[发明专利]一种具有新型接触方式的浮球

说明书

本发明浮球塔板属于板式塔部件，是一种广泛用于炼油、化工、石油化工和轻工等行业各种分馏塔、吸收塔、解吸塔、洗涤塔、汽提塔内的新型浮阀塔板。

浮球塔板是应用最为广泛的塔板型式，现有技术的浮球排列方法为：同一阀型的浮球如F1浮球、条阀等在塔板上呈均匀排列，条形浮球在塔板上各个区域其长轴方向与液体主流动方向平行或垂直排列，当前排列形式的不足之处在于对塔板上的液体推动作用很小，塔板上液面梯度较大，且在塔板的弓形区内，液体几乎是滞流的，从而导致液体停留时间不均，产生液体返混。对大型塔而言，塔板上液面梯度更大，返混更为严重，传质效率较低。

本发明的目的在于：为了克服现有浮球塔板的液体流动效果差、塔板上液面梯度大和弓形区液体滞流的缺点，本发明提供了一种在塔板上不同区域采用不同阀型及不同排列方向的布置形式，从而使气液接触效果得到改进，塔板上液面梯度降低，液体停留时间分布得到改善。

本发明浮球塔板具有以下特征：1．在塔板上液体的入口处布置具有导流作用的浮球；2．塔板弓形区内导流浮球的长轴方向以与液体主流动方向成-α角排列，塔板不同区域的α角度可以相同，也可以不同，通常α为0°-80°，最好为5°-70°；3．其它区域内导流浮球与普通浮球间隔交替排列；4．弓形降液管采用非直线形溢流堰的结构；5．本发明中所述的具有导流作用的浮球系指梯形浮球、导流条阀、导向浮球、导向梯形浮球等，普通浮球为F1浮球、条阀等不具有导流作用的浮球。

本发明的作用原理如下：

(1)在塔板上液体入口处布置具有导流作用的浮球，可以改进塔板入口处气液接触状态，促进整个液体的流动，降低液面落差。

(2)在弓形区布置和液体主流动方向成一定角度的导流浮球，可以促进弓形区内流动较慢或滞流的液体流动，加快向降液管方向的流动速度，改善塔板上液体停留时间分布，同时也减小了液面梯度，从而改善流体力学性能，强化传质作用。

(3)弓形降液管的溢流堰为非直线形结构，可增大塔板有效鼓泡面积，降低堰上液流强度，改善液体停留时间分布。

(4)对于流径较长的塔板，在塔板液体入口区及弓形区以外的区域内导流浮球与普通浮球间隔交替排列，可有效地加快主液流地流动速度，降低塔板液面梯度。

本发明浮球塔板的效果是：与现有技术浮球塔板相比，具有结构简单，易于制造和便于安装；效率高8.2％，压降低245Pa，处理能力高27.5％；同时具有弹性好、雾沫夹带量和泄漏量小、易操作的优点。

附图及附图的简要说明。

图1是本发明浮球塔板的结构形式。

图中箭头方向为主液流方向，1-塔体，2-塔板，3-弓形降液管，4-溢流堰，5-受液盘，6-导流浮球，7-普通浮球。

本发明的实施例：

在φ3000mm半圆塔内用空气--水介质测试了本发明塔板的效果，其中降液管面积/塔截面积为10％，非直线溢流堰高50mm，塔板流径长度为1980mm，弓形区布置导流浮球32个，排列角度α见表-1，塔板其它区域导流浮球与普通浮球间隔交替排列，其中导流浮球30个，普通浮球198个。

表-1

在同等条件下，分别测试了本发明浮球塔板和现有几种浮球塔板(F1浮球塔板、L型条阀塔板、梯形浮球+L型条阀塔板)的压降、雾沫夹带、泄漏、效率等数据，结果表明：本发明浮球塔板的效率、处理能力、压降、雾沫夹带、泄漏量、液面梯度等均有较大幅度的改善。