CN107073354A - 用于实现传质过程的阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于实现传质过程的阀，所述阀容纳在包括上塔盘(3)和下塔盘(5)的分离塔盘中，在上塔盘(3)与下塔盘(5)之间形成有闸口(1)，阀(13)包括关闭元件(11)，该关闭元件构造成使得在第一阀位置闸口(1)的下塔盘(5)中的开口(9)能借助关闭元件(11)关闭，这样液体能从上塔盘(3)流入闸口(1)中，并且在第二阀位置，下塔盘(5)中的开口(9)打开并且上塔盘(3)中的开口(7)打开，这样气体能流经闸口(1)和在上塔盘(3)上的液体。关闭元件(11)采取罩盖的形式设计，罩盖包括具有开口(21)的壳套(23)，所述开口以这样的方式定位，即在第二阀位置，气体能经开口(21)流入在上塔盘(3)上的液体，并且还包括通气筒(15)，关闭元件(11)被设计为罩盖并且通气筒(15)构造成使得通气筒(15)的截面比被设计为罩盖的关闭元件(11)的截面小，并且通气筒(15)与闸口(1)的下塔盘(5)连接并且突出到闸口(1)中，或通气筒(15)与被设计为罩盖的关闭元件(11)连接。

Description

用于实现传质过程的阀

技术领域

本发明涉及一种用于实现传质过程的阀，所述阀容纳在分离塔盘中，所述分离塔盘包括上塔盘和下塔盘，在上塔盘与下塔盘之间形成有闸口(lock)，所述阀包括关闭元件，该关闭元件构造成使得，在第一阀位置，闸口的下塔盘中的开口能借助于关闭元件关闭，从而液体能从上塔盘流入闸口中，并且在第二阀位置，下塔盘中的开口打开并且上塔盘中的开口打开，使得气体能流动经过闸口并并流动经过上塔盘上的液体。

背景技术

例如，从EP 2 033 698 A1、EP 2 027 901 A1或RU 2 237 508 C1已知一种用于实现传质过程的阀，所述阀容纳在包括上塔盘和下塔盘的分离塔盘中，在上塔盘与下塔盘之间形成有闸口，所述阀被设计成使得，在一个阀位置，气体能流经分离塔盘并且被传导通过在上塔盘上的液体，而当气体供给被中断时，在第二阀位置，阀确保液体能从上塔盘流入闸口。在这些文献中公开的阀均包括包含有两个阀盘的关闭元件，所述阀盘通过间隔连板彼此连接。在关闭元件的第一位置，阀的流出开口由下阀盘关闭，液体经流出开口能从下塔盘流出至在下塔盘下方的分离塔盘。同时，第二阀盘设置在允许液体从上塔盘流入至闸口的位置。在第二阀位置，关闭元件上升，这样气体能首先经在阀中的下开口流入闸口，然后能经阀壳体中的开口围绕下阀盘流动，沿朝向上阀盘的方向流经闸口，气体在上塔盘上被引导经过在塔盘上的液体。

从现有技术已知的方法的一个缺点在于阀可能会被阻塞，这样当气体供给重启或者为了打开所述阀而需要过高的气体压力时，液体不流出闸口。这会导致分离性能的恶化。又一个缺点在于，在从现有技术已知的阀中，在下塔盘中需要大开口截面，使得在气体供给开始时，液体能从闸口流出并且气体能逆流流经开口。这种情况下，气体不应当超过不可能发生逆流的临界气体速率。只要临界气体速率被超过，液体就不再能流出闸口。此外，当闸口充满液体时，气体将一部分液体带回到上塔盘上，从而引起液体的非期望再混合和进而塔盘的分离性能的恶化。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于实现传质过程的阀，通过所述阀，在第一阀位置，闸口的下塔盘中的开口能关闭，而在第二阀位置，下塔盘中的开口打开并且上塔盘中的封闭闸口的开口打开，所述阀以故障安全方式起作用，这样阀不会倾斜脱位并且因此不会被阻塞，并且其中，当气体供应重启时，液体能流出闸口并且气流和液流不会互相阻碍。

