本技术涉及化工设备,具体涉及一种改进型传质塔盘。
背景技术:
1、塔设备是化工、炼油、食品、医药及环境保护等部门中一种重要的单元操作设备,塔设备使气相与液相充分接触,来实现相际间传质和传热的目的,对于板式塔而言,实现该目的的核心部件就是塔板,塔板是主要的气液、液液接触单元,塔板性能优劣不仅影响产品的性能和质量,还影响经济效益、能耗、产值和环境。
2、在化工、炼油、空分等生产过程中,遇到操作压力高,液量大、气量小的工况,特别是乙烷、丙烷、丁烷的精馏分离过程,气相密度较大,一般可以达到20-40kg/m3,这种情况下,很容易造成塔板的偏流,气带液返混,液带气的返混,影响传质、传热效果,进而影响正常的生产。
3、现有塔盘传质的单元结构形式主要有:筛板塔板,泡罩塔盘、浮阀塔盘以及各种穿流塔板,每种塔板都有适用的领域;筛板塔盘结构简单,但是操作弹性小,对液气比较大的工艺传质效率低;泡罩塔板操作弹性大,塔板不易堵塞,但是结构复杂,造价高,生产能力及板效率较低,由于齿缝开度是固定的,对蒸汽负荷变动的适应性能不好,气速小时,气液接触不好,气速大时,又易使蒸汽吹开液体;浮阀塔的操作弹性较大,能较好的适应进料量的变化,气液搅动较好,雾沫夹带小,接触时间长,传质效果好,但是蒸汽沿上升蒸汽气孔的周边喷出,仍然有液体的逆向混合,因而会降低传质效率,另外,阀片容易被卡住、锈住或粘住,影响开启,不适用于粘度大及易堵塞物系。
4、在液量特别大的工况下,对液体下降的形式提出了很多解决方案,包括传统的多溢流塔盘、dj塔盘,md塔盘、utrafrac多降液、tst塔盘等形式的内件,但是传质方式和降液系统的优化组合仍然存在改进的空间;针对各种现有塔板的缺点,近年来国内外该领域的厂商在保留原传统塔板优势的基础上,设计出了许多新型、高效率、操作弹性大等有利于工业生产的新型塔板,用于改造原来设备上使用的塔板,如在中国专利申请号为:cn202223001054.9一种新型传质塔盘中,公开了一种技术方案包括塔板,塔板上均匀的设有多个帽罩,帽罩的下部在塔板上均匀的设置有多个筛孔;该实用新型上层液体下降到塔板上,气相从塔板下方上升,并通过帽罩与塔板上流动的液体进行鼓泡,实现气液接触传质;该申请帽罩的下部在塔板上均匀的设置有多个筛孔,气相通过筛孔从塔板的下方上升,与塔板上的液体进行鼓泡,通过筛孔的设置强化了气液传质,保证气液分离,尤其适合高压、液气比较大的场合;且帽罩与塔板可通过螺栓连接,拆卸迅捷,检修方便;但是该申请中对于液量较大的场合,对帽罩顶部的冲力较大,可能会出现漏液等情况。
5、因此,需要提供一种新的技术方案来解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本技术提供了一种改进型传质塔盘,包括塔板,所述塔板上均匀的设有多个帽罩,所述帽罩的下部在塔板上均匀的设置有多个筛孔;所述帽罩包括帽罩本体,所述帽罩本体的上部设有顶板,所述顶板与帽罩本体的顶部连接,所述顶板的两侧设有与其垂直的侧板,所述侧板上开设有气孔一,所述顶板上开设有多个顶部筛孔。
2、作为一种优选方案,所述顶板在顶部筛孔对应的位置处设置有固阀。
3、作为一种优选方案,所述固阀包括固定安装部,固定安装部的外侧设置有至少两个固定阀片,相邻的固定阀片之间或固定阀片的背离固定安装部的一侧设置有固定阀腿,固定阀腿与顶板连接,固定阀腿的数量小于等于固定阀片的数量,所述固定阀片与顶部筛孔之间、固定阀腿与顶部筛孔之间均设置有间隙。
4、作为一种优选方案,所述固定安装部采用圆弧形、圆形、三角形、菱形、矩形、椭圆形、三叶草形、跑道形中的任意一种,或固定安装部在顶板上的投影形状为圆弧形、圆形、三角形、菱形、矩形、椭圆形、三叶草形、跑道形中的任意一种。
5、作为一种优选方案,所述固定阀片采用圆弧形、圆形、半圆形、三叶草形、三角形、菱形、矩形、椭圆形、舌形中的任意一种,或固定阀片在顶板上的投影形状为圆弧形、圆形、半圆形、三叶草形、三角形、菱形、矩形、椭圆形、舌形中的任意一种。
6、作为一种优选方案,所述固定阀腿倾斜设置,所述固定阀腿与顶板之间的角度为20°—80°。
7、作为一种优选方案,所述固定阀片均匀的设置在固定安装部的外侧。
8、作为一种优选方案,所述顶部筛孔的面积大于固阀在顶板上的投影面积。
9、作为一种优选方案,所述固阀与塔板一体成型。
10、作为一种优选方案,所述固阀整体呈中部向上凸起的弧形。
11、作为一种优选方案,所述固定阀片的边缘处设置有锯齿。
12、作为一种优选方案,所述帽罩本体包括对称设置的安装板一和安装板二,所述安装板一和安装板二之间对称的设有安装板三和安装板四,所述安装板一和安装板二上设有气孔二;所述安装板一、安装二的高度小于安装板三、安装板四的高度,所述安装板一和安装板三、安装板四之间,安装板二和安装板三、安装板四之间均形成有进气通道;所述侧板分别设置在安装板一、安装板二的一侧。
13、作为一种优选方案,相邻两个帽罩之间设有降液管,所述降液管穿过所述塔板,塔板的上部为上降液管,塔板的下部为下降液管,所述上降液管的高度与所述帽罩的高度相等,所述上降液管上设有进液口,所述下降液管的底板上设有液体流孔。
14、作为一种优选方案,所述安装板一、安装板二为矩形,所述安装板三、安装板四为梯形,安装板三、安装板四的梯形上底与所述顶板连接。
15、作为一种优选方案,所述安装板三和安装板四的底部设有连接板,所述连接板与塔板通过螺栓连接。
16、作为一种优选方案,所述连接板与塔板通过焊接连接。
17、作为一种优选方案,所述降液管包括本体,所述本体的顶部连接有密封板,所述本体的底部连接有底板,所述底板上设有液体流孔;所述本体上设有进液口。
18、作为一种优选方案,所述本体为中空的长方体,所述长方体包括依次连接的连接板一、连接板二、连接板三、连接板四,连接板一、连接板二、连接板三、连接板四上均开设有进液口。
19、作为一种优选方案,所述本体为中空的圆柱体,所述圆柱体的外壁上设有进液口。
20、作为一种优选方案,所述帽罩与降液管相邻的一侧设有气孔三,所述气孔三的高度高于进液口的高度。
21、本技术上层液体下降到塔板上,气相从塔板下方上升,并通过帽罩与塔板上流动的液体进行鼓泡,实现气液接触传质;本技术帽罩的下部在塔板上均匀的设置有多个筛孔,气相通过筛孔从塔板的下方上升,与塔板上的液体进行鼓泡,通过筛孔的设置强化了气液传质,保证气液分离,尤其适合高压、液气比较大的场合;顶部筛孔的设置,可以缓解顶板承受的冲力,进而适用于液量大的场合,且不会产生漏液的情况;优选地,筛孔上设置固阀,气体从阀内向固定阀片末端移动,有向下的二次拉膜破碎传质效果,进而增大气液接触面积,气液接触充分,传质更均匀;气体从固定阀片与顶部筛孔之间的间隙、固定阀腿与顶部筛孔之间的间隙侧面出来的动能因子下降,因而比传统浮阀塔盘压降低15-20%;气体出塔板后,垂直动量转为横向动量,因而雾沫夹带较小。