專利名稱：分段式反應塔用分隔塔板的制作方法
技術領域：
本發明主要涉及到化工、環保設備領域，特指一種用于反應塔的隔板。
背景技術：
近年來，集多種功能于一體的反應塔在化工、環保領域應用相當普遍。這種結構避 免了采用多個塔體分別對氣體中的不同組分進行吸收處理，而是把多塔變成一個塔，簡化 了結構、減小了占地面積。不僅如此，在對同一種氣體吸收時，有時候要求在同一塔內不同 塔段采用不同濃度或不同PH的吸收液，如采用不同pH的吸收液，以此減少高濃度的具有 揮發性的吸收液自身的逃逸和提高吸收效率。比如在氨法脫硫工藝中，常見的都是在主 吸收塔前加一個預洗滌塔，以此來達到對煙氣的預先降溫、除塵，防止高溫煙氣進入主吸收 塔，引起主吸收塔內反應生成的(NH3)2S03在高溫下分解，以及減少吸收液中NH3的揮發；而 在主吸收塔內，經過脫硫后的煙氣會夾帶一定的逃逸氨和被分解的鹽，因而在主體塔內的 除霧器的前端又增設除逃逸氨層， 一般采用清水或低PH值的吸收液，因此，也需要采用多 功能反應塔。 現有分段塔內是采用隔板作為塔段分隔部件，但是現有的塔板結構阻力損失非常 大，嚴重影響到隔板以上塔段的氣流分布(氣體在塔內自下而上運動)，影響所述塔段的吸 收性能，并且不能除去煙氣中夾帶的液滴及灰塵、加大了塔頂除霧器的負荷，各種鹽分也因 此被帶至隔板以上塔段，造成系統運行不穩定。
發明內容
本發明要解決的技術問題就在于針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一 種阻力損失小、結構簡單緊湊、成本低廉、安裝制作方便、適用范圍廣、功能集成度高的分段 式反應塔用分隔塔板。 為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案。 —種分段式反應塔用分隔塔板，包括板體，所述板體上開設有一個以上的導氣孔， 其特征在于所述導氣孔上安裝有導氣組件，所述導氣組件包括擋液板和導氣通道，所述導 氣通道的底端與導氣孔相連通，所述用來防止噴淋液落入導氣通道的擋液板安裝于導氣通 道的頂端。
作為本發明的進一步改進 所述導氣通道內包括一段以上的導流折板通道，所述導流折板通道為具有弧形彎 折段的彎折管、或為具有直角彎折段的彎折管、或為由弧形彎折板和直角彎折板組合而成 的彎折管。 所述導氣通道的出口端設有直通管段。 所述板體上沿板體邊緣開設有一個以上的集液管。 所述板體上中部開設有一條以上的引流槽，所述板體上沿板體邊緣開設有環形集 液槽，所述引流槽與環形集液槽連通，所述環形集液槽與集液管相連。
所述擋液板的一端固定于導氣通道上并沿傾斜于水平面的方向布置。 所述板體上的導氣組件呈陣列狀態排列，相鄰兩排導氣組件上擋液板的布置方向不同。 所述導氣組件呈環形狀態排列，相鄰兩圈導氣組件上擋液板的布置方向不同。
所述板體由兩塊以上的板體單元拼接而成。
與現有技術相比，本發明的優點就在于 1、本發明的分段式反應塔用分隔塔板，阻力損失小、結構簡單緊湊、成本低廉、安裝制作十分方便，其集除霧、集液、均勻氣體分布等多項功能于一體，不僅能夠收集分隔塔板以上塔段的板式塔板、填料層或噴淋層降下來的漿液，去除分隔塔板以下塔段氣體夾帶上來的霧沫、液滴、灰塵等顆粒，減輕了后續除沫/除霧器的負荷，還能夠使流過該分隔塔板的氣體分布更加均勻；本發明能夠提高氣流的湍流強度，增加分隔塔板以上塔段氣體與吸收液反應的傳質速率。 2、本發明的分段式反應塔用分隔塔板，適用范圍廣，可應用于多種分段式操作的反應塔，還能應用于不同的塔型，如填料塔、板式塔，噴淋塔等。
圖1是本發明的俯視結構示意圖； 圖2是圖1中A-A處的結構示意圖； 圖3是一種板體的俯視結構示意圖； 圖4是另一種板體的俯視結構示意圖； 圖5是本發明中導氣組件與板體的連接結構示意圖； 圖6是本發明中導氣通道的立體結構示意圖； 圖7是本發明中第一種導氣通道的截面形狀示意圖； 圖8是本發明中第二種導氣通道的截面形狀示意圖； 圖9是本發明中第三種導氣通道的截面形狀示意圖。 圖例說明 1、板體；101、導氣孔；102、集液管；103、引流槽；104、環形集液槽；105、板體單元；
2、導氣組件；201、擋液板；202、導氣通道；203、弧形彎折段；204、直角彎折段；205、直角彎
折板；206、弧形彎折板；207、持液部；208、直通管段；3、塔壁。