该目的借助于一种用于实现传质过程的阀来实现，所述阀容纳在包括上塔盘和下塔盘的分离塔盘中，在上塔盘与下塔盘之间形成有闸口，所述阀包括关闭元件，该关闭元件构造成使得，在第一阀位置，闸口的下塔盘中的开口能借助于关闭元件关闭，这样液体能从上塔盘流入闸口中，并且在第二阀位置，下塔盘中的开口打开且上塔盘中的开口打开，这样气体能流经闸口并流经在上塔盘上的液体，关闭元件被设计成罩盖的形式，所述罩盖包括具有开口的壳套，所述开口以这样的方式定位，即在第二阀位置，气体能经开口流入在上塔盘上的液体中，并且此外包括通气筒，关闭元件被设计为罩盖并且通气筒构造成使得通气筒的截面小于被设计为罩盖的关闭元件的截面，并且通气筒与闸口的下塔盘连接并且突出到闸口中，或通气筒与被设计为罩盖的关闭元件连接。

通过关闭元件以罩盖的形式构成，避免了关闭元件可能在阀中倾斜的状况。此外，通气筒确保了，当气体供给重启以致于关闭元件移动到第二阀位置时，气体能流经闸口并且同时液体流出闸口。这种情况下，气体流经通气筒并且流出闸口的液体在通气筒的外侧流经下塔盘中的开口。由于供液体和气体流过的通道不同，各股流不会互相阻碍。结果，当阀打开时，被设计为罩盖的关闭元件能通过气流移动到第二位置，关闭元件的移动不会受液体流出闸口导致的气流的干扰不利地影响。此外，由此也避免了特别是在强气流的情况下阻止液体流出闸口的状况。

如果通气筒与被设计为罩盖的关闭元件连接，则在第一实施例中，通气筒安装在罩盖的头部上，这样在通气筒与罩盖的壳套之间形成了自由截面。在第二实施例中，通气筒与罩盖的壳套邻接。这种情况下，通气筒具有比罩盖的壳套小的截面。当关闭元件从第一阀位置移出到第二阀位置时，气体然后能向上流经通气筒且液体能通过未被通气筒占据的截面向下流出闸口。

为了避免罩盖由于气流而上升得过多并且保留在第二阀位置的状况，在本发明的一个实施例中，罩盖形成在闸口的上塔盘上，在第二阀位置被设计为罩盖的关闭元件与所述罩盖靠接。为使气流在于第二阀位置被设计为罩盖的关闭元件与上塔盘上的罩盖靠接时不受阻碍，优选在上塔盘上的罩盖中形成有开口且这些开口与被设计为罩盖的关闭元件的壳套中的开口匹配。因此，当被设计为罩盖的关闭元件处于第二阀位置时，气体能经被设计为罩盖的关闭元件中的开口和上塔盘上的罩盖中的开口流入在上塔盘上的液体中。

在一个替代实施例中，通气筒已在其上形成止挡部，当通气筒与下塔盘连接时，被设计为罩盖的关闭元件利用壳套上的止挡部与该止挡部靠接。被设计为罩盖的关闭元件的移动也受通气筒上的止挡部限制。为此，被设计为罩盖的关闭元件利用形成在罩盖上的止挡部与通气筒上的止挡部靠接。当通气筒与下塔盘连接时向第一阀位置的移动的局限之处在于，在第一阀位置，被设计为罩盖的关闭元件位于通气筒上。

通气筒上的止挡部可例如采取通气筒的上端部处的卷边或环形加宽部的形式设计。或者，也可以将通气筒上的止挡部设计为肋部、肋部的一部分或销。被设计为罩盖的关闭元件上的止挡部例如是壳套的下端部处的环绕肋部。或者，也可以使用定向到被设计为罩盖的关闭元件的内部中的卷边或肋部作为止挡部。在又一替代实施例中，止挡部在被设计为罩盖的关闭元件的壳套上包括至少一个销。例如在通气筒上的止挡部被设计为外周卷边、环形加宽部或肋部时这是可以的。这确保了被设计为罩盖的关闭元件利用被设计为销的止挡部与通气筒上的止挡部靠接，即使当被设计为罩盖的关闭元件在其移动期间旋转时。

为了在传质过程期间将气流传导到通气筒的内部，在本发明的一个实施例中，通气筒的下端部具有直径加宽部。下端部处的直径加宽部扩大了气体入口开口，这样向上流动的气体被引入通气筒中。这同时具有较少气体流经位于通气筒的外侧并且供液体流出闸口的截面的优点。这还具有液体的流出也不受气体在通气筒周围流经通气筒外侧的截面的阻碍的优点。同时，液体在流出闸口时也转向，作为其结果沿反方向被引向液体并且流入通气筒中的气流受向下流出的液体影响的程度较低。直径加宽部优选例如以半径的形式连续制成。直径加宽部也可以具有圆锥形、椭圆形或抛物线形的构型。

