[实用新型]一种气相下行射流分散式塔板

说明书

本实用新型提供一种气相下行射流分散式塔板，在水平塔板上开有升气孔，升气孔上安装有射流元件，射流元件由一个主管和多个支管组成，气体从下一层塔板上升，依次通过升气孔和射流元件垂直向下射流，射入塔板上的流动液体中，与液体充分混合传质传热后溢出液层，再上升入上一层塔板的射流元件中。可以实现气体均匀分布，打断液相流动的连续性，减小板面上液面落差，促使液相分布均匀；提高气液相传质、传热效果；允许大处理量生产且可保证在大处理量下塔板压降不会大幅增加；显著提高塔板上开孔率；塔板无泄漏；有效减小雾沫夹带；对原料质量要求不高，射流元件不易堵塞。

技术领域

本实用新型涉及一种主要用于石油和化学加工过程的塔板结构，以及板上单元配件。

背景技术

在现有的塔板气液传质过程中，为塔板上开孔，气体从下层塔板进入，与上层塔板的溢流流体进行两相接触，进行传质，然后在塔板上部空间完成分离。这种传统构型中，液体通过降液管下降，流经塔板时会产生曳引力，这种曳引力会使塔板面产生液面落差，液面落差使得气体通过塔板孔口产生不均匀分布；而在气体通过塔板孔口上行通过液层时，低气速时不可避免的要发生泄漏现象。随着塔器设备的大型化，塔板水平尺度的不断加大，气液分布越来越不均匀，泄漏消失点的气速越来越大，甚至出现了泄漏与雾沫夹带同时发生的现象，影响了气液传质、传热效率，极大的抑制了塔板效率的提高。即大塔多相流操作更易出现气液分布不均导致的板上操作的非线性以及非理想性，产生明显的放大效应。

传统气体上行塔板的放大效应的原因主要有：塔板巨大的持液惯性力以及孔操作的随机性，二者并存又相互促进。尽管在克服气液分布不均，改善塔板放大效应的问题上采取了各种措施，如适当降低塔板出口堰高和液流强度、适当增加挡板结构，以减小持液惯性和抑制液层波动；适当增大孔径并采用合适的开孔数以减小孔操作的随机性；适当增加干板压降以增加塔板泄漏的阻力；适当降低塔板间距以改善塔板上持液床层内部的压力波场。而实际生产中，降低塔板持液惯性力、减缓液层波动程度和减弱孔操作随机性的各种技术措施优缺点并存，比如多溢流设计通过减少塔板上的液流长度来降低踏板吃也惯性力的作用，但其降低了塔板效率，增加了塔内结构的复杂程度，并存在各溢流气液流量分配不均的问题。综上，单一措施很难有较大的改善放大效应效果不明显，需要综合考虑各种措施，导致现有的气体上行式塔板不再经济。当务之急是：探索改善大型塔板上气液分布均匀性的新方法，开发全新的气液操作构型和气液接触方式，从根本上摆脱传统塔设备构型上先天性缺陷和设计过程的经验性，进而提高塔设备操作性能和传质效率。

在高效气液分散式塔板方面，并没有查到相关的专利信息。

在射流元件及装置方面：

CN1532002A公布了一种射流元件，该射流元件利用由喷嘴喷出的流体产生的压差，可使从喷嘴流出的流体速度按照特定周期变动。

CN101234820A公布了一种自吸式射流布水装置，应用于污水处理反应器中。

CN102942251A公布了一种多喷嘴式射流微纳气泡曝气器，主要应用于曝气设备行业。

CN201614317U公布了一种气液强化传质装置，在气液分布过程中形成气液撞击流，气相被分散成微细泡，提高传质效率，属于环境保护领域。

针对现有的塔板气体上行的气液接触方式的不足，本实用新型的目的在于提供新的气体下行射流分散式两相接触构型，用于解决塔板上由于气液分布不均导致的塔板操作问题，使得气相分布可调控均布、塔板无泄漏、压降和雾沫夹带等性能得以改善，并且具有高传质性能等优势。

实用新型内容

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

本实用新型提供了一种分散式塔板，由水平塔板以及气相下行射流元件组成，水平塔板上开有若干升气孔，气相下行射流元件装配在各升气孔上；