具體實施例方式
以下將結合具體實施例和說明書附圖對本發明做進一步詳細說明。
如圖1、圖2和圖3所示，本發明分段式反應塔用分隔塔板，包括板體l，板體1上開設有一個以上的導氣孔101，本實施例中導氣孔101均為方孔，板體1可以由聚丙烯、玻璃鋼、合金或其它能耐受吸收劑漿液沖刷和腐蝕的材料制作。導氣孔101上安裝有導氣組件2，導氣組件2包括擋液板201和導氣通道202，導氣通道202的底端與導氣孔101相連通，導氣通道202為一用來傳送氣體的封閉腔體。用來防止噴淋液落入導氣通道202的擋液板201安裝于導氣通道202的頂端，也可以將導氣通道202和擋液板201 —體成型。相鄰導氣通道202之間形成持液部207。板體1上沿板體邊緣開設有一個以上的集液管102，本實施例中，板體1上中部開設有一條以上的引流槽103，板體1上沿板體邊緣開設有環形集液槽104，引流槽103與環形集液槽104連通，環形集液槽104與集液管102相連。反應塔內分隔塔板以上的噴淋裝置噴出的液體會通過引流槽103導入環形集液槽104后，經集液管102導出，匯聚到塔壁3外側的集液槽內(圖中未示出)。如圖4所示，在另一個實施例中，也可以沒有環形集液槽104和引流槽103，液體直接從板體1表面流到集液管102內。
參見圖7、圖8和圖9，導氣通道202內包括一段以上的導流折板通道(本實施例中僅以一段導流折板通道為例)，導流折板通道為具有弧形彎折段203的彎折管、或為具有直角彎折段204的彎折管、或為由弧形彎折板206和直角彎折板205組合而成的彎折管。導氣通道202的出口端設有直通管段208。參見圖6和圖9，本實施例中導流折板通道采用由弧形彎折板206和直角彎折板205組合而成的彎折管。 本實施例中，擋液板201的一端固定于導氣通道202上并沿傾斜于水平面的方向布置。板體1上的導氣組件2呈陣列狀態排列，相鄰兩排導氣組件2上擋液板201的布置方向不同。在其他實施例中，導氣組件2還可以為呈環形狀態排列，相鄰兩圈導氣組件2上擋液板201的布置方向不同；或者導氣組件2還可以根據需要采用陣列加環狀的組合形式。
本實施例中，板體1由兩塊以上的板體單元105拼接而成，在每個板體單元105上開導氣孔101、安裝導氣組件2，令制作、安裝更加方便，能夠實現大尺寸的設計。
本發明的分隔塔板主要裝設于分段式反應塔內，用來分隔反應塔內的各段空間。
本發明分隔塔板具有集液及導流液體的功能能夠收集上層吸收塔沉降下來的吸收液，如分隔塔板以上塔段的板式塔板、填料層或噴淋層等降下來的吸收液。將下來的吸收液落在相鄰導氣通道202之間形成的持液部207內，然后流入引流槽103和環形集液槽104內(自由流動)，通過引流槽103和環形集液槽104被集液管102導入塔外的集液槽內(圖中未示出)。 本發明分隔塔板具有改善氣體分布、提高傳質性能的功能氣體分布對吸收塔的傳質性能有至關重要的影響。現有吸收塔的集液隔板在集液的同時，由于其自身結構的原因，嚴重影響氣流分布，造成隔板以上塔段的傳質功能下降。本發明中若干個導氣組件2呈陣列狀態排列，且相鄰兩排導氣組件2上擋液板201的布置方向不同，實現錯位排列，使通過本發明分隔塔板的氣流分布均勻，同時增加了氣流湍流強度，提高了傳質性能。
本發明分隔塔板具有氣、液、固的分離功能當位于分隔塔板下段吸收塔的液氣比大時(例如為8 15L/m3時)，經過吸收處理后的氣體將會夾帶有大量的霧沫、液滴，這就需要對其進行氣液分離處理(一般通過在反應塔頂部增加多級除霧器)。特別是在反應塔的上、下兩段吸收液性質不同時，為了避免使下段吸收液帶入上段吸收液，造成兩層吸收液相互混合，最終影響到反應塔對不同氣體組分分離的功能。本發明的分隔塔板能夠把氣體中夾帶的霧沫、液滴、粉塵等顆粒通過在導氣通道202內碰撞、凝聚、以及離心力作用，使其被導氣通道202內的導流折板壁面捕捉下來，并在導流折板壁面匯聚成一定厚度的液層，下落至下層塔段，有效地減輕了后續的塔頂部除沫/除霧器的負荷。 工作原理當氣流通過板體1時，先進入板體1上的導氣孔101內，速度就有了提升，然后進入導氣通道202內的彎折段，該彎折段實際為一由彎折管組成的導流折板通道。