CN101484236A - 并流汽液接触装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种用于分馏塔(10)和其它汽液接触过程的高性能和高效率的并流汽液接触装置。该装置的特征在于接触模块(20)设置成水平级而不是盘式结构。这些模块限定并流接触体积(56)，并且在示例性构造内，接触模块(20)包含液体分布器(22)、除雾器(24)、接收盘(26)和导管(28)。一级的模块相对于下一级、上一级或两级的模块旋转成不平行。本发明的变型涉及各个元件例如除雾器、液体分布器、导管和接触体积的设计以及装置的整体设置。

Description

并流汽液接触装置
技术领域
本发明涉及一种执行分馏或其它形式的汽液接触以用于传质和/或传热的装置。本发明尤其涉及一种提供用于在分馏塔内分离挥发性化学物质例如碳氢化合物的高性能和高效率的并流分馏装置的方法和装置。
背景技术
汽液接触设备例如分馏塔盘和填料被用于执行石油和石化工业内的几乎无穷尽的多种分离。分流塔盘用于例如多种不同碳氢化合物例如链烷烃、芳族化合物和烯烃的分离。塔盘被用于分离特定化合物例如不同的醇类、醚、烷基芳香烃、单体、溶剂、无机化合物、大气气体等，以及宽沸点混合物例如石油分馏物包括原油、石脑油和LPG。汽液接触塔盘还用于执行气体处理、提纯和吸附。已经开发出具有不同优点和缺陷的多种塔盘和其它接触设备。
分流塔盘和填料是传统分馏装置的主流形式。它们广泛地用于化工、石化和石油提炼工业以促进在分馏塔内执行的汽液接触。分馏塔的一般构造包含10至250个单独的塔盘。分馏塔内的每个塔盘的结构常常相同，但是，还已知该结构可在垂直相邻的塔盘上交替。塔盘被水平地安装，通常相距均匀垂直距离(被称为塔的塔盘间隔)安装。此距离可在分馏塔的不同区段内改变。塔盘常常被焊接在分馏塔的内表面上的环支承。
分馏通常在具有总的向下的液体流和向上的蒸气流的交叉流或对流接触设备内实施。在该装置内的一些位置处，汽相和液相接触以使得汽相和液相交换成分并且相互接近均衡。蒸气和液体然后被分离，沿合适的方向移动并且与另外数量的合适流体再次接触。在许多传统汽液接触设备内，蒸气和液体在每一级以交叉流动布置形式接触。一种可选的装置与传统多级接触***的不同之处在于，尽管该装置内的总流动持续为逆流，但是液相和汽相之间的实际接触的每一级在并流传质区域内执行。
在使用传统塔盘的分馏过程中，在塔的底部生成的蒸气通过在塔盘的塔板区域上散布的大量小孔上升，该塔板区域支承一定量的液体。蒸气通过液体生成被称为泡沫的气泡层。泡沫的大表面积有助于在塔盘上在汽相和液相之间迅速建立组分均衡。泡沫然后可分离成蒸气和液体。在传质期间，蒸气在向上通过每一塔盘期间向液体损失较不易挥发的物质从而变得稍微较易挥发。同时，在液体从塔盘到塔盘向下移动时液体内的较不易挥发的化合物的浓度增加。液体从泡沫中分离出并且向下朝下一较低的塔盘移动。此连续的泡沫成形和汽液分离在每个塔盘上执行。汽液接触器因此执行两种功能：使上升的蒸气与液体接触，然后允许两相分离并且沿不同方向流动。当在不同的塔盘上执行该步骤适量次数之后，该过程导致化学化合物基于它们的相对挥发性分离。
由于希望改进用于石油提炼、化工和石化工业的设备，所以已经开发出多种不同类型的包含填料和塔盘的汽液接触设备。不同装置往往具有不同的优点。例如，多降液管塔盘具有高蒸气和液体性能，并且能够在很大范围的操作速率上有效地起作用。结构化的填料往往具有低压降，这使得其可用于低压或真空操作。总是寻求改进的汽液接触设备的两个非常重要的特性是性能和效率。并流接触设备被认为是一种用于通过使用汽液分离设备例如除雾器或离心叶片以便提高每一级的汽液分离来实现高性能的装置。并流接触设备还可通过细小液滴与蒸气的并流接触实现高传质效率。
US 6,682,633内提出了具有平行设置的并流汽液接触装置，该专利公开了用于使蒸气和液体在多个结构单元内并流接触的模块化装置，该结构单元在塔或其它封闭物内放置成水平层。该结构单元在每一级或层内水平间隔开以向来自下一较高级的模块的降液管提供空间。每一级的结构单元与上一级和下一级内的结构单元平行地布置。降液管将液体输送到两个倾斜接触通道之一，并且接触通道将蒸气和液体排放到模块顶部的分离室中。蒸气从该分离室向上流动到下一较高模块的接触通道内，并且液体通过单个中心降液管向下流到下一较低的接触通道。
US 5,837,105和相关的US 6,059,934公开了分馏塔盘，该塔盘具有跨越该塔盘散布的多个并流接触区段。聚液槽内收集的液体通过多个降液管流到下一较低塔盘，在该塔盘中液体混入通过该塔盘的蒸气开口上升的蒸气并且被带到该塔盘上的两个去夹带设备之一内。离开每个去夹带设备的液体然后流到聚液槽内。提出了多种设置，包括各级的平行和不平行布置。
如果在相邻级上具有平行设置的汽液接触装置中发生液体或蒸气分布不均，已知流体可能不会容易地沿该装置的长度再分布。因此，液体或蒸气的分布不均会从一级传递到下一级，因而降低了装置的性能和效率。因此，所需要的是一种对于流体再分布具有额外自由度的并流汽液接触设备。另外，即使相对开口面积(fractional open area)很大，在塔的较小区域内使用穿孔塔板仍可能大大增加压降。因此，需要一种改进的具有用于将液体从一级传递到下一级而不会降低液体处理性能的不平行级和结构的并流汽液接触设备。此外，需要一种最优地使用用于流体流动和接触的塔空间的设备，从而实现高性能、高效率和低压降。
发明内容
本发明是一种新颖的用于分馏塔和其它汽液接触过程的高性能和高效率并流汽液接触装置。该装置的特征在于接触模块设置成水平级而不是盘式结构。一级的模块相对于下一级、上一级或这两级的模块旋转成不平行。接触模块包含至少一个液体分布器和除雾器，它们限定了接触体积。上升的蒸气进入该接触体积并且带走从液体分布器排出的液体，将其并流地带入除雾器。该除雾器，也被称为汽液分离器，分隔开蒸气和液体，使得蒸气和液体可在接触之后分别分离地向上和向下流动。来自除雾器的液体流到接收盘上并且通过导管。与单个接收盘相关联的每个导管将液体引到与下部接触级相关联的单独的液体分布器内。本发明的变型涉及各个元件例如除雾器、液体分布器、导管和接触体积的数量和设计以及装置的整体设置。
在一个实施例中，本发明包含用于执行并流汽液接触的装置。该装置包含具有一个或多个接触模块的多级。接触模块包含：具有与接触体积紧邻的出口的液体分布器，被定向为基本平行于该液体分布器的接收盘，至少一个导管和除雾器。每个导管的上端与该接收盘流体连通，而下端与单独的下级液体分布器流体连通。除雾器具有紧邻接触体积的入口表面和在该接收盘上方的出口表面。至少一级的接触模块相对于另一级的接触模块旋转。
在另一个实施例中，本发明包含用于执行并流汽液接触的装置。该装置包含具有至少一个接触模块和多个接收盘的多级。该接触模块包含：一对基本平行的间隔开的除雾器，位于该对除雾器之间的液体分布器。液体分布器与该除雾器配合以限定接触体积，并且具有与该接触体积流体连通的出口。一个模块的每个除雾器具有与接触体积流体连通的入口表面和在该级的单个接收盘上方的出口表面。接触模块的至少一部分位于与该对除雾器相关联的该对接收盘之间。每个接收盘具有至少一个导管，并且一个接收盘的每个导管提供了到单独的下级液体分布器的流体连通。至少一级相对于另一级旋转，使得这两级的接触模块相对于彼此不平行地布置。
在另一种形式下，本发明包含一种用于汽液接触的方法。该方法包括以下步骤：将上升的蒸气流传递到接触体积，并且引导液体通过第一液体分布器的出口进入该接触体积。在该接触体积内将液体混入蒸气流以并流地流入除雾器。在除雾器内将液体与蒸气流分离。将离开除雾器的液体输送到接收盘并且将离开除雾器的蒸气流传送到上一级接触体积。使来自接收盘的液体通过至少一个将液体引导到下级液体分布器中的导管。与接收盘相关联的每个导管将液体引导到单独的下级液体分布器中。下级液体分布器与第一液体分布器不平行。
