CN1878601A - 气体－液体接触装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一气体－液体接触装置，其中，打孔的筛孔板(14、15)被格子形的下降管(26)分成多个部分(18至25)，下降管(26)将液体供应到就在其下面的筛孔板部分的中心区域。奇数X个(例如，三个)平行下降管垂直于偶数或X－1个(例如，两个)平行下降管，由此设置成使相邻的筛孔板转过90度角，这样，上筛孔板(14)的下降管(26)中心地延伸在下部筛孔板(15)诸下降管之间。下降管(26)减小液体停滞的区域，在筛孔板上更加均匀地分配液体，并允许较长的流动路径设置在筛孔板上。
Description
技术领域
本发明涉及一气体-液体接触装置。
背景技术
带有下降管的筛孔板最普遍地用于工业用柱形容器内的内件，用来接触一气体和一液体。在这样的柱形容器中，液体横过筛孔板向下流过下降管，从一层筛孔板到另一层筛孔板，同时，气体通过筛孔板向上渗透，在板上形成发泡的液体。
1968年11月12日授予Bruckert的美国专利No.3,410,540描述了具有多个下降管的筛孔板。采用这些筛孔板，多个下降管(例如，5个下降管)沿平行路径横贯筛孔板延伸，筛孔板横贯柱形容器或多或少地等距离间隔开。相邻筛孔板的多个下降管沿着彼此垂直的路径延伸，这样，可从下降管布置多个出口，将液体引导到其下降管之间的下面的筛孔板，这可参考以下两篇文章：“Chemical EngineeringProgress”，Vol.66，No.3，March 1970的50-55页中的“多下降管筛孔板的特性”，作者为W.V.Delivicki和J.L.Wagner，以及“Petrochemicals，Oil andGas Journal”，April 3，1978中的“MD筛孔板可提供丙烯提炼中的节约”，作者为R.D.Kirkpatrick。
总而言之，多下降管筛孔板具有形成在其下端处喷口上方的液体密封装置，于是，避免使用为此目的的任何筛孔板区域，因此提高筛孔板的活性区域，使用横贯筛孔板的较短的液体流动路径，因此，减小筛孔板上的水力梯度，在较大数量的下降管上分散液体载荷，因此，允许在更宽范围的液体和气体流量上更好地控制泡沫高度，从而提供较高的可调范围，并允许下降管用作为筛孔板的主要支承。
尽管这些多下降管筛孔板是一种技术进步，但其存在的问题在于，下降管在下面的筛孔板上带来差的液体流量分配，这导致其上形成液体流量的停滞区域。1995年1月17日授予M.R.Resetarits和M.J.Lockett的美国专利No.5,382,390介绍了最大程度减少该问题的方法，其在筛孔板内提供气体导向槽，以便引导气体朝向最近的下降管并减小泡沫高度。
尽管气体导向槽一定程度上减小了停滞的液体流区域，但仍需要有一气体-液体接触装置，其中，基本上减小了形成在筛孔板上的液体停滞区域。
发明内容
根据本发明，提供一气体-液体接触装置，其包括
a)一向上延伸的外壳，外壳具有一进入其顶端部分的液体入口和一离开其顶端部分的气体出口，以及一进入其下端部分的气体入口和一离开其下端部分的液体出口，
b)多个筛孔板组件，在所述外壳的上部和下部之间的不同高度处分隔外壳，各筛孔板组件包括一组打孔板，它们的至少主要部分通过液体接纳槽的格子图形并对于诸槽的每一图形彼此分离，
c)一对应图形的下降管堰和管道装置，包围上述槽并用来接纳从打孔板分离出来的液体，
d)液体供应装置，其附连到堰和管道装置的管道部分，保持液体在管道部分内的密封，将液体从管道部分供应到就在其下面的各打孔板的中心区域。
各上筛孔板组件的堰和管道装置的部分横过就在其下面的所述打孔板的所述中心区域。
堰和管道装置的诸管道部分较佳地彼此互连，以便更加均匀地分配就在其下面的筛孔板组件上方的液体流动。
格子图形可呈方形。
相邻的筛孔板组件的管道部分可基本上沿相同的方向横过外壳延伸，而相邻的筛孔板组件的管道部分彼此可侧向地移置。