为了在第一和第二阀位置之间引导罩盖，例如可以将闸口的下塔盘和上塔盘与套筒连接并且将罩盖引导到套筒中。为了确保液体流出闸口，例如，在套筒中形成有开口且这些开口布置在闸口中的下塔盘的正上方，这样，当阀打开时，液体能从下塔盘流出并穿过开口。此外，有利的是在上塔盘下方在套筒的上部区域中设置开口，在被设计为罩盖的关闭元件从第一阀位置移动到第二阀位置期间气体能经所述开口从罩盖流出。此外，由于闸口的区域中的套筒中的开口，液体在关闭元件处于第一阀位置时可以从上塔盘经套筒流入闸口并且在关闭元件处于第二阀位置时可以流出闸口。

作为对套筒的替代，也可以设置引导销，罩盖在所述引导销之间被引导。为此，优选地，使用至少三个引导销，这样被设计为罩盖的关闭元件无法从引导销之间掉出。

当用于被设计为罩盖的关闭元件的止挡部以上塔盘上的罩盖的形式构成时，如果套筒容纳在下塔盘与上塔盘之间，则优选上塔盘上的罩盖是塔盘之间的套筒的一部分，套筒突出穿过上塔盘并且形成用于该目的的罩盖。

或者，也可以将套筒构造成使得其突出穿过上塔盘，并且在套筒的上端部处形成止挡部，在第二阀位置被设计为罩盖的关闭元件与所述止挡部靠接。止挡部可例如作为带凸缘的边缘、卷边、肋部或以销的形式设置在套筒的上端部处。

如果通气筒与被设计为罩盖的关闭元件连接，则另外优选的是套筒在其上形成有止挡部，在第一阀位置被设计为罩盖的关闭元件与所述止挡部靠接。其优点在于，当阀处于第一阀位置时，被设计为罩盖的关闭元件以及形成在其上的通气筒不会从阀掉出。这样情况下，止挡部可如上所述设计用于紧固在下塔盘上的通气筒。这种情况下，必须记住止挡部应当仅以使得液体从闸口流出不受阻碍的程度突出到开放的截面中。为此，要么止挡部仅以使得被设计为罩盖的关闭元件位于止挡部上的程度突出到套筒的内部，但止挡部不突出到罩盖的内部，要么止挡部采取套筒上的销的形式设计。

如果使用引导销代替套筒，则止挡部形成在引导销上。为此，例如，可以使在它们的端部处倒圆的引导销弯曲，这样在第一阀位置被设计为罩盖的关闭元件位于引导销的弯曲倒圆端部上。或者，也可以为引导销设置止挡销，在第一阀位置被设计为罩盖的关闭元件位于所述止挡销上。

为了允许正在其中实现传质过程的塔中的压力补偿，当传质过程中断时，在此期间被设计为罩盖的关闭元件处于下方位置，优选在盖中或罩盖的壳套中设置内孔。如果在壳套中形成有内孔，则所述内孔优选位于闸口中的最高液位的上方，目的是为了避免液体能经该内孔流出闸口的状况。

通气筒的截面可采用任何形式构成。同样可以采取任何形式构成下塔盘中的开口的未被通气筒占据的截面。尤其优选闸口的下塔盘和上塔盘中的开口截面具有圆形构型。于是通气筒同样可以具有直径较小的圆形构型并且将通气筒同心地布置在下塔盘的开口截面中。或者，也可以采取直径与下塔盘中的开口的直径一致的圆的一个扇段的形式构成通气筒。这种情况下，通气筒的圆的该扇段可采取任何形式。例如，可以使用圆的中间切口作为通气筒的截面。此外，通气筒也可包括圆的多个扇段，并且液体能经其流出闸口的截面区域于是位于圆的扇段之间。

除下塔盘中的圆形开口截面以外，当然也可以具有任何其它截面。闸口的上塔盘中的开口、被设计为罩盖的关闭元件和如果设置的话下塔盘与上塔盘之间的套筒于是也相应地设计。由于制造原因，优选圆形截面。此外，圆形截面也具有角部中不会形成沉积物的优点。

为了减少经通气筒流出的液体被相反地引导的气流夹带，还优选的是在下方开口的区域中设置引导元件，液体经所述下方开口流出闸口，并且所述引导元件进一步突出到比通气筒更在闸口下方的空间中。例如，液体经其流出的向下地定向的流出沟槽可作为引导元件安装在通气筒上。为了减少液体的夹带，流出沟槽例如沿远离气体流经的截面表面的方向向下倾斜地延伸。液体因此进一步远离供气体流到下塔盘上的开口流动，引导元件的长度被选择成使得这些端部在其中气体速率如此之低以致于不会夹带液滴的区域中。被用作引导元件的流出沟槽例如可具有u形、v形或矩形截面并且优选地向上开口。