本发明的一个优点是一个接触级相对于垂直相邻的级的不平行定向增加了沿多个方向分布蒸气和液体的自由度。如果出现液体或蒸气的分布不均，流体容易再分布。因此，液体或蒸气的分布不均在少至一级或两级内消除，因而与传统技术相比本发明的装置的性能和效率增加。本发明还为从下一级升高到上一级接触体积的蒸气提供了相对无阻碍的通路，与先前的装置相比这具有压降较低的优点。
附图说明
图1是使用本发明的并流接触模块的汽液接触塔的横截面示意图；
图2是模块的横截面示意图；
图3是示出除雾器和液体分布器的图1的塔的一级的俯视图；
图4A和4B是图3的除雾器的视图；
图5是示出接收盘和液体分布器的图1的塔的一级的俯视图；
图6A是图1的接收盘的俯视示意图；
图6B是图1的接收盘的横截面示意图；
图7A是图1的液体分布器的俯视示意图；
图7B是图1的液体分布器的端部的等轴测视图；
图8是具有可选导管的图1的液体分布器的横截面示意图；
图9A-9G是本发明的各种汽液分离结构的示意性端视图；以及
图10A-10B是本发明的接触模块的可选实施例。
在所述多个视图中对应标号指示对应部件。文中阐述的示例示出本发明的一些实施例，但是不应被理解为以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
参照图1，示出容器10内的本发明的并流汽液接触装置的实施例。容器10可例如是蒸馏塔、吸收器、直接接触式热交换器或其它用于引导汽液接触的容器。容器10包含根据本发明的接触级12和两个任选的收集器/分布器。塔的上部容纳顶部收集器/分布器14，而塔的下部容纳底部收集器/分布器16。为了简单起见，仅示出三个接触级。如本领域内公知的，蒸馏塔可包含多个区段。每个区段可包含多个接触级，并且在区段之间和/或之内可具有大量的流体供给和/或流体抽出。另外，不同接触设备例如并流接触设备和其它传统的蒸馏设备可在相同塔内的相同和/或不同区段内混合。容器10包含通常表现为筒形或可选地为任何其它形状的外壳11。
在本实施例中，如图1所示，每个接触级12被定向为相对于直接的上级和下级旋转90°。因此，每个接触级12沿垂直于就在上部的一级的方向分配液体，并且减小液体的分布不均。在其它实施例中，垂直相邻的接触级可被定向为旋转0°和90°之间的角度。在另外的实施例中，接触级旋转9°和90°之间的角度。接触级之间的旋转度在每一级可相同或不同。即，本发明还包含其中垂直相邻的接触级之间旋转度改变的实施例。在所示的实施例中，每个接触级12包含多个接触模块20和接收盘26。
如图2、3和5所示，此实施例的接触模块20包含位于一对除雾器24之间的液体分布器22。液体分布器和除雾器配合以限定并流流体接触体积56。除了接触模块20之外，每一级还包含多个接收盘26，接收盘26具有多个导管28。图5示出两个相邻级的自上而下的视图，其中除雾器已被除去以更清楚地示出接收盘26、导管28和液体分布器22的设置。在每一级中，接收盘26基本平行并且横跨容器的横截面区域间隔开。模块的液体分布器22位于每对相邻的接收盘26之间，这导致接收盘26和接触模块20形成交替模式。位于两个模块之间的接收盘在此被称为中心接收盘，并且位于模块和容器外壳之间的接收盘在此被称为终端接收盘。可见，中心接收盘被两个相邻模块共用。在未示出的另一个实施例中，每个接触模块并入有一对接收盘。当这种模块设置成在级上基本平行地布置时，模块相邻，使得在每对相邻液体分布器之间存在两个接收盘。任选地，在两个相邻接触模块20之间包含垂直挡板21以便拦截从除雾器24散发的蒸气，并且一般而言，使出现的流体在接收盘26上方的流体传送体积58内相互干扰的任何倾向性降低。垂直挡板21被安置在相邻接触模块20的除雾器24之间并且基本与其平行。
本实施例的液体分布器22具有位于上部的液体分布器入口32和位于下部的多个出口34。两个倾斜的液体分布器壁30使液体分布器22沿向下方向逐渐变细。大致为V形的液体分布器的底部可以是尖的或弯曲的，或者可如图2所示是平的。可想到具有各种不同形状例如阶梯形或倾斜阶梯形的液体分布器的可选实施例。在另外的实施例中，液体分布器的横截面形状可以是规则的例如矩形或正方形，或者其可以是弯曲的、不规则的，或者构造成限定希望的接触体积并向其输送液体。但是，本实施例使用V形液体分布器以提供在每一级12的下部的位于除雾器24和液体分布器壁30之间的大接触体积与在上部的大的液体分布器入口32的组合，以便容纳扩大的导管28以提高液体处理能力。液体分布器入口32构造成接合导管28。任选地，入口板36位于垂直相邻的液体分布器之间。液体分布器入口板36覆盖与上级液体分布器22的液体分布器出口34相邻的液体分布器入口。每个入口板36上的两个唇缘部38将来自上级液体分布器22的液体引导到位于除雾器24上方的其中液体被上升的蒸气带走的体积。这提供了另外的确保高效率的优点，其中防止液体从上级液体分布器直接进入液体分布器22——这样将绕开接触机会。
液体分布器出口34由多个狭槽或其它类型的穿孔形成，它们在液体分布器22的底部附近设置成一行或多行。出口34可位于液体分布器的壁30和/或底部内。在操作时，液体分布器内的液体液面提供密封以防止上升的蒸气通过出口34进入液体分布器。穿孔34优选地沿液体分布器22的长度分布，并且它们可设置成使得穿孔的大小或数量改变，或者在液体分布器22的位于下级液体分布器上方的部分内消除。因此，液体分布器出口的设置可用作另一个方法以防止液体从一个液体分布器直接流入下级液体分布器。这些方法及下文所述的其它方法的组合可用于避免液体绕过接触级的可能性。
如图3内最清楚地看到，除雾器24在液体分布器22的任一侧上沿该液体分布器22的长度设置成行。应注意，图3内未示出接收盘以便最好地示出本实施例的相邻级内的模块的正交关系。如图4A和4B内所示，除雾器行24可由多个除雾器单元40组装成。除雾器单元40还可包含凸端板46和凹端板48，每个端板与相邻除雾器单元40的互补端板配合以形成基本防止流体泄漏通过接合部的密封。这种凸端板和凹端板代表一种可用于用模块化除雾器单元40构造除雾器行24的联锁机构。可使用任何已知的联锁机构。在其他实施例中，模块化单元40可利用其它已知方法例如使用螺栓、夹片、销、夹具、带子或焊接或粘接紧固在一起。机构例如凸片和凹片与狭槽的组合可提供迅速组装和拆卸的优点。除雾器24的模块化构造使得制造者可生产一种或少量标准大小的、待组装成长度变化的除雾器行24的除雾器单元40。根据装置的尺寸和可用的多种标准大小的除雾器单元40，可能需要一些定制大小的除雾器单元40以适合尤其短的除雾器行24或者匹配液体分布器22的长度。由于这些除雾器单元40比由单个部件单元形成的除雾器行轻，所以模块化设计具有另外的使得接触模块20的组装容易的优点。但是，在其它实施例中，单个除雾器单元40限定完整的除雾器行24。
除雾器行40包含汽液分离结构41，该汽液分离结构41可以是传统设计。多种已知设计用于从蒸气流中分离液滴。一种示例是去雾器例如叶片型除雾器，其具有各种通道和百叶窗板，使得通过除雾器的流体流的方向必须发生多个改变，这导致被夹带的液滴撞击分离结构41的部分并且向下流到除雾器的底部。已知的汽液分离设备的另一个示例是网垫或金属丝网。还可使用这些去雾器技术的组合。
如图2所示，各种可选元件可与除雾器配合和/或并入除雾器以进一步提高装置的性能和/或结构整体性。例如，示出作为入口表面的穿孔入口板42、作为出口表面的穿孔出口板44和未穿孔的顶板45。穿孔板是可与除雾器配合的一种流操纵器(flow manipulator)。流操纵器的其它非限制性示例包含扩张金属、多孔质固体、网垫、筛子、格栅、网、成型金属丝网筛和蜂窝状结构。已经发现，流操纵器的相对开口面积影响除雾器的分离效率以及压降。流操纵器的相对开口面积可在除雾器的不同侧和相同侧上变化，以优化除雾器的分离效率和压降。在单个除雾器内可使用各种流操纵器。在其他实施例中，在除雾器的入口和出口表面的一些或任何一个上不使用流操纵器。