管道部分可遵循一由沿一个方向延伸的奇数X个平行管道、并被沿其垂直方向延伸的偶数X-1个平行管道交叉形成的格子图形，诸管道可侧向地彼此间隔，使相邻筛孔板组件的奇数个管道彼此成直角地延伸，这样，上筛孔板组件的管道经过就在下方的筛孔板组件的打孔板的中心区域上方。
管道可以是槽，而液体供应装置可以是位于槽底的格栅。
向上延伸的外壳在平面图中可以呈圆形，液体供应装置还可包括附连到一管道的诸部分的两侧的闭合的顶部外壳，所述管道在下面的筛孔板组件的分段形状的部分上延伸，各闭合的顶部外壳的内部可以通向管道的内部，以从中接纳液体，并可具有一排出该液体的敞开的底部，一格栅可设置在各敞开底部上方，各格栅可具有多个槽，它们横向于所附连的管道的纵向方向延伸。
较佳地，相邻管道之间的距离是相等值。
液体通道可以一系列开口的形式设置在堰部分内。
X-1个管道的堰部分的端部可与X个管道的堰部分间隔开，以围绕X-1个平行管道提供液体路径。
打孔侧壁的集水筛孔板可设置在格栅下面。
液体流动分配挡板可设置在堰和管道装置的堰部分上。
三个管道的诸外部管道的端部可在平面图中呈倾斜，以在外壳是圆形时紧随外壳的曲率。
在此说明书中，格子图形包括这样的格子图形，其中，
i)液体接纳通道互连在格子相交处，以及
ii)液体接纳通道在格子相交之前终止。
附图的简要说明
在诸附图中，它们借助于实例示出了本发明的实施例，
图1是一气体-液体接触装置的示意侧视图，
图2是从上方观察的图1的两个筛孔板组件的立体图，
图3是沿图2中的III方向从图2的上筛孔板底侧观看的立体图，以及
图4是沿图2的线IV-IV截取的带有围绕的外壳的筛孔板组件底部的示意的底侧截面图。
具体实施方式
现参照图1至4，图中示出一气体-液体接触装置，其包括
a)一向上延伸的外壳1(图1)，外壳具有一进入其顶端部分6的液体入口2和一离开其顶端部分6的气体出口4，以及一进入其下端部分12的气体入口8和一离开其下端部分12的液体出口10，
b)多个筛孔板组件14至17在外壳的上部6和下部12之间的不同高度处分隔外壳1，各筛孔板组件14至17包括一批打孔板18至25(图2)，它们的至少主要部分通过液体接纳槽26的格子图形并对于槽26的每一图形彼此分离，
c)一对应图形的下降管堰和管道装置28，包围上述槽并用来接纳从打孔板18至25分离出来的液体，以及
d)液体供应装置，其呈格栅34至41的形式(图3和4)并附连到堰和管道装置28的管道部分31，保持液体在管道部分31内的密封，对于各个上筛孔板组件14至16，将液体从管道部分31供应到就在其下面的各打孔板18至25的中心区域(图2)。
如图2和3所示，在本发明的此实施例中，各上筛孔板组件14至16的堰和管道装置28的部分横过就在其下面的打孔板18至25的中心区域(图2)。
如图4所示，堰和管道装置28的诸管道部分31彼此互连，以便更加均匀地分配就在其下面的筛孔板组件15至17上方的液体流动。
尽管在本发明的此实施例中格子图形呈方形，但在其它实施例中，它可以呈菱形形状。
格子图形的优点在于，所有的图形可基本上沿相同的方向横过外壳1延伸，使相邻的筛孔板组件15至17的格子图形侧向地彼此可移置，如图2所示，可就在其下面的打孔板18至25的所述中心区域上方延伸。这便于将液体供应到所述中心区域。为此目的，如图2和3所示，在本发明的此实施例中，各堰和管道装置28遵循带有管道部分31的格子图形，管道部分31包括一奇数X，在此实施例中为3，沿一个方向延伸的平行管道42至44基本上桥接一偶数X-1，在此实施例中为2，平行管道46至49沿上述管道的垂直方向延伸。管道42至44和46至49侧向地彼此等距离间隔，这样，如图2所示，通过简单地转动相邻筛孔板组件14至17，相邻筛孔板14至17的管道42至44以及46至49彼此成直角地布置，上筛孔板组件14至16的管道(图1)放置成通过就在下方的筛孔板组件15至17的打孔板18至25的中心区域上方(图2)。
尽管为了清晰起见，示出了管道42至44对管道46、47和48、49之比为3∶2，但在较大的外壳1中可使用较大的比例数。
