[发明专利]一种文丘里型气液分配器

说明书

本发明公开了一种文丘里型气液分配器，属于石油炼制和石油化工技术领域，包括两端封闭的管状外壳、设置在管状外壳中的变径管、以及设置在管状外壳底部的文丘里管，气相入口为位于管状外壳顶部侧面的斜向上切口，液相入口为管状外壳上长度方向竖直设置的4个腰孔，气液两相从入口进入后在文丘里管中得到充分混合并均匀地分布到催化剂床层上。本发明主要用于石油炼制与化工行业中的加氢反应器，使用本发明能有效改善固定床反应器内部流体流动状态，有效克服因分布不均形成沟流从而导致部分催化剂不能被完全润湿或被过度使用的问题，保证了产品质量以及装置安全。

技术领域

本发明涉及一种文丘里型气液分配器，属于石油炼制和石油化工技术领域。

背景技术

气液分配器是加氢反应器的重要内构件，多个气液分配器按一定规律设于塔盘板上，组成气液分配盘。每个气液分配器为一个分配单元，气液物料在分配器内部混合并喷淋在催化剂表面，在催化剂床层中达到均匀分布，使得气液固三相充分接触，最大化发挥催化剂性能。如果分配器性能低下，物料分布不均而形成沟流部分催化剂不能被完全润湿或被过度使用，会导致催化剂的浪费和局部过热，将直接影响产品质量甚至装置安全。

由于气液分配器的重要作用，国内外很多学者和机构投入巨大精力，推出了多种不同结构的气液分配器，其按照液相进入气液分配器的方式可以分为溢流型、抽吸型以及两者的混合型。

美国专利US3524731公开了一种属于溢流型分配器的长短管气液分配器，该分配器由长短管组成，液相物料在塔盘上逐渐积累，当液面高度短管高度时，物料从短管溢入床层，气相则经长管进入到床层。该分配器通过合理布置长短管位置，能大致实现物料的均布，但其有中心汇流现象，操作弹性较小，且对安装水平度要求较为苛刻。

中国专利CN2757911Y公开了一种抽吸分流型气液分配器，该分配器在传统抽吸型分配器结构的基础上增设了分流管，降低了分配器的压降并部分了改进气液分配效果，但其对气液混合物流的分散面积较小，仍然存在较严重的中心汇流问题。

中国专利CN201210016443.3公开了一种抽吸溢流型气液分配器，其在外观上属于管式分配器，但是结合了抽吸和溢流两种特性，抗塔板倾斜性能相对管式要好，压降相对泡帽式要小，但是这种结构分配器气液流道狭窄，操作弹性小，且没有碎流板，单靠文丘里扩散效果难以保证分配均匀。

发明内容

本发明的目的是为了克服气液分配器存在的较为严重的中心汇流、液体分布不均匀的缺点，设计一种气液分布性能好、液体更为分散的气液分配器。

本发明设计的文丘里型气液分配器结构如下：

该气液分配器是由两端封闭的管状外壳、设置在管状外壳中的变径管、以及设置在管状外壳底部的文丘里管组成, 文丘里管的喉部以下的部分与底座呈75°的倾斜角， 侧壁4个腰孔尺寸相同且均匀分布在管状外壳上。气相入口为位于管状外壳顶部侧面的斜向上切口，可以防止气液直接从管状外壳上方进入，相比于双向开孔可以防止气体进入管状外壳后直接从另一端出来，气体进入管状外壳后首先通过设置在管状外壳中的变径管，变径管出口处由于管道最窄，动态压力达到最大值，静态压力达到最小值，气体的速度因为通道横截面面积减小而增大。液相入口为管状外壳上长度方向竖直设置的4个腰孔，液相的速度也因为通道横截面面积减小而增大。因此整个主流流体在同一时间内经历管道缩小过程，压力也在同一时间减小，从而形成一个“真空负压区”，产生压力差，通过压力差可对管道外壳的液体提供一个外在吸力，从而将管道外壳外流体吸入文丘里管内与气相流体混合。当气液两相向下进一步流动进入文丘里管后，由于截面面积再次突然减小，气液相得到充分混合，再由文丘里管出口喷出，从而达到均匀分布的目的。

本发明设计的气液分配器可以提高液体破碎性能，使得气液两相更均匀的分散到催化剂床层，能有效克服气液分配器中心汇流、液体分布不均匀的缺点。

附图说明

附图1是本发明设计的气液分配器正面示意图。