穿孔入口板42紧邻液体分布器22。穿孔出口板44沿除雾器单元40的底部并与穿孔入口板42相对地延伸成除雾器侧面的大部分。未穿孔顶板45防止液体直接从除雾器单元40的顶部离开该单元，并且提高汽液分离效率。未穿孔顶板45在两侧具有弯曲条带，一个条带沿着液体分布器壁30与该壁连接，另一个条带沿着除雾器40的穿孔出口板44与穿孔出口板44连接。已经发现，从穿孔出口板44的顶部向下延伸一定距离的未穿孔条带也提高了汽液分离效率。在一个实施例中，条带延伸到覆盖除雾器出口的高度的10％。在另一个实施例中，条带延伸到覆盖除雾器出口的高度的30％。在另一个实施例中，条带延伸到覆盖除雾器出口的高度的50％。
图2、5、6A和6B内所示的每个接收盘26包含围绕平坦基部50垂直延伸的唇缘。通过将成形的金属板沿液体接收盘26的纵向连接到两个唇缘中的每一个上形成除雾器支承轨52。终端接收盘可仅包含一个除雾器支承轨52。液体接收盘26内收集的液体被引导到多个导管28。在一实施例中，如图6A和6B所示，液体接收盘26包含可选的挡板54。支承轨52与具体除雾器行24内的除雾器单元40的基部接合。连接到每个除雾器单元40的底部的支承角***支承轨52，并且除雾器的顶部在液体分布器入口32附近紧固在液体分布器壁30上。即使在除雾器单元40已经被紧固在液体分布器22上之前，支承轨52仍为除雾器单元40提供结构支承。在此实施例中，每个中心接收盘支承两个除雾器行24，从两个相邻接触模块20中的每一个支承一个，而紧邻容器外壳11的终端接收盘支承该级的终端模块的一个除雾器。因此，单个接收盘26可被两个接触模块共用。因此，如针对本发明的本实施例已说明的，每一级的构造可在塔的至少一部分内相同，这样简化了该装置的制造和安装。
多个导管28延伸通过接收盘26到液体分布器入口32内。如图5内最清楚地示出的，延伸通过特定接收盘26的每个导管28将液体引导到不同的下级液体分布器22内。在当前实施例中，导管28的顶部与接收盘26的水平表面50平齐，使得液体可从接收盘26无任何阻碍地自由流入导管28。在其它实施例中，导管可通过具有一唇缘而从接收盘悬垂，当通过该开口装配导管时该唇缘搁置在接收盘的平坦基部50上。导管还可安装在接收盘的下侧面上。可使用任何传统的连接导管和接收盘的方法，包括但不局限于悬挂、螺栓连接、焊接和压配合。可使用垫圈和/或密封剂来防止在接收盘和导管之间发生泄漏。在其他实施例中，导管可至少部分地由接收盘的平坦基部的在形成开口时可被切除和折叠或者推出的部分限定。此外，导管28的顶部口可被扩大并且如图2所示比液体分布器入口32宽，以便增加液体处理能力并且降低导管入口处的堵塞倾向性。如图2和7所示，导管28的侧壁是倾斜的，使得导管28装配在液体分布器22内并且留有间隙以便易于安装和蒸气排出。当液体分布器出口没有被液体分布器22内的液体完全密封时，蒸气可通过液体分布器出口34或者与来自上一级的液流一起进入液体分布器22。如果液体分布器22内的蒸气没有被正确地从液体分布器顶部32排出，则该蒸气将被迫进入导管28，这会阻塞通过导管的液体流，并且造成装置的严重夹带和过早溢流。因此，本发明的一个优点是液体分布器22内的蒸气通过导管28和液体分布器22之间的间隙或在导管28之间在液体分布器22的顶部开口排出。导管28的底部通过多个喷口或一个连续的狭槽或单个较大的开口打开，以使得液体可流入液体分布器22。在正常操作条件下，导管28或者被导管28内的液体动态密封，或者被液体分布器22内的液体静态密封，以防止蒸气流。
在图8所示的可选实施例中，导管28仅略微低于液体分布器入口32地延伸并且在底部具有开口，该开口的大小与导管28的横截面的主体相同。导管28没有被导管28内的液体或被液体分布器22内的液体密封。相反，密封板37可被安装在液体分布器入口32上并且封闭该入口。导管28紧密装入该密封板上的开口以防止蒸气从液体分布器22的顶部进入导管28。第一实施例优于此可选实施例，这是因为如果在此可选实施例中，蒸气通过出口34或者与来自上一级的液流一起进入液体分布器22，则蒸气不会从液体分布器顶部32排出。相反，蒸气被迫进入导管28流向上一级，这可能会阻塞通过导管的液流。
如图2所示，除雾器24的入口表面和相邻的液体分布器22的壁30之间的体积形成流体接触体积56。在蒸气和液体分离之前，在除雾器单元40内持续发生流体接触。穿孔板42或在除雾器入口的其它流操纵器有利于到除雾器的流体流分布并且改进汽液分离。入口流操纵器还可改进流体接触和传质。在接收盘26上方和在接收盘支承的除雾器行24之间的体积限定流体传送体积58。如图2所示，除雾器行24可被定向为与垂直方向成一定角度以提供接触体积56与流体传送体积58的改进组合，该接触体积56在此实施例中具有自下而上逐渐减小的体积以与减小的流体流相配，流体传送体积58在本实施例中具有自低到高逐渐增加的体积以与增加的蒸气流相配。
液体分布器22和接收盘26可被未示出的支承环支承，该支承环例如通过焊接或其它传统方法固定在塔壁的内表面。液体分布器22和接收盘26可螺栓连接、夹接或以其它方式固定在支承环上，使得在操作期间液体分布器22和接收盘26被保持在合适位置。在具体实施例中，如图7B所示，液体分布器22的端部包含端部密封件59a和支架59b。端部密封件59a焊接在液体分布器22的端部以因此密封液体分布器22的端部。支架59b密封焊接在端部密封件59a的底部，并且被螺栓连接、夹接或另外固定在支承环上。除雾器行24和接收盘26的端部可螺栓连接到端部密封件59a和支架59b。在一些实施例中，液体分布器22和接收盘26是接触模块20的主要支承件，但是，对于很大的塔需要包含额外的支承梁。此外，加固特征例如肋板、支柱、增加的材料厚度和另外的支承件可与液体分布器22和接收盘26一起使用。液体分布器22的端部可以多种方式构造以遵循容器外壳的轮廓。例如，图7A示出液体分布器22的相对端部可以步进或连续方式遵循容器外壳的轮廓。
在本发明的一些实施例中，除雾器是具有成形的或波状的薄板、平坦薄板和成一体的百叶窗板(louver)的叶片型去雾器。波状薄板和平坦薄板层接使得薄板和成一体的百叶窗板的设置产生至少一个从除雾器入口到除雾器出口的弯曲流体流动通道。外壳或框架足以将薄板或板保持在一起。一些变型包括波状薄板和平坦薄板的层接顺序，以及在波状薄板、平坦薄板还是两者中形成百叶窗板。另外的变型包含百叶窗板的形状和大小，波状薄板的形状和大小以及外框架构型。这种去雾器的一个优点是具有百叶窗板的平坦薄板和波状薄板被简单地层接以形成自支承分离结构41。即，所述层接的薄板和它们限定的流体流动通道能够保持希望的间隔而不需要其它元件例如隔板、紧固件和焊接。此外，可提供叶片和百叶窗板的设计变型以实现高汽液分离而同时避免不可接受的压降。
尽管外框架可包含针对图2的除雾器说明和示出的实体板和穿孔板，但是框架还可仅是固定所述层接的、自支承薄板的边缘的角形或扁平支架。在其他实施例中，带箍或带子限定了将薄板绑在一起的框架。框架可包含多个这些和/或其它公知的元件以将薄板夹在一起。框架可使用任何公知的方法紧固。非限制性示例包括焊接、螺栓连接、粘接、捆绑、压接、铰接和压配合。因此，框架足以将薄板压在一起，使得层接的薄板相接的表面或接合点被密封，并且不会有大量流体泄漏通过薄板之间的接合点。
使用层接的波状薄板和平坦薄板以及成一体的百叶窗板限定除雾器的汽液分离结构具有许多变形，图9A-9G内示出一些非限制性示例。图9A内所示的分离结构41包含夹在两个平坦薄板62之间的成形(波纹)薄板60。通过如图9A的左侧的假想线所示地切割和弯曲成形薄板60形成多个成一体的百叶窗板64。夹带有液体的蒸气大致沿箭头所示的方向流动，并且通过由于形成百叶窗板64在成形薄板60内留有的空间。由于通过除雾器的流体流动通道的蒸气-液体混合物需要数次改变方向，所以液滴被由百叶窗板64形成的凹腔捕获，从而与蒸气分离。蒸气继续通过所述空间，液体沿成形薄板60向下滴落到穿孔出口板44的下部。图9B的分离结构41示出具有成形薄板60和平坦薄板62的相似结构，但是百叶窗板64是带圆角的。圆形减小了通过板的压降。图9C内示出使用倾斜百叶窗板64减小通过板的压降的另一种设计。图9C示出波状薄板60和平坦薄板62之间的间隔或分离以清楚地区分这两种薄板的层接。当外框架将层接的薄板紧固在一起并且完成除雾器时此间隔被消除。