图4示出互连的管道42至44以及46至49，以便更加均匀地分配下面筛孔板组件上的液体。
向上延伸的外壳1(图4)在平面图中呈圆形，液体供应装置呈格栅34至41的形式(图3)，其还包括附连到管道42至44部分的两侧的闭合的顶部外壳50至57，所述管道在下面的打孔的筛孔板组件15和17的分段形状打孔板18和25(图2和3)上延伸，各闭合的顶部外壳50至57的内部可通向其所附连的管道42至44的内部，以从中接纳液体，并可具有位于底部的一液体出口格栅58，以保持液体在管道42至44和46至49内的密封。
呈一系列开口60(图2)的形式的液体通道可沿着堰部分30设置。在开始过程中液体排出开口60将液体供应到管道42至44和46至49。管道46至49的堰部分30的端部与管道42至44间隔开，以对液体围绕管道46至49的流动提供路径，并分配打孔板19至21和20至24之间的液体，因此，更加均匀地分配其上的液体。
打孔板18至25由突缘构件支承，突缘构件沿着管道42至44和46至49的侧面延伸并附连在其上。
具有打孔侧壁的液体分配、集水筛孔板66(图2)设置在格栅34至41和58下面(图3)以便进一步提高液体在打孔板19至24上的分配。集水筛孔板66的侧壁可以是扩张的金属板。
挡板68至77(图2)设置在堰部分30上，以便更加均匀地分配堰部分30上的液体流动。
在此实施例中，附加的格栅80至87(图3和4)设置在管道46至49内位于集水筛孔板66(图2)上方，以便更加均匀地分配下面的打孔板18至25上的液体
此外，在此实施例中，管道42和44的端部90至93(图2)在平面图中呈倾斜，以紧随外壳1的曲率，以便在管道42和44的较长侧的端部处更好地分配堰部分30上方的液体。
此外，通过液体入口2馈送到外壳1的液体(图1)在打孔的筛孔板组件14上方分配，而通过气体入口8馈送到外壳1的气体向上流过打孔筛孔板组件14至17内的打孔。
筛孔板组件14上分配的液体横贯打孔板部分18至25(图2)流入排出通道26的网络26。当液体横贯打孔板部分18至25流动时，由于气体向上流过其中的打孔，液体在打孔板上发泡。在开始过程中，液体流速较低，发泡液体流过液体排出开口60。当发泡液体达到要求的深度时，它溅出在堰部分30上并排入到下降管装置28内。
格栅34至41(图3)对溅出到格栅内的液体形成一流动颈缩，这样，一液体密封保持在格栅34至41上的管道装置28内。
从格栅34至41排出的液体落到打孔板组件15(图1)的打孔板部分18至25(图2)的中心区域上，当液体流入又重复过流过程的下降管管道装置28内时，液体发泡过程在打孔板15处重复。
对所有打孔的筛孔板组件重复该过程，直到液体最后收集在外壳1的底部内(图1)，并通过液体出口10从中抽出为止，而向上流动的气体在气体出口4退出外壳1。
从管道装置28流出格栅34至41的液体(图3)，沿所有方向从打孔板部分18至25(图3)的中心区域流动，这可提高液体在其上的分配均匀性，同时基本上消除了已知打孔的筛孔板所遇到的流动停滞的区域。另一理想的特征在于，较之于已知的打孔的筛孔板组件，液体流道路径显著地较长，并可达到较佳的气体-液体接触。
液体在分段形状的打孔板部分22(图2)上分配的均匀性，还可通过提供配有格栅58的闭合的顶部外壳50至57进一步得到提高。
附加的格栅80至87提高了液体在下面的打孔板18至25上的分配。
位于格栅34至41、58和80至87下面的集水筛孔板66提供了液体在诸格栅所位于的打孔板部分上的较佳的分配。
选择挡板68至78的高度和宽度，以便更均匀地分配堰部分30上液体的流动。
应该指出的是，管道42至44和46至49的台阶部分64打断流入管道内液体的下落，尤其是在低液体流量的开始时，这便于在管道42至44和46至49内形成液体的密封。
在本发明的不同实施例中，相邻下降管彼此不平行，并可沿发散的路径延伸。
在本发明还有的其它实施例中，下降管不沿直线路径延伸，但相反，其沿包含一个或多个弧形、角度的路径延伸，或沿以任何其它方式弯曲的路径延伸。