根据本发明的阀可用于在塔中实现的所有气体/液体工艺。这些气体/液体工艺例如是蒸馏工艺、精馏工艺或吸附工艺。在运行期间，液***于闸口上方的上塔盘上并且气体从底部向上流经塔和在上塔盘上的液体。这种情况下，被设计为罩盖的关闭元件通过气流保持在第二阀位置。这种情况下，气体向上流经闸口并且在上塔盘上方流经被设计为罩盖的关闭元件中的开口，流经在上塔盘上的液体。在一定时间之后，气体供应中断。结果，被设计为罩盖的关闭元件不再被保持在第二阀位置并且下落到第一阀位置。闸口的下塔盘中的开口由此关闭。由于不存在气流，来自闸口的上塔盘的液体经闸口的上塔盘中的开口流出到闸口中。在气体供应重启之后，被设计为罩盖的关闭元件再次上升，这样它再次移动到第二阀位置。下塔盘中的开口的未被通气筒占据的截面由此被释放，这样液体能经打开的截面从闸口流出到位于下方的闸口的上塔盘上。结果，与其中仅使用单独的塔盘的气体/液体工艺相比，阻止了在各个塔盘上的液体的混合，结果能提高气体/液体工艺的效力。

本发明的实施例在附图中示出并且在以下说明中更详细地说明。

附图说明

图1示出第一实施例中的用于闸口的阀，

图2示出具有用于液体的另外的引导元件的根据图1的阀，

图3示出第二实施例中的用于闸口的阀，关闭元件处于第一阀位置，

图4示出第二实施例中的用于闸口的阀，关闭元件处于第二阀位置，

图5A至5G示出通气筒的不同截面，

图6示出第一实施例中的用于被设计为罩盖的关闭元件的止挡部，

图7示出第二实施例中的用于被设计为罩盖的关闭元件的止挡部，

图8示出具有直径加宽部的通气筒的下部，

图9示出第三实施例中的具有关闭元件的阀。

具体实施方式

图1示出用于闸口的阀，所述闸口例如用在用于循环传质过程的塔中。

用于循环传质过程的塔的闸口1包括上塔盘3和下塔盘5。至少一个开口7、9分别位于上塔盘3和下塔盘5两者中，液体能经所述开口向下流动且气体能经所述开口向上流动。上塔盘3中的开口7和下塔盘5中的开口9布置成互相上下对准，从而将上塔盘3和下塔盘5连接的阀13的关闭元件11能经开口7、9移动到塔盘3、5中。根据本发明，关闭元件11以罩盖的形式构成。

根据本发明，阀13包括通气筒15，该通气筒与下塔盘5牢固地连接且通气筒的开口截面比下塔盘中的开口9的开口截面小。在这里图示的实施例中，通气筒15在其上端部具有环形加宽部17，该环形加宽部的直径与被设计为罩盖的关闭元件11的内径一致。在气体供应开始时，环形加宽部17防止气体能在被设计为罩盖的关闭元件11上升时流入闸口中。被设计为罩盖的关闭元件11下方的气体压力因此保持足够高以使被设计为罩盖的关闭元件11上升到第二阀位置。

为使被设计为罩盖的关闭元件11能以无故障方式上升并且在被设计为罩盖的关闭元件11的提升移动开始后液体不会立即流出闸口1，在第一阀位置，通气筒15和被设计为罩盖的关闭元件11突出到下塔盘5下方的空间中距离h。当气体流动开始时，气体首先仅经下开口25流入通气筒中并且因此在被设计为罩盖的关闭元件11上施加足够高的力以使设计为罩盖的关闭元件上升离开第一阀位置。只要被设计为罩盖的关闭元件11已上升距离h，液体就能从下塔盘5流出闸口。这种情况下，液体经开口9流到通气筒15的外侧。由于在通气筒15的下端部处的环形加宽部19，液体转向，这样它不会直接阻碍被引导到通气筒中的气流。为了使流出的液体不在闸口1中造成同时妨碍液体的进一步流出的真空，被设计为罩盖的关闭元件11已在其中设置有开口21，只要被设计为罩盖的关闭元件已上升距离h，气体就能经所述开口21从被设计为罩盖的关闭元件11流出到闸口1中。为此，开口21布置在被设计为罩盖的关闭元件11的壳套23上，使得当被设计为罩盖的关闭元件11处于第一阀位置时，开口21的顶部边缘位于通气筒15的上端下方距离h的量。

