作为一种改进方式，所述进口堰贯穿开设有筛孔和/或所述出口堰贯穿开设有筛孔。
[0012]
作为一种改进方式，所述单溢流筛板塔还包括挡液堰，所述筛板包括靠近所述进液管的第一筛板，所述挡液堰设于所述进液管与所述第一筛板之间，所述挡液堰位于所述进口堰远离所述塔体内侧壁的一侧，所述挡液堰的下端低于位于所述挡液堰下方的所述进口堰的上端。
[0013]
作为一种改进方式，所述单溢流筛板塔还包括降液板，所述降液板设于所述最低
端的下表面，所述降液板的下端低于位于所述降液板下方的所述进口堰的上端。
[0014]
作为一种改进方式，所述单溢流筛板塔还包括设于所述塔体内壁面的卡箍，所述筛板通过所述卡箍固定于所述塔体的内壁面。
[0015]
作为一种改进方式，所述单溢流筛板塔还包括设于所述塔体顶部的升气管，所述升气管具有位于所述进液管的上方的吸气口。
[0016]
作为一种改进方式，所述单溢流筛板塔还包括设于所述塔体底部的抽液管，所述抽液管具有位于所述进气管下方的吸液口。
[0017]
相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
[0018]
本实用新型提供的单溢流筛板塔，通过设置筛板呈向下倾斜设置，使得液层在筛板上的流动更加容易，不需要进口堰出有更高的液位高以推动液层流动，同时筛板上的液层厚度更加均匀，这样气体鼓泡也更加均匀，传质传热均匀，气液分离效果高，这样使得精馏效果较好，有利于提高空分装置的产品提取率。经试验发现本实施例公开的单溢流筛板塔相较现有的水平筛板塔的极限效率从70％提高80％，具有重要的经济效益。而且，对于物性黏度较大的物质，本实施例公开的单溢流筛板塔的优势更大，精馏效果更好，具有较大的适用空间。
附图说明
[0019]
图1为本实用新型实施例公开的单溢流筛板塔的结构示意图；
[0020]
图2为本实用新型实施例公开的单溢流筛板塔的局部结构放大示意图。
具体实施方式
[0021]
下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0022]
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0023]
另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0024]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0025]
另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0026]
请参阅图1和图2，本实用新型实施例公开的一种单溢流筛板塔100，包括具有内腔11的塔体10、设于塔体10顶部的进液管20、设于塔体10底部的进气管30、以及若干个设于内腔11中的筛板40，筛板30呈向下倾斜设置。
[0027]
该单溢流筛板塔100使用时，带杂质的烟气由进气管30进入塔体10，液体由进液管20进入塔体10，进入塔体10的气流急剧向上拐弯，并降低沉速，较粗的杂质在惯性力的作用下被甩出，并与筛板40上落下的液体相碰撞，被液体带走，较细的杂质随气流上升，通过筛板40时，将筛板40上的液层吹起成紊流剧烈、沸腾状的泡沫层，增加了气体与液体的接触面积，因此，绝大部分杂质被液体洗下来从塔体10底部排走，净化后的烟气从塔体10的顶部排走。
[0028]
本实施例公开的单溢流筛板塔100，通过设置筛板40呈向下倾斜设置，使得液层在筛板40上的流动更加容易，不需要进口堰出有更高的液位高以推动液层流动，同时筛板40上的液层厚度更加均匀，这样气体鼓泡也更加均匀，传质传热均匀，气液分离效果高，这样使得精馏效果较好，有利于提高空分装置的产品提取率。经试验发现本实施例公开的单溢流筛板塔100相较于现有的水平筛板塔其极限效率可以从70％提高至80％，具有重要的经济效益。而且，对于物性黏度较大的物质，本实施例公开的单溢流筛板塔100的优势更大，精馏效果更好，具有较大的适用空间。
[0029]
作为本实施例的一种改进方式，每个筛板40与水平面的夹角为α，3
°
＜α＜8
°
。具体地，夹角α的大小根据液体流程长度确定，流程长度长，角度小些，流程长度短，角度大些。
[0030]
作为本实施例的一种改进方式，所述单溢流筛板塔100还包括进口堰50和出口堰60，每个筛板40具有较高端41和最低端42，最低端42与塔体10的内侧壁围合形成降液口101，进口堰50设于较高端41的上表面并与塔体10的内侧壁围合形成溢流槽102，出口堰60设于最低端42的上表面。
[0031]
作为本实施例的一种改进方式，进口堰50呈圆弧状。以该设计方式，通过将进口堰50设计成圆弧状，液体流动更加容易，液体不流动区减少，提高单溢流筛板塔100的利用率。具体地，进口堰50远离筛板40的一端朝向出口堰60圆弧延伸。
[0032]
作为本实施例的一种改进方式，出口堰60呈圆弧状。同理，通过将出口堰60设计成圆弧状，液体流动更加容易，液体不流动区减少，提高单溢流筛板塔100的利用率。具体地，出口堰60远离筛板10的一端朝向远离进口堰50的方向圆弧延伸。
[0033]
作为本实施例的一种改进方式，进口堰50贯穿开设有筛孔。以该设计方式，通过设置进口堰50贯穿开设有筛孔，使进口堰50的利用率增大，精馏效率提高不少，同时液体的流速差不多，所以液体的组分纯度也接近，筛板40利用率提高不少。
[0034]
作为本实施例的一种改进方式，出口堰60贯穿开设有筛孔。同理，通过设置出口堰60贯穿开设有筛孔，使出口堰60的利用率增大，精馏效率提高不少，同时液体的流速差不多，所以液体的组分纯度也接近，筛板40利用率提高不少。
[0035]
作为本实施例的一种改进方式，所述单溢流筛板塔100还包括挡液堰70，筛板40包括靠近进液管20的第一筛板40a，挡液堰70设于进液管20与第一筛板40a之间，挡液堰70位于进口堰50远离塔体10内侧壁的一侧，挡液堰70的下端低于位于挡液堰70下方的进口堰50的上端。以该设计方式，进口堰50可以对挡液堰70形成液封，使得液体流入筛板40后分布均匀。
[0036]
作为本实施例的一种改进方式，所述单溢流筛板塔100还包括降液板80，降液板80设于最低端42的下表面，降液板80的下端低于位于降液板80下方的进口堰50的上端。以该设计方式，进口堰50可以对降液板80形成液封，使得液体流入筛板40后分布均匀。
[0037]
作为本实施例的一种改进方式，所述单溢流筛板塔100还包括设于塔体10内壁面的卡箍90，筛板40通过卡箍90固定于塔体10的内壁面。以该设计方式，筛板40通过卡箍90固定于塔体10的内壁面，非常便于筛板40的装卸，便于安装和维修。
[0038]
作为本实施例的一种改进方式，所述单溢流筛板塔100还包括设于塔体10顶部的升气管103，升气管103具有位于进液管20的上方的吸气口1031。
[0039]
作为本实施例的一种改进方式，所述单溢流筛板塔100还包括设于塔体10底部的抽液管104，抽液管104具有位于进气管30下方的吸液口1041。
[0040]
上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。