氣體進入導流折板通道后撞擊到第一個拐彎處的壁面上，大部分的液滴和粉塵被捕捉下來，然后氣流順著導流折板改變一個角度的方向，改變方向的氣流沿著導流折板通道經過第二個拐彎處，在這個具有一定角度的拐彎處，氣流將會做離心運動，離心力使沒有在第一個拐彎處被除去的液滴和粉塵在第二個拐彎處被拋向導流折板壁面，從而被捕集下來；改變方向的氣流沿著導流折板通道進入下一個拐彎處，以此類推，逐漸除去夾帶上來的微細液滴和粉塵。之后進入導氣通道202出口端的直通管段208，從直通管段208出來的氣流速度慢慢恢復至進入分隔塔板之前的氣速，但湍流強度有所提高，提高了傳質傳熱效率。從分隔塔板出來的氣體與分隔塔板以上塔段降下來的吸收液相互撞擊，產生整流作用，使氣流分布進一步均勻，防止了分隔塔板以上塔段的氣流產生短路現象。經過對這個過程進行數值模擬發現，從導流折板通道流出來的氣流和分隔塔板以上塔段降下來的吸收液相互作用，之后在一定高度范圍內已經基本分布均勻。分隔塔板以上塔段降下來的吸收液落至板體1上，被引流至引流槽103和環形集液槽104內，流入集液管102，導入塔外的吸收液儲罐內(圖中未示出)，儲罐內的吸收液被泵送入分隔塔板以上塔段循環使用。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，例如將斜板式的擋液板201用曲面板或其他形狀的板狀構件代替、采用兩塊以上的擋液板201、板體1上的導氣孔101改成圓孔或其他形狀等等，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
一種分段式反應塔用分隔塔板，包括板體(1)，所述板體(1)上開設有一個以上的導氣孔(101)，其特征在于所述導氣孔(101)上安裝有導氣組件(2)，所述導氣組件(2)包括擋液板(201)和導氣通道(202)，所述導氣通道(202)的底端與導氣孔(101)相連通，所述用來防止噴淋液落入導氣通道(202)的擋液板(201)安裝于導氣通道(202)的頂端。
2. 根據權利要求l所述的分段式反應塔用分隔塔板，其特征在于所述導氣通道(202) 內包括一段以上的導流折板通道，所述導流折板通道為具有弧形彎折段(203)的彎折管、 或為具有直角彎折段(204)的彎折管、或為由弧形彎折板(206)和直角彎折板(205)組合 而成的彎折管。
3. 根據權利要求2所述的分段式反應塔用分隔塔板，其特征在于所述導氣通道(202) 的出口端設有直通管段(208)。
4. 根據權利要求1或2或3所述的分段式反應塔用分隔塔板，其特征在于所述板體 (1)上沿板體邊緣開設有一個以上的集液管(102)。
5. 根據權利要求4所述的分段式反應塔用分隔塔板，其特征在于所述板體(1)上中 部開設有一條以上的引流槽(103)，所述板體(1)上沿板體邊緣開設有環形集液槽(104)， 所述引流槽(103)與環形集液槽(104)連通，所述環形集液槽(104)與集液管(102)相連。
6. 根據權利要求1或2或3所述的分段式反應塔用分隔塔板，其特征在于所述擋液 板(201)的一端固定于導氣通道(202)上并沿傾斜于水平面的方向布置。
7. 根據權利要求6所述的分段式反應塔用分隔塔板，其特征在于所述板體(1)上的 導氣組件(2)呈陣列狀態排列，相鄰兩排導氣組件(2)上擋液板(201)的布置方向不同。
8. 根據權利要求6所述的分段式反應塔用分隔塔板，其特征在于所述導氣組件(2) 呈環形狀態排列，相鄰兩圈導氣組件(2)上擋液板(201)的布置方向不同。
9. 根據權利要求1或2或3所述的分段式反應塔用分隔塔板，其特征在于所述板體 (1)由兩塊以上的板體單元(105)拼接而成。
全文摘要
一種分段式反應塔用分隔塔板，包括板體，所述板體上開設有一個以上的導氣孔，所述導氣孔上安裝有導氣組件，所述導氣組件包括擋液板和導氣通道，所述導氣通道的底端與導氣孔相連通，所述用來防止噴淋液落入導氣通道的擋液板安裝于導氣通道的頂端。本發明是一種阻力損失小、結構簡單緊湊、成本低廉、安裝制作方便、適用范圍廣、功能集成度高的分段式反應塔用分隔塔板。
文檔編號B01J19/32GK101708453SQ20091031033
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月24日 優先權日2009年11月24日
發明者傅旭明, 劉吉普, 葉恒棣 申請人:中冶長天國際工程有限責任公司