阅读说明：本技术 一种立体传质增强塔板 (Three-dimensional mass transfer enhanced tower plate ) 是由 李群生 汤金龙 亓军 于 2019-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了立体传质增强塔板,由高效导向筛阀塔板与立体帽罩组成。立体帽罩底部固定在开有矩形孔塔板上,帽罩呈长方体,底部设有增强板,中部开有气液喷射孔,上部由板波纹填料覆盖。结构上将气液传质空间从塔板上改造成立体帽罩内,极大的增加了传质空间。气体自塔板上矩形孔将液体吸入罩内,在增强板的破碎作用下分裂成大量小液滴,从而增强传质效果,帽罩上方装有板波纹填料,不仅有效的将上升气体夹带液体截留,而且还能增大传质效果。本发明立体传质增强塔板具有生产能力大、传质效率高、压降低等优点。(The invention discloses a three-dimensional mass transfer enhanced tower plate, which consists of a high-efficiency guide sieve valve tower plate and a three-dimensional cap cover. The bottom of the three-dimensional cap cover is fixed on the tower plate with the rectangular hole, the cap cover is cuboid, the bottom of the cap cover is provided with a reinforcing plate, the middle part of the cap cover is provided with a gas-liquid jet hole, and the upper part of the cap cover is covered by plate ripple packing. Structurally, the gas-liquid mass transfer space is reformed from the tower plate into the three-dimensional cap cover, so that the mass transfer space is greatly increased. Gas sucks liquid into the cover from the rectangular hole on the tower plate, and is split into a large number of small liquid drops under the crushing action of the reinforcing plate, so that the mass transfer effect is enhanced, plate corrugated packing is arranged above the cap cover, and not only is the ascending gas effectively entrained with the liquid to be intercepted, but also the mass transfer effect can be increased. The three-dimensional mass transfer enhanced tower plate has the advantages of high production capacity, high mass transfer efficiency, low pressure reduction and the like.)

一种立体传质增强塔板

技术领域

在本发明属于一种立体传质增强塔板，属于化工过程中的汽-液传质分离设备。

背景技术

板式塔作为重要的传质与分离设备，在化工、炼油、制药、化肥、环保等行业中应用广泛。由于石油炼制、煤化工等高能耗行业规模的不断扩大，对高效率、大通量、低能耗的塔板需求相应地不断增加。

板式塔是一类用于气液或液液系统的分离接触传质设备，由塔体和有一定间距的若干塔板以及降液管构成。以气液操作为例进行操作时，液体从塔上方进入，在自身重力作用下，自上而下依次穿过各层塔板至塔底排出；气体在压力差的作用下，自下而上穿过塔板上的气体通道，与板上液体进行传质作用，最终由塔顶排出。

经过多年的发展，筛孔塔板、浮阀塔板、立体塔板相继问世，但其通通不能将具有处理能力大、效率高、压降低的特点结合在一起。筛孔塔板结构简单，造价低廉，但其小孔易堵，操作弹性及板效率略差。浮阀塔板操作弹性好，但浮阀升起要克服自身重力往往塔导致板压降很大，不能令人满意。而立体传质塔板突破了传统塔板平面传质的局限，气液两相传质区域发展到罩内、喷孔、板面的范围，在板式塔板间的空间形成了立体传质，增大了气液传质面积，提高了处理能力、传质效率，同时极大的降低了塔板压降。通过将立体塔板与导向塔板、填料的复合，将各种塔板的优势共同发挥，有效结合对塔板的开发具有重大意义。

发明内容

为了解决传统塔板所存在的上述不足，本发明公开了立体传质增强塔板，造价低廉，处理量增大，传质效率明显升高，而压降大大减小。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案，有塔板、导向孔立体帽罩、在塔板液体入口处设置鼓泡促进器，在立体帽罩内设置增强板，在立体帽罩上部设置一定高度的填料。