Claims (14)
1.一气体-液体接触装置，包括
a)一向上延伸的外壳，外壳具有一进入其顶端部分的液体入口和一离开其顶端部分的气体出口，以及一进入其下端部分的气体入口和一离开其下端部分的液体出口，
b)多个筛孔板组件，在所述外壳的上部和下部之间的不同高度处分隔外壳，各筛孔板组件包括一组打孔板，所述一组打孔板的至少主要部分通过液体接纳槽的格子图形并对于诸槽的每一图形彼此分离，
c)一对应图形的下降管堰和管道装置，包围上述槽并用来接纳从打孔板分离出来的液体，
d)液体供应装置，附连到堰和管道装置的管道部分，保持液体在管道部分内的密封，将液体从管道部分供应到就在其下面的各打孔板的中心区域。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，筛孔板组件的堰和管道装置的部分横过就在其下面的所述打孔板的所述中心区域。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，堰和管道装置的诸管道部分彼此互连，以便更加均匀地分配就在其下面的筛孔板组件上方的液体流动。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，各格子图形呈方形。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，相邻的筛孔板组件的管道部分基本上沿相同的方向延伸，而相邻的筛孔板组件的管道部分彼此可侧向地移置。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，管道部分遵循一由沿一个方向延伸的奇数X个平行管道、并被沿其垂直方向延伸的偶数X-1个平行管道交叉形成的格子图形，诸管道侧向地彼此间隔，使相邻筛孔板组件的奇数个管道彼此成直角地延伸，这样，上筛孔板组件的管道经过就在下方的筛孔板组件的打孔板的中心区域上方。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，管道是槽，而液体供应装置是位于槽底的格栅。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，向上延伸的外壳在平面图中呈圆形，液体供应装置还包括附连到一管道的诸部分的两侧的闭合的顶部外壳，所述管道在下面的筛孔板组件的分段形状部分上延伸，各闭合的顶部外壳的内部通向管道的内部，以从中接纳液体，并具有一排出该液体的敞开的底部，一格栅设置在各敞开底部上方，各格栅具有多个槽，它们横向于所附连的管道的纵向方向延伸。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，相邻管道之间的距离是相等值。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，液体通道以一系列开口的形式设置在堰部分内。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，X-1个平行管道的堰部分的端部与X个管道的堰部分间隔开以暴露出打孔板，沿着三个管道侧面的一系列开口沿暴露的板延伸。
12.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括位于格栅下面的打孔侧壁的集水筛孔板。
13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括位于堰和管道装置的堰部分上的液体流动分配挡板。
14.如权利要求8所述的装置，其特征在于，三个管道的诸外部管道的端部在平面图中呈倾斜，以紧随三个管道的诸外部管道在平面图中的倾斜，以紧随外壳的曲率。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20080806 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |