专利名称:汽/液接触塔及其处理方法
本发明所涉及的是一种使气流逆向地与液流接触的塔，本发明还涉及一种使用该塔的处理方法，特别涉及的是使潮湿气流脱水的处理方法。
在本文说明书和权利要求
书中所用的术语“气体”应理解为也包括水蒸气。
除去潮湿气体(如天然气体)中的水份，常用的方法是使气流与液态吸收剂接触，该液态吸收剂可以是二甘醇(diethylene glycoe)或三甘醇(tsiethylene glycoe)。甘醇吸收剂液流对气流中所含水份的吸收程度取决于吸收剂的纯度，以及气流与吸收剂的接触程度。气体脱水处理一般在塔内进行，该塔的内部装置促进气流与逆向流动的液态吸收剂接触。内部装置可由接触托盘构成，该接触托盘上有供气流向上流动的孔，以及把液体送到邻近的下一层的泄水管，内部装置最好由一层或多层填料构成。
不同形状的填料种类繁多，而且随处可以买到。这些填料可以是拉希格环(′Raschig rings)或鲍尔环(Pau rings)，它们不规则地分布在接触塔内;也可以是由许多垂直延伸的波纹板紧叠在一起的结构填料。上述类型的塔有一层或多层填料，在塔处于工作状态时，气流穿过该填料向上升，而液体则沿着填料表面向下降。在这一类型的气/液接触处理中，应该注意使液体尽可能均匀地分布在填料上，以便在工作过程中气体与液体获得最佳接触。因此，液体一般经过许多滴水叶尖送到填料的表面，该滴水叶尖大体均匀地分布在填料上方塔的横截面上。
既使使用上述措施，公知的气/液接触塔也经常工作不佳，这是由上升气流，特别是在较高的气载时，引起的液体雾沫所造成的。
在公知的接触塔的工作过程中所伴随的另一个问题是液体分配装置中的液流通道堵塞，如果液体中含有固态杂质和/或如果接触塔在低液载而又必须在液体分配装置中采用狭窄的液流通道的情况下运转时，那么液体分配装置中的液流通道堵塞问题就特别引人注意。
除了上面提及的液体雾沫以及液体分配装置中液流通道堵塞的问题之外，还存在着下降的液体与上升的气体之间接触不充分、效率不佳的问题，这种问题起因于接触塔中的液体分布不均。造成液体分布不均可能是由于接触塔，特别是高接触塔，一般都稍微有些倾斜这一事实而引起和/或由于沿液体分配装置流动的液体发生倾斜而造成的。
普通类型的液体分配装置一般包括平面盘或平面槽，这些盘或槽上有供气流上升的孔并有供液流下降的相对小的管或洞。此外，人们知道，液体分配装置由许多平行的开缝槽构成，这些平行的开缝槽装备有中心供给系统。当这些分配装置严格安装在水平位置并用来处理相对大量的液载时，该分配装置一般会令人满意地运行，但是当该分配装置并非安装在完全水平的位置或者当装有该分配装置的接触塔有些倾斜时，当该分配装置用于低液载的气体处理过程或者当液体分配装置中液流通道的开口渐渐堵塞时，该分配装置就不再正常运行了。
本发明的目的旨在提供一种使气流逆向地与液流接触的改进型的塔，该塔能使气体与液体在高气载时比使用公知的气/液接触装置取得更高水平的效果。
根据本发明所提出的气流与液流逆向接触的塔，它包括一个大体上水平的填料层，在所述填料层下方有一气体进口和一液体出口，在所述填料层上方有一气体出口和一液体进口，还包括有大体水平的液体分配装置，该装置有许多气体通道和开口，穿过这些开口装有基本上垂直并带有尾部狭缝的排泄管，形成液流通道，其底端伸到液体分配装置的下面并与填料层的上表面相邻。
排泄管底端置于液体分配装置下表面之下，这种设置可以防止接触塔工作时液体沿所述下表面渗入。
这种液体渗入会引起液体的分布不均，特别在高气载时，很容易引起液体雾沫。根据本发明，由于接触塔中排泄管底端的位置邻近填料层的上表面，这样就将液体雾沫减小到最小程度，甚至于完全防止了液体雾沫。