本发明的技术方案如下：

一、本发明在塔板液体入口处设置鼓泡促进器，将入口处液层的厚度有效降低，避免液面落差，防止塔板入口处气液传质不正常现象的发生。在塔板上设置导向孔，使从导向孔吹出的气体与塔板呈一定角度，既能减弱雾沫夹带，同时还能推动板上液体流动，在不减弱传质效果的同时增加了塔板处理量。在塔板弓形区合理布置导向孔的位置及数量，避免塔板上传质死区的出现，实现全塔板的活塞流，提升塔板的传质效果。

二、在立体帽罩内底部设置增强板，被抬升的液体被瞬间被破碎成无数的小液滴，极大的增加了气液接触面积，提升了传质效果。在立体帽罩上方增加一定高度的板波纹填料，被上升气体抬升的液体被进一步破碎传质，不仅能增加气液传质效果，还有效的降低了雾沫夹带。

所述立体传质增强塔板的工作原理如下：

操作时，气体从板上的导向孔进入帽罩，并在帽罩内形成低压区，此时塔板上的液体在自身静压力以及罩体内外压差的作用下流入罩内，下降的液体通过上升的气体的提升，气液两相流充分破碎接触后一起从立体帽罩内圆形分离孔喷射而出，部分气液在立体帽罩内并流进入规整填料再次高效传质，然后气液分离，气体经顶层填料脱液后上升至上层塔板，液体落回塔板。塔板上的气液经拉膜、破碎、碰顶返回、喷射、并流填料传质和分离6个过程，使得气液两相时刻处于高效的动态传质过程。立体传质塔板的气液量负荷都有很大的提升，气相通量可达F1浮阀塔板的2倍以上，液相通过能力可提高将近一倍，并且其在分离效率，塔板压降以及操作弹性等方面都有着不可忽视的优势。

与现有技术相比，本发明提供的立体传质增强塔板具有如下有益效果：

1.生产能力大

通过在塔板上合理布置导向孔,加强了板上液体的活塞流,通过在板上布置三个立体帽罩，使气流通道增加了1/3以上；通过在入口处添加鼓泡促进器,消除液面梯度,减少了液体入口处的漏液;从筛孔和导向孔中上升的气速是斜向上的,延长了气液夹带雾滴的运动轨迹,气液相负荷上限增加,生产能力增大。

2.传质效率高

弓形区导向孔使得板上鼓泡区域增加,增加了气液传质机会;并克服了板上弓形区液体反混,提高了塔板效率；鼓泡促进器消除液面梯度,减少了漏液和雾沫夹带,使气液传质效果更好。立体帽罩增加了气液传质空间，增强板有效的破碎了上升的液体，增加与气液接触面积，提高了塔板效率。

3.塔板压降低

立体传质增强塔板板上开孔面积大，气体流道顺畅，加上导向孔后,板上液体厚度降低,气体从液层中穿克服阻力降低,塔板压降大大减小。

4.抗堵能力强

对于易堵塞筛孔的粘性物系,导向孔推动液体在板上流动,避免了因粘性物料堵塞塔板的不正常现象的发生.在对聚合物单体的分离方面有独到的优势。

附图说明：

下面结合附图和实施实例对发明作进一步说明。

图1是立体传质增强塔板的俯视图

图2是立体传质增强塔板的立体帽罩主视图

图3是立体传质增强塔板的立体帽罩左视图

图4是导向孔主视图

图5是导向孔剖视图

图中1、塔板，2、立体帽罩，3、增强板，4、导向孔，5、鼓泡促进器

具体实施方式

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下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，图为本发明所提供的立体传质增强塔板的俯视图，俯视图包括开有多个导向孔4的塔板1、以及三个立体帽罩2、塔板1液体入口处的鼓泡促进器5。

如图2、3所示，分别为本发明所提供的焊接在塔板1上的立体帽罩2的主视图及左视图，在立体帽罩底部位置，设有一定角度的增强板3流入立体帽罩内的液体进行破碎，从而气液传质作用。

所述塔板1上主要由若干个导向孔和若干个立体帽罩组成，导向孔的形状为四边形，包括矩形和梯形，立体帽罩底部呈矩形，与塔板上开孔形状一致，立体帽罩侧面呈矩形或梯形，立体帽罩上底面与下底面均为四边形，包括矩形和梯形，上底面与下底面大小一致或略小于下底面。