專利名稱：一種以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔。
背景技術：
碳酸化反應屬緩慢的化學反應，因此要求反應設備有足夠的液相停留時間，歷來碳酸化塔都在塔內充滿液體，以液相為連續相，這樣可以增加液體在塔內停留時間，充分完成化學反應。傳統的碳酸化塔均采用菌帽塔板，是以液相為連續相的鼓泡式塔板，用鑄鐵鑄造， 但由于氣液相在同一通道中混合上下流動，因此不可避免地存在嚴重的塔液軸向返混，從而降低了塔板的效率，降低了塔的生產強度，降低CO2的吸收效率，造成尾氣CO2含量高，CO2 利用率低等缺點。后來前蘇聯，前東德等國開始用篩板塔板，如Φ 2. 8/ Φ 3m碳酸化塔，篩孔直徑全部為40mm，每塊塔板的孔數均為99個。我國山東海化公司純堿一期工程從當時東德引進該設備，開車運行后發現該塔結晶很細，因此該廠二期工程沒有采用該塔型，而改用傳統的菌帽塔板結構。2004年自貢鴻鶴化工股份有限公司開發出一種聯堿法制堿用篩板，菌帽混合結構碳化塔，該塔只在塔上部吸收段采用11塊篩板，塔中部結晶生成段仍采用菌帽塔板， 而且該塔只用于聯堿法碳化塔。2004年大連化工研究設計院申請的多級篩板塔內循環碳化塔實用新型專利，在篩板上仍留有菌帽，屬改進型菌帽塔板，結構比較復雜。2006年天津渤海化工有限責任公司申請的篩板式碳化塔實用新型專利，該塔篩板孔徑為30 110mm，開孔率達6 20%，無降液管，為高開孔率，氣液混流式結構，仍存在塔液軸向返混的缺點。在化學工程中有其他很多種高效率的塔板，但都是以氣相為連續相，而且多為較純凈的氣液二相。而制堿生產中的碳酸化塔不但以液相為連續相，而且塔內為懸浮有大量固體結晶的過飽和溶液，塔板上極易堆積結晶和產生結疤，所以一般化學工程的高效率塔板都不能適用。
實用新型內容本實用新型的發明目的在于針對上述存在的問題，提供了一種在液相為連續相的條件下使用的能有效防止塔液軸向返混的高效篩板碳酸化塔，該塔適用于氨堿法和聯堿法生產純堿的工藝中。本實用新型技術的技術方案是這樣實現的一種以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，包括塔體，其特征在于在所述塔體內、由上至下設置有若干塊帶有降液管的低開孔率篩板，所述篩板的開孔率為0. 3 2. 5%，相鄰兩個篩板之間有一定間隙。本實用新型所述的以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，其所述篩板上篩孔的直徑為10 30mm。本實用新型所述的以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，其所述塔體內由上到下的篩板其開孔率、篩孔直徑及篩孔數量是變化的。[0010]本實用新型所述的以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，其在所述塔體內、由上至下設置有12 16塊篩板。本實用新型所述的以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，其所述篩板上對應設置有至少兩根降液管。本實用新型 所述的以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，其所述降液管位于篩板邊緣。本實用新型所述的以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，其在氨堿法制堿中，所述篩板上篩孔的直徑為10 30mm，開孔率為1. 2 2. 2%。本實用新型所述的以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，其在聯堿法制堿中，所述所述篩板上篩孔的直徑為10 16mm，開孔率為0. 3 0. 8%。本實用新型通過在塔體內設置帶有降液管的低開孔率篩板，這樣篩板下能形成一層氣墊，從而有效解決了液體在篩板間軸向返混的問題，大大提高了篩板的吸收效率；由于塔內氣體成分及體積都處于變化過程中，塔體內篩板的篩孔直徑、數量及開孔率都是變化的，通過模型觀察，在塔體內充滿液體的情況下，根據塔內氣體成分及體積的變化而對應設置的篩孔直徑、數量及開孔率有變化的篩板，更有利于篩板對塔內氣體的吸收效率；其中篩板上至少兩根降液管的設置，使液體通過篩板時可均勻分布在下一層篩板上。本實用新型投入生產運行后，較之現有設備生產能力約提高了 20%，尾氣CO2的的含量從原有的8 15%降至2%以下，提高了 CO2的利用率，減少了 CO2的排放。氨堿法碳酸化塔取出液的NaCl轉化率可達76%以上，晶體粗大，固液比可達50%。而且該設備具有結構簡單，重量輕，可采用耐腐蝕性能好的材料制作等優點。
圖1是本實用新型的結構示意圖。圖中標記1為塔體，Ia為塔體中部，Ib為塔體上部，2為降液管，3為篩板。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。 實施例1 一種以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，包括塔體1，在塔體1頂端設置有進液口和出氣口，在所述塔體1內、由上至下設置有若干塊帶有降液管2的低開孔率篩板3，所述篩板3的開孔率為0. 3 2. 5%，相鄰兩個篩板之間有一定間隙，所述篩板3上篩孔的直徑為10 30mm ；由于塔內氣體成分及體積都處于變化過程中，所述塔體1內由上到下的篩板3其開孔率、篩孔直徑及篩孔數量是變化的，其中所述兩根降液管2位于篩板3邊緣。 實施例2 在氨堿法制堿中，如圖1所示，一種以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，包括塔體1，在塔體1頂端設置有進液口和出氣口，所述塔體1為異徑塔體，塔體中部Ia 的直徑為3400mm，塔體上部Ib的直徑為3000mm ；在所述塔體1內、由上至下設置有12塊帶有兩根降液管2的低開孔率篩板3，所述篩板3的開孔率為1. 2 2. 2%，相鄰兩個篩板之間有一定間隙，所述篩板3上篩孔的直徑為16 30mm，由于塔內氣體成分及體積都處于變化過程中，所述塔體1內由上到下的篩板3其開孔率、篩孔直徑及篩孔數量是變化的，其開孔率及篩孔直徑在上述范圍中變化，其中所述兩根降液管2位于篩板3邊緣。在 實施例2的氨堿法制堿工藝中，該塔的生產能力> 300T/日，尾氣CO2的濃度
<2%，取出固液比為50%，出氣溫度較現有設備低6 8°C，減少了尾氣含NH3的量。實施例3 在聯堿法制堿中，一種以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，包括塔體1，在塔體1頂端設置有進液口和出氣口，所述塔體1為異徑塔體，塔體中部的直徑為 2800mm，塔上部直截徑為2500mm，在所述塔體1內、由上至下設置有13塊帶有兩根降液管 2的低開孔率篩板3，所述篩板3的開孔率為0. 3 0. 8%，相鄰兩個篩板之間有一定間隙，所述篩板3上篩孔的直徑為10 16mm，由于塔內氣體成分及體積都處于變化過程中，所述塔體1內由上到下的篩板3其開孔率、篩孔直徑及篩孔數量是變化的，其開孔率及篩孔直徑在上述范圍中變化，其中所述兩根降液管2位于篩板3邊緣。在實施例3的聯堿法制堿工藝中，該塔的生產能力為180T/日，尾氣CO2的濃度
<2%。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，包括塔體(1)，其特征在于在所述塔體 (1)內、由上至下設置有若干塊帶有降液管(2)的低開孔率篩板(3)，所述篩板(3)的開孔率為0. 3 2. 5%，相鄰兩個篩板之間有一定間隙。
2.根據權利要求1所述的以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，其特征在于所述篩板(3)上篩孔的直徑為10 30mm。
3.根據權利要求2所述的以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，其特征在于所述塔體(1)內由上到下的篩板(3)其開孔率、篩孔直徑及篩孔數量是變化的。
4.根據權利要求1、2或3所述的以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，其特征在于 在所述塔體(1)內、由上至下設置有12 16塊篩板(3)。
5.根據權利要求4所述的以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，其特征在于所述篩板(3 )上對應設置有至少兩根降液管(2 )。
6.根據權利要求5所述的以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，其特征在于所述降液管(2)位于篩板(3)邊緣。
7.根據權利要求5所述的以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，其特征在于在氨堿法制堿中，所述篩板(3)上篩孔的直徑為10 30mm，開孔率為1. 2 2. 2%。
8.根據權利要求5所述的以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，其特征在于在聯堿法制堿中，所述篩板(3)上篩孔的直徑為10 16mm，開孔率為0. 3 0. 8%。
專利摘要本實用新型公開了一種以液相為連續相的高效篩板碳酸化塔，包括塔體，在所述塔體內、由上至下設置有若干塊帶有降液管的低開孔率篩板，所述篩板的開孔率為0.3～2.5%，相鄰兩個篩板之間有一定間隙。本實用新型通過在塔體內設置帶有降液管的低開孔率篩板，這樣篩板下能形成一層氣墊，從而有效解決了液體在篩板間軸向返混的問題，提高了篩板的吸收效率；由于塔內氣體成分及體積都處于變化過程中，塔體內篩板的篩孔直徑、數量及開孔率都是變化的，通過模型觀察，在塔體內充滿液體的情況下，根據塔內氣體成分及體積的變化而對應設置的篩板，更有利于篩板對塔內氣體的吸收效率；其中篩板上至少兩根降液管的設置，使液體通過篩板時可均勻分布在下一層篩板上。
文檔編號B01J10/00GK202015611SQ20112006160
公開日2011年10月26日 申請日期2011年3月10日 優先權日2011年3月10日
發明者周光耀, 周永華, 薛霜, 黃建華 申請人:中國成達工程有限公司