图9D内的分离结构41包含具有百叶窗板64的成形薄板60，以及在波状薄板60之间的两个平坦薄板62a和62b。平坦薄板62a和62b包含百叶窗板66a和66b。该构造形成面对和背离流体流方向的凹腔，这减少了液体夹带并且增加了流输出量。图9E内示意性示出的可选实施例与图9D的分离结构41类似，但是，使用倾斜百叶窗板64来减小通过板的压降。图9F内示出图9E的分离结构41的另一改进，该分离结构包含倾斜百叶窗板64以及狭窄的百叶窗板66a和66b。在图9G内所示的分离结构41的另一可选实施例中，成形薄板60不包含百叶窗板，并且平坦薄板62包含百叶窗板66。在未示出的其它实施例中，百叶窗板可具有多个弯头。为了有助于制造和安装，本发明中使用的除雾器(包括它们的分离结构)通常具有相同构造。同样，除雾器内的各个流体流动通道的构造将是相同的。但是，这并不是必需的。例如，终端除雾器可具有与中心除雾器不同的构造，并且接近端板的流体流动通道的构造可与同一除雾器的其它流动通道不同。
在可选实施例中，除雾器模块40使用传统的分离结构，该结构的设计可具有许多变型。一种重要因素是其从流动蒸气流中分离出夹带液体的效率。目前认为此效率与在流体流中设置多个障碍物有关——障碍物会导致液体撞击实体表面。附图内所示的障碍物的闭端特征会导致形成比较静止区，这也促进了液体分离。
在本发明的一些实施例中，可使用一个或多个收集器/分布器。本发明并不需要这样的设备，但是该设备可提供这样的优点：通过正确地指引蒸气和/或液体流以在装置的每一级内最大化汽液接触和分离。例如，顶部收集器/分布器14在图1内示出，并且包含管分布器70和槽分布器72。管分布器70和槽分布器72将液体指引到顶部接触级12的液体分布器22中。顶部收集器/分布器14还回收从顶部级12的除雾器行24离开的蒸气。被回收的蒸气可被传递到随后的过程或冷凝器以部分作为回流液体被重新引入塔。在没有顶部收集器/分布器或其它等同装置的情况下，向下流动的液体将流入流体传送体积58并从而绕过顶部级汽液接触体积。这种液流还可中断向上的蒸气流并且导致一个或多个下部接触级效率低。
底部收集器/分布器16在底部接触级下方分布蒸气并且收集来自底部级的导管74的液体。蒸气可被分布到导管74之间而不是在导管下方。回收的液体可被传送到随后的过程或再沸器以部分作为蒸气被重新引入塔。底部级上的导管74的设计可与其余级不同。例如，在接收盘26下方可使用一连续的导管74来代替多个导管74。接收盘26上的开口被相应地修改。在没有底部收集器/分布器或其他等同装置的情况下，上升蒸气流的一部分将绕过底部级汽液接触体积，并且直接流过流体传送体积。上升的蒸气还可再次夹带离开底部级的液体，并且另外打断所希望的蒸气和液体流动模式。除了上文所述的顶部和底部收集器/分布器之外，有利地，可在塔内的其中流体流例如一个或多个供料流和/或任何其它产物流例如侧馏分被引入或抽出的任何位置设置另外的收集器/分布器。
下文说明中间级12的接触模块20的流体流。来自上一级的液体被多个上一级接收盘26通过导管28引入液体分布器22。液体通过液体分布器出口34离开液体分布器22并且进入液体接触体积56。在接触体积56内向上的蒸气速度较高，并且进入接触体积56的液体被蒸气夹带。进入接触体积56的液体的一部分将落到位于下级液体分布器22上方的入口板36上。具有唇缘部38的入口板36将液体引导到具有高蒸气速度的空间内，在该空间内液体被蒸气带回到接触体积56中。下级液体分布器上的入口板36防止液流从上级液体分布器经过捷径到下级液体分布器而不与蒸气接触。
所夹带的液体由蒸气向上带入除雾器单元40的入口表面42。蒸气和液体被除雾器单元40内的分离结构41分离，而蒸气通过出口表面44离开除雾器单元40进入流体传送体积58。蒸气然后继续向上到达上部接触级12的接触体积56。液体通过出口表面44的底部离开除雾器单元40并且流到接收盘26上。接收盘26将液体引导到多个导管28内，每个导管28将液体引导到不同的下级液体分布器22内。
在可选实施例中，接触级12设置在类似于US 6,682,633内所述的具有平行级的多个区段内。但是，平行级的区段中的每一个相对于上一级和下一级旋转。在从一个区段到另一个区段的过渡处的级包括根据本发明的特征以使得能够在不平行的区段之间发生合适的流体流动。
接触模块20的端部、即模块20的面对封装容器的壁11的内表面的终端部可被密封以防止蒸气或液体无意地绕过接触装置。在此实施例中，模块20的端部为锥形或弯曲以与封装结构的曲率一致。交替地，模块20的端部是平的，并且水平的未穿孔延长板跨越从模块20到封装容器壁的间隙。
本领域那些技术人员将认识到，可对本发明的基本设置做出更多变型。例如，液体分布器壁30的倾角可从0°到30°或更大显著地变化。在一个实施例中，液体分布器壁30的角度基本是垂直的到与垂直方向成8°。另一个倾斜表面是除雾器行24的垂直壁的表面。在一个实施例中，该角度为与垂直方向成8°，并且该角度可在0°到30°之间变化。在一些实施例中，除雾器的上部比该除雾器的下部更接近该模块的虚拟垂直中心平面。
另一个变型是本发明的接触模块20可与使用本发明的装置的塔的区段上方或下方或其中散置的蒸馏塔盘或填料一起使用。本发明的模块还可用于分隔壁蒸馏塔。另一个变型与围绕容器或塔的形状有关。尽管大多数分馏塔是柱形的，但是此装置并不要求如此，并且在具有不同横截面几何形状例如矩形或正方形的塔内可同等地作用。可想象，分馏塔可包含10至250或更多个接触级12。在许多装备内，接触模块20的设计在整个塔中基本是一致的；但是，在例如一个塔内该模块可改变以适应在塔的不同部分内的流体流速的变化。
附图没有示出基本装置的所有任选项和/或附加件。由于这样的附加件包含具有总的机械特征的附加支承件、紧固件、支柱等，它们几乎可被无穷尽地改变，所以这样的附加件的数量很多。
如在图2的接触模块20的横截面视图内可见，该接触模块20可相对于沿该模块的长度将其一分为二的虚拟中心垂直平面是对称的，该模块在一对除雾器之间包含一液体分布器22。
图10A和10B强调了该模块不需要是对称的并且示出本发明的多个其他的非限制性实施例。例如，图10A示出液体分布器22’不需要将其长度延伸到该级的接收盘26的水平面。液体分布器的端部可构造成通过延伸到连接在容器壁上的支承环提供支承，或者可使用文中提到的其它支承机构以及本领域内公知的那些支承机构。液体分布器22’还示出液体分布器的壁30’和下部或底部可被不同地构造例如出口34’，该出口34’以比横向更大的角度向下指引液体。除雾器的变型还由左侧除雾器24’示出，左侧除雾器24’垂直定位并且与液体分布器的上部分隔开。顶部未穿孔板45’配置成横跨液体分布器22’和除雾器24’之间的间隙延伸以基本密封接触体积56’的上部，以确保并流接触的蒸气和液体接着通过流过该级的除雾器而被分离。在未示出的另一个实施例中，垂直除雾器24’在壁30’的上部与液体分布器结合，壁30’构造成与垂直除雾器24’配合以限定接触体积56’。图10B示出液体分布器22”的顶部可低于除雾器24”的顶部，并且导管28”和/或液体分布器壁30”或其一部分可基本是垂直的。如图所示，出口34”不需要对称地设置。除雾器24”可以以垂直或成角度的构型位于接收盘的平坦基部上。除雾器的下部内表面可例如被实体板或接收盘的延伸部密封，以防止在除雾器内分离的液体流回到接触体积56”内。同样，如果必要的话，实体顶板45”可构造成延伸到液体分布器以基本密封接触体积56”的上部。即使如图10B中的模块的右侧的除雾器所示没有使用实体顶板，但是仍提供用于密封接触体积的上部的装置以防止绕过除雾器。因此，可见即使除雾器未被相同地构造，它们仍可基本平行地布置。
尽管接触模块20可非常短，但是，可预计它们的长度将大于宽度，并且该宽度被测量为相对除雾器行24的穿孔出口板44之间的最大间距。接触模块20的长度由该模块跨越的塔或容器的内部尺寸指示。接触模块20可被制造成是自支承，或者它们可被横跨塔的内部体积的结构件支承。对于除雾器单元40，单个接触模块20内的液体分布器可延伸跨越塔的宽度，或者液体分布器可被制造成两个或多个单独的区段，该区段端到端地或通过重叠区段接合在一起以延伸跨越塔。同样，接触模块20可被制造成区段单元，该区段单元包含模块的每个元件并且在安装时端到端地连接以形成接触模块行。在另一个实施例中，接触模块20可被制造成这样的单元，即该单元是例如在安装期间沿长度方向结合的半模块。如果沿虚拟中心垂直平面分割图2所示的模块则这可被容易地想到，该虚拟中心垂直平面沿该模块的长度将该模块一分为二。如果流体分布器和接收盘根据文中的教义是完整的，则这种半模块可用作完整的模块。因此，在一个实施例中，模块可包含液体分布器、除雾器和具有至少一个导管的接收盘。在许多应用中，每一级将包含多个接触模块；但是在一些实施例中，一级上的单个模块足以完成希望的汽液接触。
该附图仅是实际装置的示意图而不是按比例绘制的。该装置的各种组件的大小将依据该装置必须适应的预期最大流体流速来设定。为了指导装置的设计，应指出液体分布器22的入口32的宽度通常为8cm到25cm。在其他实施例中，宽度在10cm到15cm的范围内。该装置的两层上的对等位置之间的垂直距离在25cm到75cm的范围内。在其它实施例中，该垂直距离在30cm到45cm的范围内。除雾器单元40的在垂直入口和出口表面42和44之间测量的宽度为7cm到20cm。除雾器单元40的底部在接收盘26上方2.5cm到7.5cm处，从而在除雾器单元40的底部与接收盘26之间形成间隙以有助于液体从除雾器单元40排放到接收盘26上，并且以便液体从接收盘26流入导管28。在其它实施例中，除雾器单元40搁置在接收盘的平坦基部50上。在其它实施例中，除雾器的底部在接收盘26上方高达15cm处。
根据具体实施例，多孔的覆盖层例如网垫代替穿孔入口板42覆盖到除雾器单元40的入口。已发现，使用此多孔覆盖层，尤其在较高蒸气速率下的操作期间，可提高汽液分离。多孔覆盖层可由传统的用于液滴分离的网孔材料制成或是所谓的“去雾器”。其通常包含非常疏松的编织线，形成高表面面积低压降的覆盖层。网状覆盖层用于细小液滴聚结和到分离器的液体分配。一种可选的结构是将网安装在分离结构41内的凹部内，或者全部安装在除雾器单元40内。其它材料例如穿孔板可被放置在接触体积56内以提高汽液接触和传质。
本发明装置的构造材料可以是通常用于汽液接触装置的材料。本发明可考虑与蒸气和液体组成、汽液接触过程的操作条件和在该过程内使用的其它构造材料相适合的构造材料。常用材料包括标准厚度从7gauge到30gauge(约0.255-约3.664mm)的金属(板)。所需的金属厚度将部分地根据金属强度及其组成而改变。金属可从碳素钢到在更具腐蚀性的环境内的不锈钢，或者其它金属包含钛。该装置还可由合成物和聚合材料包含增强塑料制成。该装置还可由单种材料例如标准量规型号金属制成，或者可选地该装置用材料的组合制成。
本发明装置的另一种可能的变型可以是在装置内的不同位置例如在液体分布器22内或在用于传送蒸气或液体的空隙体积(void volume)内放置催化剂以便执行催化蒸馏。催化剂的最优放置位置将部分地由所希望的反应是在液相还是在汽相下发生来确定。
分馏塔的操作条件受到在该分馏塔内分离的化合物的物理特性的限制。该塔的操作温度和压力可在这些限制内改变以使得该塔的操作成本最低并且适合于其它商用对象。操作温度的范围可从用于深冷分离的极低温度到挑战化合物的热稳定性的温度。因此，适合于本发明的过程的条件包括在从-50℃到400℃的宽范围内的温度。该塔在足以保持供给化合物的至少一部分作为液体存在的压力下操作。

Claims (10)

1.一种用于执行并流汽液接触的装置，该装置包含：
具有至少一个接触模块(20)和多个接收盘(26)的多级(12)，所述接触模块包含：
a)一对间隔开的基本平行的除雾器(24)；
b)位于该对除雾器(24)之间的液体分布器(22)，该液体分布器(22)与该除雾器(24)配合以限定一接触体积(56)，该液体分布器(22)具有与该接触体积(56)流体连通的出口(34)；以及
c)每个除雾器(24)具有与所述接触体积流体连通的入口表面(42)和在所述级的单独的所述接收盘(26)上方的出口表面(44)；
其中，所述接触模块的至少一部分位于一对所述接收盘(26)之间，每个接收盘具有至少一个导管(28)，一个接收盘的每个导管提供到单独的下级液体分布器(22)的流体连通；所述多级中的至少一级的接触模块相对于所述多级中的另一级的接触模块不平行地布置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导管(28)中的每一个延伸到相关联的下级液体分布器(22)内。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个导管包含扩大的嘴部，并且在每个导管(28)与相关联的下级液体分布器(22)之间形成蒸气通道。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接收盘(26)中的至少一个被两个接触模块共用。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述除雾器(24)被所述接收盘(26)支承。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括覆盖所述液体分布器的与上级液体分布器底部相邻的一部分的入口板(36)，该入口板(36)包含多个侧壁(38)，该侧壁构造用于将液体引导到具有向上流动的蒸气流的体积。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接收盘(26)中的至少一个还包括位于至少两个导管(28)之间的分隔挡板(54)。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接触体积(56)沿接触模块(20)的向下方向增加。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括容纳所述多级的基本封闭的垂直外部容器(10)，所述容器包含至少一个进给入口和两个流体出口。
10.一种用于汽液接触的方法，包含以下步骤：
a)将蒸气流向上传递到接触体积(56)；
b)指引液体通过第一液体分布器(22)的出口(34)进入该接触体积(56)；
c)在该蒸气内夹带该液体以并流地流入除雾器(24)；
d)在除雾器(24)内使液体与蒸气分离；
e)将离开除雾器(24)的蒸气流传递到上级接触体积(56)；
f)将离开除雾器(24)的液体输送到接收盘(26)；以及
g)使来自接收盘(26)的液体通过至少一个导管(28)，该导管将液体引导到下级液体分布器(22)；
其中，与所述接收盘(26)之一相关联的每个导管(28)将液体输送到单独的下级液体分布器(22)，该下级液体分布器相对于所述第一液体分布器不平行地布置。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103108692A (zh) * 2010-09-27 2013-05-15 环球油品公司 用于分布蒸气和液相的装置和方法
CN103463941A (zh) * 2013-09-27 2013-12-25 南京华基塔业有限公司 一种填料塔内置管外壁液流导引器
CN103732315A (zh) * 2011-09-09 2014-04-16 环球油品公司 用于海上作业的并流汽液接触设备
CN105228713A (zh) * 2013-03-11 2016-01-06 巴斯夫欧洲公司 在塔中进行传质过程的方法
CN105451859A (zh) * 2013-06-10 2016-03-30 Ifp新能源公司 用于带次级分配***的气/液接触塔的分配器塔盘
CN107961686A (zh) * 2017-11-03 2018-04-27 中石化广州工程有限公司 一种液化天然气气液预混装置
CN111989145A (zh) * 2018-03-29 2020-11-24 环球油品有限责任公司 在壳体处采用降液管的蒸气-液体接触装置和方法
CN112020383A (zh) * 2018-03-29 2020-12-01 环球油品有限责任公司 采用交叉接触的蒸气-液体接触装置和方法
CN114100173A (zh) * 2021-11-03 2022-03-01 何金翠 一种脱轻精馏塔

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005056543B4 (de) * 2005-11-28 2016-01-14 Rea Plastik Tech Gmbh Tropfenabscheider für einen Gaswäscher
US8136797B2 (en) * 2007-01-19 2012-03-20 Heartland Technology Partners, Llc Cooling tower
US8382075B2 (en) * 2007-01-19 2013-02-26 Heartland Technology Partners, Llc Air stripper
US8425665B2 (en) * 2007-01-19 2013-04-23 Heartland Technology Partners, Llc Fluid scrubber
US8801897B2 (en) 2007-03-13 2014-08-12 Heartland Technology Partners Llc Compact wastewater concentrator and contaminant scrubber
US8741100B2 (en) 2007-03-13 2014-06-03 Heartland Technology Partners Llc Liquid concentrator
US8790496B2 (en) 2007-03-13 2014-07-29 Heartland Technology Partners Llc Compact wastewater concentrator and pollutant scrubber
US10005678B2 (en) 2007-03-13 2018-06-26 Heartland Technology Partners Llc Method of cleaning a compact wastewater concentrator
US8679291B2 (en) 2007-03-13 2014-03-25 Heartland Technology Partners Llc Compact wastewater concentrator using waste heat
US7905937B2 (en) * 2007-09-13 2011-03-15 Koch-Glitch, LP Two-stage mist eliminator and method
US8074972B2 (en) * 2008-06-18 2011-12-13 Uop Llc Device for gas-liquid contacting
US7674304B2 (en) * 2008-06-26 2010-03-09 Brentwood Industries, Inc. Drift eliminator with formed beveled tip
US8246016B2 (en) * 2008-07-18 2012-08-21 Uop Llc Downcomer for a gas-liquid contacting device
US7686862B1 (en) * 2008-09-22 2010-03-30 Peerless Mfg. Co. Composite vane and method of manufacture
US20100126621A1 (en) * 2008-11-25 2010-05-27 Mark Van Wees High Velocity Low Impact Liquid Feed Distributor
US8052126B2 (en) * 2008-12-31 2011-11-08 Uop Llc Liquid distribution in co-current contacting apparatuses
US7981201B2 (en) 2008-12-31 2011-07-19 Uop Llc De-entrainment device
US20100162891A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Zhanping Xu Vapor-liquid contacting in co-current contacting apparatuses
JP5903272B2 (ja) 2009-02-12 2016-04-13 ハートランド テクノロジー パートナーズ リミティッド ライアビリティ カンパニーＨｅａｒｔｌａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｐａｒｔｎｅｒｓ Ｌｌｃ 廃熱を使用する小型廃水濃縮装置
US8235362B2 (en) * 2009-03-31 2012-08-07 Uop Llc Fluid distribution to parallel flow vapor-liquid contacting trays
US8020838B2 (en) * 2009-03-31 2011-09-20 Uop Llc Contacting stages for co-current contacting apparatuses
WO2010128360A1 (en) * 2009-05-08 2010-11-11 Diderot De Arruda Aniz Versatile distillation cell
US8268049B2 (en) 2010-03-31 2012-09-18 Uop Llc Vapor-liquid contacting apparatuses having a secondary absorption zone with vortex contacting stages
FI122330B (fi) * 2010-04-09 2011-12-15 Runtech Systems Oy Laitteisto paperikoneen tyhjöjärjestelmän vedenerotukseen sekä sitä hyödyntävä menetelmä
US8454727B2 (en) 2010-05-28 2013-06-04 Uop Llc Treatment of natural gas feeds
US8608833B2 (en) * 2010-06-09 2013-12-17 Uop Llc Selective absorption of gas components in co-current contacting apparatuses
US8262787B2 (en) 2010-06-09 2012-09-11 Uop Llc Configuration of contacting zones in vapor liquid contacting apparatuses
US8282707B2 (en) 2010-06-30 2012-10-09 Uop Llc Natural gas purification system
US8562792B2 (en) 2010-10-28 2013-10-22 Uop Llc Vapor and liquid flow control in a dividing wall fractional distillation column
US8721771B2 (en) 2011-01-21 2014-05-13 Heartland Technology Partners Llc Condensation plume mitigation system for exhaust stacks
US8485504B2 (en) * 2011-03-09 2013-07-16 Koch-Glitsch, Lp Apparatus for supporting internals within a mass transfer column and process involving same
US9296624B2 (en) 2011-10-11 2016-03-29 Heartland Technology Partners Llc Portable compact wastewater concentrator
DE102011119148A1 (de) * 2011-11-22 2013-05-23 Linde Ag Kolonne
US9545598B2 (en) * 2012-02-13 2017-01-17 Westec Environmental Solutions, Llc Absorber
US10646819B2 (en) * 2012-02-13 2020-05-12 Industrial Climate Solutions, Inc. Absorber
US8808497B2 (en) 2012-03-23 2014-08-19 Heartland Technology Partners Llc Fluid evaporator for an open fluid reservoir
US8741101B2 (en) 2012-07-13 2014-06-03 Heartland Technology Partners Llc Liquid concentrator
WO2014061865A1 (ko) * 2012-10-15 2014-04-24 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 공기전지 시스템
US8585869B1 (en) 2013-02-07 2013-11-19 Heartland Technology Partners Llc Multi-stage wastewater treatment system
US9199861B2 (en) 2013-02-07 2015-12-01 Heartland Technology Partners Llc Wastewater processing systems for power plants and other industrial sources
US9155992B2 (en) 2013-09-16 2015-10-13 Savannah River Nuclear Solutions, Llc Mass transfer apparatus and method for separation of gases
USD783137S1 (en) * 2014-06-18 2017-04-04 Alupro Oy Demister
US10898826B2 (en) * 2015-06-10 2021-01-26 Energy Water Solutions, LLC Compact containerized system and method for spray evaporation of water
WO2017011704A1 (en) * 2015-07-14 2017-01-19 Heartland Technology Partners Llc Compact wastewater concentrator utilizing a low temperature thermal energy source
WO2017079058A1 (en) * 2015-11-02 2017-05-11 Heartland Technology Partners Llc Apparatus for concentrating wastewater and for creating custom brines
AU2017212405B2 (en) 2016-01-27 2021-11-11 Koch-Glitsch, Lp Inlet vane device with inner beam for rigidity and vessel containing same
US10933344B2 (en) 2018-03-29 2021-03-02 Uop Llc Vapor-liquid contacting apparatus and process with offset contacting modules
FR3084843B1 (fr) 2018-08-10 2022-11-25 Starklab Dispositif de mise en contact d'un flux gazeux et d'un flux de liquide
JP7112078B2 (ja) * 2018-09-10 2022-08-03 株式会社Azuma 液切板及びそれを備える湿式集塵機
JP7267650B2 (ja) * 2018-09-10 2023-05-02 株式会社Azuma 液切板及びそれを備える湿式集塵機
GB2597168B (en) * 2019-04-26 2023-06-28 Energy Water Solutions Llc Compact containerized system and method for spray evaporation of water
CA3049382C (en) * 2019-07-09 2021-10-19 Condair Group Ag Mist humidifier blower methods and systems
US11148069B2 (en) * 2019-12-09 2021-10-19 Uop Llc Multiple downcomer trays
EP4153335A4 (en) * 2020-05-19 2024-04-17 Pivotal Enterprises Pty Ltd APPARATUS AND METHOD FOR CONCENTRATING A FLUID
JP7496066B2 (ja) 2021-03-23 2024-06-06 スズキ株式会社 車両用内燃機関
US11738284B2 (en) * 2021-04-16 2023-08-29 Uop Llc Distillation trays

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4361469A (en) 1981-02-17 1982-11-30 Trutna William R Process for using cocurrent contacting distillation columns
USRE33444E (en) 1984-01-09 1990-11-20 Fluid treating for removal of components or for transfer of heat, momentum-apparatus and method
GB8601359D0 (en) 1986-01-21 1986-02-26 Shell Int Research Contacting gas & liquid
US4750975A (en) 1986-03-17 1988-06-14 Uni-Frac, Inc. Vapor/liquid contact column structure
US5244604A (en) 1992-04-02 1993-09-14 Uop Packing-enhanced baffled downcomer fractionation tray
US5318732A (en) 1992-12-29 1994-06-07 Uop Capacity-enhanced multiple downcomer fractionation trays
US5707563A (en) 1993-12-16 1998-01-13 Uop V-module fractionation tray
US5407605A (en) 1993-12-16 1995-04-18 Uop Fractionation tray with side discharging triangular downcomers
CA2186119C (en) 1994-03-24 2007-01-02 Gerrit Konijn Column for counter-currently contacting gas and liquid
EP0694325A1 (en) 1994-07-29 1996-01-31 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Column for contacting gas and liquid
US5683629A (en) 1995-06-02 1997-11-04 Shell Oil Company Horizontal tray and column for contacting gas and liquid
US5798086A (en) 1996-05-10 1998-08-25 Erickson; Donald C. Intensified locally cocurrent tray contactors
US5837105A (en) 1997-04-07 1998-11-17 Mobil Oil Corporation Co-current contacting separation tray design and methods for using same
US6059934A (en) * 1997-04-07 2000-05-09 Mobil Oil Corporation Co-current contacting separation tray design and methods for using same
AU9304098A (en) 1997-09-10 1999-03-29 Koch-Glitsch, Inc. Downcomers for vapor-liquid contact trays
US6527258B2 (en) * 1999-03-19 2003-03-04 Sulzer Chemtech Ag Apparatus for the collection and distribution of liquid in a column
US20010015136A1 (en) * 2000-02-16 2001-08-23 Letzel Hugo Martijn Column for counter-currently contacting gas and liquid
US6682633B1 (en) 2000-12-22 2004-01-27 Uop Llc Apparatus for cocurrent fractional distillation

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103108692A (zh) * 2010-09-27 2013-05-15 环球油品公司 用于分布蒸气和液相的装置和方法
CN103732315A (zh) * 2011-09-09 2014-04-16 环球油品公司 用于海上作业的并流汽液接触设备
CN103732315B (zh) * 2011-09-09 2015-08-12 环球油品公司 用于海上作业的并流汽液接触设备
CN105228713A (zh) * 2013-03-11 2016-01-06 巴斯夫欧洲公司 在塔中进行传质过程的方法
CN105451859A (zh) * 2013-06-10 2016-03-30 Ifp新能源公司 用于带次级分配***的气/液接触塔的分配器塔盘
CN103463941A (zh) * 2013-09-27 2013-12-25 南京华基塔业有限公司 一种填料塔内置管外壁液流导引器
CN107961686A (zh) * 2017-11-03 2018-04-27 中石化广州工程有限公司 一种液化天然气气液预混装置
CN111989145A (zh) * 2018-03-29 2020-11-24 环球油品有限责任公司 在壳体处采用降液管的蒸气-液体接触装置和方法
CN112020383A (zh) * 2018-03-29 2020-12-01 环球油品有限责任公司 采用交叉接触的蒸气-液体接触装置和方法
CN114100173A (zh) * 2021-11-03 2022-03-01 何金翠 一种脱轻精馏塔

Also Published As

Publication number Publication date
JP5422008B2 (ja) 2014-02-19
US7424999B2 (en) 2008-09-16
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TWI359042B (en) 2012-03-01
TW200732024A (en) 2007-09-01
US20070137482A1 (en) 2007-06-21
EP2144696A2 (en) 2010-01-20
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CN101484236B (zh) 2013-01-02
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KR20080070871A (ko) 2008-07-31
MY142765A (en) 2010-12-31
EP2144696A4 (en) 2011-12-21
WO2007081622A2 (en) 2007-07-19
CA2633429C (en) 2009-06-30
SA07280030B1 (ar) 2011-04-24
KR100948900B1 (ko) 2010-03-24
JP2009519820A (ja) 2009-05-21
CA2633429A1 (en) 2007-07-19

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