为了将液流通道堵塞的危险减至最小程度，这些通道的形状最好为狭缝开口。该狭缝宽度的选择应就某一给定液流及某一给定液体和气体密度来说，其溢流的峰值应大到足以保证液体基本上均匀地分布在所有的排泄管上。狭缝最好呈矩形，以便进一步减小液流中固态杂质沉淀堵塞液流通道的危险。
排泄管最好可垂直调节地装在液体分配装置的开口里，以便可以通过对每个排泄管管壁上开口的底端高度进行调整来实现对排泄管上液体分布的调整。特别是如果塔用于低液载时，排泄管单个可调是防止液体分布不均的一个重要方面。
液体分配装置是箱状结构比较合适，如可以是一大体遍布该接触塔整个横截面的托盘，该接触塔中的所述托盘有垂直的边壁，形成一个液体贮槽，并有升气管作为上升气流的通道。或者液体分配装置可由许多大体平行的槽构成，这些槽有间距，气体可从所述槽的间距中穿过。
本发明还涉及一种使气流与逆向流动的液流接触的处理方法，该处理方法通过使用根据本发明制成的接触塔来实现。建议采用的处理方法特别适用于使潮湿气流脱水，该方法是使气流与逆向流动的液态吸收剂接触，该液态吸收剂可以是甘醇，例如二甘醇或三甘醇。
现在仅参考附图通过举例进一步说明本发明，其中图1是本发明的塔的中间一段的剖面图;
图2是图1Ⅱ-Ⅱ线的剖面图;
图3是图1中所示液体分配装置的另一种形式;
图4是图3中Ⅳ-Ⅳ线的剖面图;和图5是可调排泄管的详图。
参考图1和图2，图中显示的是使气流与逆向流动的液流接触的塔的中间一段。在该接触塔(一般用参考标号1表示)顶端有液体输入装置(图中未标)，而在其底端有气体输入装置(图中未标)。液体和气体可以分别从接触塔底端和顶端的液体出口和气体出口(两个出口均未标出)排出该塔。为促使气体与液体的接触，该接触塔装备有填料层2，该填料层可由许多垂直延伸的波纹板紧叠在一起构成，其方式是使相邻板的波纹相互间构成某种角度为上升的气体和下降的液体组成迷宫式的通道。填料层上方的液体分配装置是一箱状结构，该结构由一大体上水平的托盘3和垂直的边壁4组成。托盘3由支撑环5支撑，支撑环与塔的内壁表面连接，其方式可以是焊接，所述塔壁由参考标号6表示。托盘3上有许多分布均匀的气体通道(升气管7的顶端伸出该托盘一节)。对于液体分配来说，托盘3在其开口处还要有许多排泄管8，这些排泄管向托盘3的上方和下方延伸。所述排泄管8的底端与填料层2的上表面相邻。排泄管8的顶端向托盘3的上方延伸形成积存区以供进入托盘3的液流中的固体杂质沉淀。排泄管8各有一个或多个矩形狭缝9，以保证足够的溢流峰值。升气管7的顶端自然应该置于排泄管之上，以防止液体溢出。排泄管的内径应足够大以防止接触塔在工作时出现堵塞。排泄管8无论如何应大体均匀地分布在托盘3上，该排泄管所需个数取决于这种分布的需求程度，而分布的需求程度又取决于所用填料的类型。
现在参考图3和图4，图中显示的是图1和图2中液体分配装置的另一种形式。在本发明的这个进一步的实施例中，托盘3已由许多间隔布置的，大体水平的槽20所代替，这些槽20互相平行安排。每个槽20均与供给槽21相连，该供给槽向与槽20大体垂直的方向延伸。接触塔的液体进口(图中未标)的方向应能使进入的液体直接流入供给槽，并且从供给槽进入槽20。每个槽20均有一排或多排间距大体相等的排泄管22，排泄管22上有狭缝开口(图中未标)供液体流入。在工作状态时，气体取道所述槽的间距而经过该槽20。
图5是可调排泄管的详图。
如果装有排泄管的托盘或槽的水平度失调明显而又不能通过溢流峰值使之平衡，那么可调排泄管就更显其优越性。