为使被设计为罩盖的关闭元件11在其从第一阀位置移出到第二阀位置时仅沿轴向移动并且不倾斜，在这里图示的实施例中，被设计为罩盖的关闭元件11在套筒27中被引导。为了不妨碍液流和气流，套筒27已在其中形成在下塔盘5下方的下开口29，液体能经所述下开口从闸口1流出到位于下方的空间中。同时，套筒27和在通气筒15的下端部处的环形加宽部19还用于将通气筒15保持就位。为此，套筒27突出至下塔盘5下方的空间中距离h。为使气体和液体能在闸口1的区域中流入和流出套筒27，在闸口1内部，套筒27上同样形成有开口31。

在图1所示的实施例中，套筒27呈罩盖33的形式突出到上塔盘3上方的空间中。由此形成了用于被设计为罩盖的关闭元件11的上止挡部，在第二阀位置，该上止挡部限制被设计为罩盖的关闭元件11的移动。套筒27已在其中形成在上塔盘3上方的上开口35，只要气流不再足够强到妨碍液体从上塔盘3的流出，液体就能经所述上开口从上塔盘流入闸口。为了能发生传质，设计了在第二阀位置时用于被设计为罩盖的关闭元件11的止挡部，使得被设计为罩盖的关闭元件11中的开口21在第二阀位置位于上塔盘3的上方，开口21的下缘优选地与上塔盘3平齐地终止。在第二阀位置，气体由此经被设计为罩盖的关闭元件11的壳套23中的开口21和套筒27中的上开口35流入上塔盘3的液体中，这样上塔盘3的气体和液体之间发生强化传质。

在循环传质过程中，气体供应在规定时间之后被中断并且分离塔盘的整个液体被传导到位于下方的分离塔盘上。为使这种情况下不发生再混合，液体首先流入闸口1，并且在气体供应重启之后从其中流到位于下方的分离塔盘上。在传质过程期间，阀13的关闭元件11处于第二阀位置。当气体流动结束时，关闭元件11落入第一阀位置，在该第一阀位置，闸口1的下塔盘5中的开口9关闭。为使液体在关闭元件11从第二阀位置向第一阀位置的升降移动期间不会从上塔盘3经闸口1流出到闸口1下方的空间中，套筒27中的开口31被设计成使得开口31的顶部边缘与通气筒15的上端部的间距与距离h一致。液体因此仅在被设计为罩盖的关闭元件11的壳套23的下缘关闭下塔盘5中的开口9时才能经开口31流入闸口1。这确保了当气体供应被中断时，来自上塔盘3的全部液体首先被收集在闸口1中并且无法经下塔盘5中的开口9流出。

图2示出用于具有用于液体的附加引导元件的闸口的阀。

图2所示的阀的设置与图1所示的阀基本一致。与图1所示的阀相比，其另外包括布置在通气筒15的下端部处的呈流出沟槽38形式的引导元件。为此，流出沟槽38与环形加宽部19邻接。借助于流出沟槽38，液体被传导离开气体流过的下开口25。其优点在于，液体在气体速率如此之低以致于不会夹带液滴的区域中流出。为此，与这里图示的实施例中一样，流出沟槽38优选成一定角度倾斜向下取向，流出沟槽38的路线远离下开口35延伸。流出沟槽38的截面例如可呈u形、v形或优选矩形，流出沟槽38优选向上开口。

只要通气筒与闸口1的下塔盘5牢固地连接，就可使用这种类型的引导元件，例如流出沟槽38，图6和7所示的实施例中也是这种情况。在例如以下在图3、4和9中示出的实施例——其中通气筒与关闭元件连接——中，对应的引导元件可确定尺寸为或仅安装成使得阀的功能不会因此受阻。

处于第一阀位置的用于循环传质过程的塔中的闸口的阀的第二实施例在图3中示出。图4示出处于第二阀位置的根据图3所示的实施例的关闭元件。

与图1所示的实施例相反，在图3和4所示的实施例中，通气筒15与被设计为罩盖的关闭元件11连接。为了在液体从闸口1的流出开始时下塔盘5中的开口9不会充满液体，这样气流被中断或弱化，这种情况下通气筒15比被设计为罩盖的关闭元件11的壳套23长。结果，液体首先流经下塔盘5中的开口9的未被通气筒15占据的截面，并且气体仍能经开口25流入通气筒15中。

当气体供应被中断时，被设计为罩盖的关闭元件11处于图3所示的第一阀位置。由于被设计为罩盖的关闭元件11的壳套经下塔盘5中的开口9向下突出，开口9关闭，这样液体不能从闸口1流出到位于闸口下方的空间中。允许液体流出闸口的开口全都关闭。

当气体供应重启时，被设计为罩盖的关闭元件11通过气体流入通气筒15和流入通气筒15与壳套23之间的空隙中而上升。由于壳套23向下突出经过下塔盘5进入到闸口1下方的空间中，被设计为罩盖的关闭元件11首先必须上升，直至壳套23的下端部在下塔盘5的上方，这样液体能流出闸口。为此，如从图4可知，在下塔盘5正上方在套筒27中形成有开口36。液体能经下塔盘5中的开口9的未被通气筒15占据的开口截面流经套筒27中的这些开口36并流出闸口1。由于通气筒16从被设计为罩盖的关闭元件11的壳套23向下突出，气体仍能流入通气筒15中并且进一步提升关闭元件11，同时液体从闸口1流出到位于下方的空间中。由于液体仅在关闭元件11已经移动之后从闸口1流出，这确保了全部液体残留在下一个下闸口的上塔盘3上并且在气体供应开始的同时液体不会经下一个下闸口进一步流出。由此能进一步优化传质过程。

为了液体在关闭元件11的提升移动期间能流出闸口1并且不会在闸口中形成将导致液体被吸入闸口并且由此中断液体流出的真空，在被设计为罩盖的关闭元件11的壳套23中形成有开口21并且在通气筒15中形成有开口37。这种情况下，壳套23中的开口21和通气筒中的开口37优选布置在被设计为罩盖的关闭元件11的上部区域中。只要壳套23中的开口21与套筒27的上部区域中的开口31重叠，气体就能经开口21、31从通气筒以及壳套23下方的区域流出到闸口中以便补偿压力。

由于该气流，被设计为罩盖的关闭元件11进一步上升，直至它已到达图4所示的第二阀位置。在第二阀位置，开口21至少部分地位于上塔盘3上方，这样气体能经开口21流出到上塔盘3上方的空间中。由于在传质过程期间液***于上塔盘上，气体被传导通过液体。

只要气体供应被再次中断，被设计为罩盖的关闭元件11就再次下落到图3所示的第一阀位置，结果上塔盘中的开口7被释放，使得液体能经套筒27中的开口31从上塔盘流入闸口。

为了在关闭元件11的提升移动期间气流不受液体从闸口1流出妨碍并且同时液体不受气流阻碍地从闸口1流出，通气筒15构造成使得其仅占据下塔盘5中的开口9的开口截面的一部分。通气筒15的开口25的构型的可能变型在图5A至5G中示出。这种情况下，下塔盘5中的开口9分别呈圆形。然而，除这里对开口9示出的圆形外，开口9也可采取任何其它截面。

在图5A所示的实施例中，通气筒15同样具有圆形截面。这种情况下，通气筒15同心地布置在开口9中。然而，偏心布置同样是可以的。也可以为通气筒配置呈另一种形状的截面表面，例如具有至少三个角的多边形、椭圆形或任何其它形状。必须记住的是，通气筒15的开口25的截面表面(横截面)比下塔盘5中的开口9的截面表面小，并且最大程度被选择成使得通气筒15不会与开口9交叉，而是完全位于开口9中。

其中通气筒采用圆的一个扇段形式构成的不同变型在图5B、5C和5D中示出。这种情况下，在图5B中，通气筒中的开口25的截面表面比开口9的自由截面表面39大，在图5C所示的实施例中，通气筒中的开口25的截面表面比开口9的自由截面表面39小，并且在图5D所示的实施例中，两个截面表面25、39的尺寸相等。

在图5E所示的实施例中，通气筒具有形式为两个圆扇段的截面。或者，也可以为通气筒配置仅一个圆扇段或更多个圆扇段的截面。圆扇段也不必分别具有90°的中心角。各个圆扇段的中心角可采取任何其它值。仅需确保通气筒15的开口25的总体截面表面比下塔盘5中的开口9的总体截面表面小。

在图5F和5G所示的实施例中，在图5F中，开口9的未被通气筒15占据的截面39以一个圆的互相相对地布置的两个轴向地对称的部段构成，而在图5G所示的实施例中，通气筒15以一个圆的互相相对地布置的两个轴向地对称的部段的形式镜像倒置。

在图5A至5G中，自由截面表面39分别是开口9的供液体从闸口1流出的截面表面。

为了被设计为罩盖的关闭元件11分别保持在第一和第二阀位置，有必要分别设置限制被设计为罩盖的关闭元件11的升降移动的止挡部。

如果通气筒15经由套筒27与下塔盘5连接，则用于限制在第一阀位置的升程的下止挡部通过在通气筒15的下端部处的环形加宽部19来实现。

如图1所示，上止挡部能采取上塔盘3上方的罩盖33的形式实现。或者，也可以使用在通气筒15的上端部处的环形加宽部17作为用于第二阀位置的止挡部。这例如在图6和7中示出。

在图6所示的实施例中，带凸缘的边缘41在被设计为罩盖的关闭元件11的壳套23的下端部处成形。在第二阀位置，被设计为罩盖的关闭元件11利用带凸缘的边缘41与在通气筒15的上端部处的环形加宽部17靠接，这样限制了关闭元件的向上升降移动。

或者，卷边43也可在被设计为罩盖的关闭元件的壳套23中成形并且与通气筒15的环形加宽部17靠接以便限制在第二阀位置的提升移动。这例如在图7中示出。

由于在图3和4所示的实施例中通气筒15无法被用作止挡部，所以这里例如可以将上、下止挡部成形为用于限制套筒27中的升程。这种情况下，该止挡部同样可采用带凸缘的边缘或卷边的形式或销形式实现。

其中通气筒15在下端部处具有不与边缘一起延伸的直径加宽部45的实施例在图8中示出。与在通气筒15的下端部处具有环形加宽部19的图1、6和7所示的实施例相反，在图8所示的实施例中，直径连续地扩大。这避免了可能形成死区的锐利边缘，在所述死区中又可能出现沉积物。作为直径的连续扩大的结果，液体能平顺地转向。这种情况下，直径的连续扩大可例如作为半径实现，如这里所示。或者，也可设想抛物线形、椭圆形或双曲线形的直径增大。

具有一体地形成在被设计为罩盖的关闭元件11上的通气筒15的阀的又一实施例在图9中示出。

与图3和4所示的实施例相比，在图9所示的实施例中，通气筒15形成在被设计为罩盖的关闭元件11的壳套23下方。这种情况下，通气筒由壳套23的径向变窄部形成。

在图9所示的实施例中，被设计为罩盖的关闭元件11的壳套23构造成使得，在第一阀位置，下塔盘5下方的下开口29和在下塔盘5正上方的开口36在包围被设计为罩盖的关闭元件11的套筒中是关闭的，以便由此防止液体从闸口1流出。在被设计为罩盖的关闭元件11向第二阀位置的提升移动期间，形成在壳套23的下端部处的通气筒15沿朝向下开口29和在下塔盘5正上方的开口36的方向移动。只要通气筒已到达下塔盘5上方的开口36，液体就能经开口36和下开口29从闸口流出。同时，气体能经壳套中的开口21和闸口1内的套筒27的上部区域中的开口31从被设计为罩盖的关闭元件11流出到闸口1中。只要关闭元件11已到达第二阀位置，气体就经被设计为罩盖的关闭元件11的壳套23中的开口21和套筒27中的上开口25流到在上塔盘3上的液体中。这种情况下，被设计为罩盖的关闭元件11在第二阀位置的提升移动受在突出到上塔盘3上方的空间中的套筒27的上端部的带凸缘的边缘47限制。

在第一阀位置的止挡部通过形成在突出到下塔盘5下方的空间中的套筒27的下端部处的带凸缘的边缘49实现。这种情况下，可选地具有环形加宽部19的通气筒与带凸缘的边缘49靠接以便限制在第一阀位置的向下升降移动。

作为对在套筒27的上端部和下端部处的带凸缘的边缘47、49的替代，也可设置任何其它形式的止挡部，例如突出到套筒27中的卷边或销。上塔盘3上方的用于第二阀位置的止挡部也可采用罩盖的形式实现，如图1所示。

在全部图示的实施例中，还优选罩盖11已在其中在闸口1的最高液位上方形成有内孔，当关闭元件处于下方位置并且通过塔的气流由此被中断时，能借助于所述内孔发生压力补偿。

附图标记列表

1 闸口

3 上塔盘

5 下塔盘

7 上塔盘3中的开口

9 下塔盘5中的开口

11 关闭元件

13 阀

15 通气筒

17 在通气筒15的上端部处的环形加宽部

19 在通气筒15的下端部处的环形加宽部

21 开口

23 壳套

25 通气筒15中的下开口

27 套筒

29 下开口

31 套筒27中的开口

33 罩盖

35 上开口

36 套筒27中的开口

37 通气筒15中的开口

38 流出沟槽

39 未被通气筒15占据的截面

41 带凸缘的边缘

43 卷边

45 直径加宽部

47 带凸缘的边缘

49 带凸缘的边缘

Claims (12)

1.一种用于实现传质过程的阀，所述阀容纳在包括上塔盘(3)和下塔盘(5)的分离塔盘中，在所述上塔盘(3)与所述下塔盘(5)之间形成有闸口(1)，所述阀(13)包括关闭元件(11)，所述关闭元件构造成使得，在第一阀位置，所述闸口(1)的所述下塔盘(5)中的开口(9)能借助于所述关闭元件(11)关闭，这样液体能从所述上塔盘(3)流入所述闸口(1)中，并且在第二阀位置，所述下塔盘(5)中的开口(9)打开且所述上塔盘(3)中的开口(7)打开，这样气体能流经所述闸口(1)和流经所述上塔盘(3)上的液体，其特征在于，所述关闭元件(11)被设计成罩盖的形式，所述罩盖包括具有开口(21)的壳套(23)，所述壳套的开口以这样的方式定位，即在所述第二阀位置，气体能经所述开口(21)流入所述上塔盘(3)上的液体中，此外包括通气筒(15)，被设计为罩盖的所述关闭元件(11)和所述通气筒(15)构造成，使得所述通气筒(15)的截面比被设计为罩盖的所述关闭元件(11)的截面小，其中，所述通气筒(15)与所述闸口(1)的所述下塔盘(5)连接并且突出到所述闸口(1)中，或所述通气筒(15)与被设计为罩盖的所述关闭元件(11)连接。

2.如权利要求1所述的阀，其特征在于，在所述闸口(1)的所述上塔盘(3)上形成有罩盖(33)，在所述第二阀位置，被设计为罩盖的关闭元件(11)与所述上塔盘上的罩盖靠接。

3.如权利要求1或2所述的阀，其特征在于，在所述通气筒(15)上形成有止挡部，如果所述通气筒(15)与所述下塔盘连接，则被设计为罩盖的所述关闭元件(11)利用所述壳套(23)上的止挡部(41，43)与所述通气筒上的止挡部靠接。

4.如权利要求3所述的阀，其特征在于，所述通气筒(15)上的止挡部采用在所述通气筒(15)的上端部处的卷边或环形加宽部(17)的形式设计。

5.如权利要求3或4所述的阀，其特征在于，被设计为罩盖的所述关闭元件(11)上的所述止挡部是在所述壳套(23)的下端部处的环绕肋部。

6.如权利要求3或4所述的阀，其特征在于，所述止挡部包括在被设计为罩盖的所述关闭元件(11)的所述壳套(23)上的至少一个销。

7.如权利要求1至6中任一项所述的阀，其特征在于，所述通气筒(15)的下端部具有直径加宽部(45)。

8.如权利要求1至7中任一项所述的阀，其特征在于，所述闸口(1)的所述下塔盘(5)和所述上塔盘(3)与套筒(27)连接，被设计为罩盖的所述关闭元件(11)在所述套筒(27)中被引导。

9.如权利要求8所述的阀，其特征在于，在所述套筒(27)上形成有止挡部，如果所述通气筒(15)与被设计为罩盖的所述关闭元件(11)连接，则在所述第一阀位置，被设计为罩盖的所述关闭元件(11)与所述套筒上的止挡部靠接。

10.如权利要求8或9所述的阀，其特征在于，在所述闸口(1)的区域中在所述套筒(27)中形成有开口(31，36)，这样液体在被设计为罩盖的所述关闭元件(11)处于所述第一阀位置时能从所述上塔盘(3)经所述套筒(27)流入所述闸口(1)中，并且在被设计为罩盖的所述关闭元件(11)处于所述第二阀位置时能从所述闸口(1)流出。

11.如权利要求1至10中任一项所述的阀，其特征在于，所述通气筒(15)和所述下塔盘(5)中的所述开口(9)构造成，使得在被设计为罩盖的所述关闭元件(11)从所述第一阀位置移动到所述第二阀位置时，气体从下向上流经所述通气筒(15)并且液体流经所述下塔盘(5)中的所述开口(9)的与所述通气筒(15)不同的截面。

12.如权利要求1至11中任一项所述的阀，其特征在于，在所述通气筒(15)的下端部处布置有用于液体的引导元件(38)。