[发明专利]一种倾斜长条立体帽罩与规整填料耦合的复合塔板

说明书

技术领域

本发明涉及分离设备领域，尤指一种进一步提高传质性能倾斜长条立体帽罩与规整填料耦合的复合塔板。

背景技术

塔板和填料广泛用于蒸馏、吸收、萃取、吸附、洗涤、冷却等化工单元过程。填料具有分离效率高、压降小、处理能力大等优点，但成本较大，操作弹性小，对配套塔内件要求高；塔板操作弹性大、抗堵塞、成本低、但压降较大、分离效率校小、处理能力较低。塔板按气流方向分，可分为错流式、逆流式、并流式三种，现有并流式塔板性能较好的主要是新垂直筛板，塔的塔内空间利用率高、处理能力大、压降小、抗堵塞和抗汽泡性能好，但帽罩内外液体返混严重、雾沫夹带较大、传质效率较差。

为了提高新型垂直筛板的传质性能和处理能力，本发明人申报的中国专利CN101480538A提到了一种新型倾斜长条复合塔板采用倾斜长条帽罩与规整填料块组合，如图7、图8所示，这种复合塔板主要是由塔板11、内部无分区的倾斜长条帽罩13、梯形填料块15和压条14组成。塔板11外侧由螺栓等连接件与外壁上整圈的支撑圈固定。塔板11上开设有多个长条孔12。各长条孔12两长边还向上延伸凸出，延伸的两长边截面呈正八字形。

如图7所示，每个长条孔12上方固定设置有一个底部与塔板11留有间隙的长条罩帽13，长条罩帽13可通过数个钢脚件焊接于塔板11上，也可以由数个螺栓直接固定到外壁的固定圈上。如图8所示，长条罩帽13顶部的两个壁面向外开有下倾式百叶窗16，百叶窗16在长条帽罩13外侧面沿长度方向开孔设置。沿长度方向长条帽罩13外侧面设置的下倾百叶窗16，百叶窗16是由数个间隔设置的下倾式长条片焊接在长条帽罩5开孔壁上组成。

如图7所示，两个相邻长条帽罩13之间的中上部设置一个梯形规整填料块15，填料块15内可供放入反应所需填料。梯形填料块15通过长条帽罩13上的固定压条14固定。

气体经各长条孔12向上进入各长条罩帽13内，一部气体经百叶窗16进入填料块15，还有一部分气体经长条罩帽13底部与塔板11的间隙流动。这种复合塔板充分利用塔内空间，增加气液接触时间，强化了气流混合强度和截面更新速率，大幅度降低雾沫夹带，提高了塔板效率；但由于长条帽罩内气液撞击混合形成液体完全返混，气液喷入帽罩外的规整填料块同样存在严重的液体返混，成为提高传质性能的瓶颈。至今为止，长条帽罩内的液体返混现象未见关注和解决，影响了垂直筛板传质性能的进一步提高。

发明内容

本发明的目的就在于避免现有垂直筛板技术的不足而提供一种倾斜长条立体帽罩与规整填料耦合的复合塔板，减少返混，进一步提高传质性能。

本发明技术方案：

本发明的目的是通过在塔板上开有长条孔，在长条孔上对应设置下大上小的倾斜长条帽罩；且沿长度方向将长条帽罩内设置竖直隔板形成分区，长条帽罩外侧面开孔设置为分段的下倾百叶窗式，且倾斜的长条帽罩外侧设置规整填料块。它能有效地减少液体返混，使液体呈螺旋式流动，延长气液接触时间，提高塔板开孔率，消除垂直筛板上下气体通道面积相互影响的难题，充分利用塔内空间，强化帽罩内外的并流传质，同时又利用填料块消除了雾沫夹带，大幅度降低了板间距，减少实际运行的板压降，提高了塔板的处理能力、操作弹性和分离效率。

一种倾斜长条立体帽罩与规整填料耦合的复合塔板，其特征是包括：塔板、所述塔板上开设的多个长条孔、多个内部分区的梯形长条帽罩、多个梯形填料块和多个压条；所述长条帽罩底部到所述长条孔有3-15mm的间隙，所述两个长条帽罩之间的中上部设置有梯形填料块，所述填料块通过所述长条帽罩上的压条固定。

根据上述构思，下大上小倾斜的所述长条帽罩，其两倾斜壁相对于垂线的倾斜角为10°~35°；所述长条帽罩内沿长度方向每隔50-80mm设置一块竖直隔板，将所述长条帽罩分割成几个分区；所述长条罩帽顶部的两个壁面向外开有分段下倾式百叶窗，所述百叶窗在所述长条帽罩外侧面沿长度方向开孔设置，所述百叶窗由数个间隔设置的下倾式长条片组成，每段百叶窗长与所述长条帽罩分区长度相等，所述长条帽罩侧面的上百叶窗的开孔率为所述塔板开孔率的80%~300%，占所述长条帽罩侧面面积的30％－80％，所述长条帽罩底部宽度比所述塔板的长条孔宽10－60mm，所述长条帽罩顶部宽度为10－40mm，所述长条帽罩高度为200－500mm。

根据上述构思，所述百叶窗各长条片相对与水平线较佳为下倾25~60°，所述百叶窗各长条片宽和间隔为5－20mm所述百叶窗各段总长度为所述长条帽罩长度的90%-99％。