可调排泄管(由参考标号30来表示)有外螺纹31，该排泄管装在液体分配装置的托盘33的开口32内，该托盘33有内螺纹34与排泄管30的螺纹相吻合。可调排泄管还有一狭缝35使液体进入该管。该排泄管30的底端呈斜面，以便把液体准确地送到填料上。自然我们可以不用所示的这种螺纹设置，而使用其它任何早为人所知的适用的锁紧装置。
逆向流动的液态吸收剂使潮湿气流脱水的处理过程中使用了装有如图1中的内部装置的接触塔，该处理过程的实施步骤如下。进入接触塔1底端的潮湿气体经过填料层2向上升，在该层中与穿过填料层向下流动的液态吸收剂密切接触。这里不会或仅仅很少有由于气流升离填料而引起的经过排泄管8进入填料层的液体的雾沫，因为排泄管的底端被置于托盘3之下并邻近填料。特别在脱水处理过程中，减少液态吸收剂的损耗以消除脱水装置的下降液流对送气系统腐蚀的危险就显得至关重要。
脱了水的气体通过升气管7送出并且能在接触塔的顶端得以进一步处理或者能直接从接触塔中抽出。用过的液态吸收剂从接触塔的底部排出，并且可以在塔外回收后再次流入托盘3。
应该注意图中所示的液体分配装置可与液体收集装置相配套，该液体收集装置汇集液体并(部分地)从接触塔内抽出液体而把余下的液体分布在接触塔内的另一部分上。液体分配装置与液体收集装置配套，可以有效地用在分馏塔中，该分馏塔中相应地有分馏用的支排水管以及填料。
权利要求
1.一种使气流逆向地与液流接触的塔有一大体水平的填料层，所述填料层下方有气体进口和液体出口，所述填料层上方有气体出口和液体进口；该塔有一大体水平的液体分配装置，该装置有许多气体通道和开口，穿过该开口装有大体垂直并带有尾部狭缝的排泄管，该排泄管有液体通道，该排泄管的底端伸到液体分配装置的下面并邻近填料层的上表面。
2.根据权利要求
1中提出的一种塔，其中排泄管的液体通道为狭缝开口。
3.根据权利要求
2中提出的一种塔，其中狭缝开口呈矩形。
4.根据权利要求
1至3中任何一项权利要求
提出的一种塔，其中排泄管可调节地垂直装在液体分配装置的开口处。
5.根据权利要求
1至4中任何一项权利要求
提出的一种塔，其中排泄管的底端呈斜面。
6.根据权利要求
1至5中任何一项权利要求
提出的一种塔，其中液体分配装置由大体遍布该塔内整个横截面的托盘构成，该托盘有垂直的边壁形成液体贮槽，并且有升气管作为气体通道。
7.根据权利要求
1至5中任何一项权利要求
提出的一种塔，其中液体分配装置由许多大体平行、有间距的槽构成，所述槽的间隔为气体通道。
8.根据权利要求
1至7中任何一项权利要求
提出的一种塔，其中液体分配装置还有与该塔的排液口相配合的液体收集装置。
9.一种参考图1至图5大体如上描述的使气流逆向地与液流接触的塔。
10.根据上述权利要求
中任何一项权利要求
提出的一种使用塔而使气流与逆向流动的液流接触的处理方法。
11.根据权利要求
10中提出的一种处理方法，其中气流为潮湿气流，液流为适于对潮湿气体脱水的液态吸收剂。
12.一种大体如上描述的使气流与逆向流动的液流接触的处理方法。
专利摘要
一种使气流逆向与液流接触的塔，该塔(1)有大体水平的填料层(2)，所述填料层(2)下方有气体进口和液体出口，所述填料层(2)有气体出口和液体进口。该塔有一大体水平的液体分配装置(3，4)，该装置有许多气体通道(7)和开口，穿过该开口装有大体垂直并带有尾部狭缝的排泄管(8)。该管中有液体通道(9)，排泄管(8)的底端伸到液体分配装置(3，4)的下面并邻近填料层的上表面。
文档编号B01D53/26GK85106438SQ85106438
公开日1987年3月11日 申请日期1985年8月27日
发明者约翰·简·巴伦德·帕克 申请人:国际壳牌研究有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan