[实用新型]一种喷射式塔板

说明书

本实用新型涉及一种喷射式塔板，包括塔板，塔板上设有若干个开口，每个开口正上方固定有一个喷射式传质单元，喷射式传质单元为中空、无底的六面体传质单元柱体，传质单元柱体两侧壁板底部分别设有液相入口Ⅰ，传质单元柱体后侧壁板底部设有液相入口Ⅱ，使塔板上液体从传质单元柱体的三侧液相入口吸入，传质单元柱体前侧壁板顶部设有气液相出口，传质单元柱体顶端以顶板覆盖，顶板附带喷射折板，喷射折板向下倾斜弯折；塔板上开口的形状与柱体的截面形状相同。本实用新型可彻底消除塔板液相返混、塔板间雾沫夹带和板上液体滞留区，实现气液两相充分接触并快速彻底分离，液体单向流动无返混，最大程度实现理论塔板操作状态。

技术领域

本实用新型涉及化工过程的气液传质设备，具体是一种高效喷射式塔板。

背景技术

在石油、化工、食品及制药生产领域，精馏是非常重要的单元操作，作为常见的气液分离设备，板式塔、填料塔被大量应用于各种精馏操作过程中。其中，板式塔应用最为广泛，因此针对板式塔的研究持久而且深入，研究主要集中在如何提高塔板效率及操作弹性方面。

近年来，以筛板和浮阀塔板为基础，大量新型塔板被不断开发出来，一类是带有导向功能的改进浮阀塔板，如条型浮阀塔板(Nutter)、船型浮阀塔板(HTV，BVT)、喷射型导向梯形浮阀塔板(SGTV)等，一类是利用塔板空间进行传质的改进喷射型塔板如垂直筛板(NVST)、并流喷射式复合塔板(JCPT)、立体传质塔板(CTST)等，这些新型塔板在提高塔板效率和操作弹性方面各有特点。目前，各类新型塔板均基于精典的“三维混合池模型”假设进行设计与改进，该假设认为塔板上每一个传质单元(如浮阀)是一个混合池，混合池内，气液两相达成平衡后分离，分别进入到上下相邻两板，通过与该板液气两相再次接触达成平衡后分离。

对于普通F1型浮阀而言，气相沿浮阀开口向四周喷出，与板上液体流动方向相反喷出的气体对液体流动自然起到阻碍作用且容易造成液相返混，当阀孔气速过高时，雾沫夹带也将变得严重。为改变这种情况，开发出了导向浮阀，目的是改变阀孔喷出气体的流动方向，使部分气体沿液体流动方向喷出，以推动液体向前流动，一定程度上降低了液面梯度，减小了液相返混，提高了塔板效率。典型的如喷射型导向梯形浮阀(SGTV)，气体从梯形顶面斜向前喷出，推动板上液体向前流动，但此类导向浮阀推动力有限，板上液相返混及雾沫夹带造成的板间轴向返混问题依然存在。

针对喷射型塔板的改进，如立体传质塔板(CTST)，它实际上是垂直筛板(VST)塔板的一种变形，其突出特点是，气液两相在锥形罩体内破碎混合，大大提高了气液两相接触面积，有助于气液两相达成平衡，而且由于顶端封闭，气液两相由椎体侧面及顶端开口向下喷出后可以实现快速分离，明显降低了由雾沫夹带引起的板间轴向返混，因此，可大幅提高操作弹性。但由于顶端气液喷出方向与板上液流方向垂直，气体没有导向作用，导致液体推动力不足，液体流动需要依靠液面梯度维持，如果塔板直径较大，液面梯度较大，将影响板效率。同时，部分落在板上的液体可能被相邻的锥形罩重复吸入，使得已经达成平衡的液相与气相作无效接触，而且无法消除传质死区，这些都影响了塔板效率的提高。

在实际应用过程中，各种新型塔板在塔板效率和操作弹性确实均有不同程度的提高，有些塔板如立体传质塔板(CTST)在提高操作弹性方面非常突出，明显优于其他型式塔板，但板式塔一些共性问题依然没有得到根本解决，如板上液相返混、板间雾沫夹带造成的轴向返混、塔板两侧存在传质死区等问题没有得到彻底消除。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种新型高效喷射式塔板。以解决现有各型塔板技术上的不足，从根本上消除塔板上液相的轴径向返混、塔板两侧边缘的传质死区。