CN2757911Y - 一种抽吸分流型气液分配器 - Google Patents

Abstract

一种抽吸分流型气液分配器，该气液分配器是由泡帽(3)、中心管(4)、分流管(2)和法兰板(5)构成，其中泡帽(2)为底部均布条缝(6)的圆筒，分流管(2)顶部开有矩形条缝(1)，分流管(2)底部与中心管(4)顶部支耳(7)焊接，中心管(4)底部与法兰板(5)焊接，泡帽(3)通过泡帽固定爪(8)固定于中心管(4)顶部支耳(7)上。该分配器可使液相得到更好地分散和雾化，压降小，使得加氢反应器床层内气液相物流得以均匀分配到催化剂床层。

Description

一种抽吸分流型气液分配器

                        技术领域

本实用新型涉及一种气液两相并流的气液分配器，尤其适用于滴流床加氢反应器内气液两相流的均匀分配。

                        背景技术

在加氢反应器内，流体分布性能直接影响反应物与催化剂接触时间的均匀性，影响催化剂内、外表面被液体润湿的程度以及由于分布不匀形成的勾流和短路等，而最终会影响床层温度的分布和产品的质量。特别是反应器向大型化、产品向精细化方向发展时，流体分布的重要性就更加突出。因此，良好的反应器内构件设计是及其重要的。国内外对加氢反应器内构件的研究和工程开发一直非常重视，许多工程公司都开发了自己的成套技术。

分配盘上均匀分布着许多分配器，每个分配器为一个分配单元，气液两相共同通过分配器，均匀分配到催化剂床层。分配器的发展多种多样，目前工业上应用的分配器按液相进入方式可分为三类：溢流型、抽吸型以及两者的混合型。

US3,524,731的图3为典型的溢流型分配盘，由长短管组成，当分配盘上液相高出短管时，液相就溢流进入床层，而气相经长管进入床层，气液分流。从局部看气液分配不匀，但通过整个分配盘上多对长短管的组合，可得到大体上均匀的气液流分布。溢流型分配器主要特点是压降小，适合高粘度介质，但分配性能对分配盘水平度非常敏感，对分配盘加工、安装要求比较高。

US3,218,249的图2为典型的抽吸型，由中心管及开条缝的泡帽组成，当液面高于泡帽下缘时，从泡帽齿缝进入的高速气流在泡帽与中心管的环形空间内产生强烈的抽吸作用，致使液相被冲碎成液滴并为上升气流携带进入中心管，实现气液的均匀分布。抽吸型分配器的优点是分配性能对分配盘水平度敏感性低，整体配合分配性能好，但缺点是单个气液分配器正下方存在一股在任何工况下都不易分散的中心流，且对粘度较大的液体适应性差，压降也大。

CN2355786Y的图1为抽吸型及溢流型的组合，除了中心管端部采用扩口形式增大液体喷淋面积外，主要在中心管下部增开了溢流孔，兼顾了溢流型压力降小和抽吸型分配均匀的优点，同时还提高了操作弹性。从分配盘的发展趋势看，抽吸型或抽吸型及溢流型的组合型分配器是今后开发的目标。

目前我国应用较多的分配器主要是US3,218,249的图2所示分配器，该分配器具有良好的整体分配均匀性，但局部分配并不均匀：液相物料呈正态分布，且约70％以上液相物料集中分布在分配器中心管的正下方，造成液相物料不能均匀分布于催化剂床层截面上，影响了反应的充分、均一进行。

                      实用新型内容

本实用新型的目的是针对目前抽吸型气液分配器普遍存在的中心汇流的缺点，设计一种分配性能好、压降小、可系列化的抽吸分流型气液分配器。

本实用新型设计的抽吸分流型气液分配器结构如下：

该抽吸分流型气液分配器是由泡帽、中心管、分流管和法兰板构成，其中泡帽为底部均布条缝的圆筒，泡帽固定于中心管顶部支耳上，顶部开有矩形条缝的分流管底部与中心管顶部支耳焊接，中心管与法兰板焊接。

本实用新型设计的分配器可使液相得到更好地分散和雾化，压降小，使得加氢反应器床层内气液相物流得以均匀分配到催化剂床层。

                        附图说明

附图是本实用新型设计的抽吸分流型气液分配器示意图。

                      具体实施方式

本实用新型设计的抽吸分流型气液分配器更详细结构如下：

该抽吸分流型气液分配器是由泡帽、中心管、分流管和法兰板构成，其中泡帽为底部均布条缝的圆筒，泡帽固定于中心管顶部支耳上，，顶部开有矩形条缝的分流管底部与中心管顶部支耳焊接，中心管与法兰板焊接。

泡帽顶部直径等于或小于其底部直径。在泡帽下部均匀设置4-8个条缝，条缝的形状为四边形或三边形，其中四边形优选矩形，三边形优选等腰三角形。泡帽通过泡帽固定件固定于中心管顶部支耳上。

分流管顶部开有矩形条缝。分流管顶部矩形条缝的作用是：当气相携带液相进入中心管时，因有部分气相经分流管顶部矩形条缝直接进入中心管，减小了气相对液相的抽吸携带向中心汇流能力，达到增加了中心管内混合流的侧向流动分量效果，使得分配器正下方存在的中心流得以有效分散。

同时通过调节分流管顶部矩形条缝面积以调节气相通量来适应不同操作工况，可实现分配器的系列化，可调节的矩形条缝面积为中心管截面积的10-40％。

中心管为等直径管或上小下大的锥形扩口管，中心管底部处敞口，中心管顶部与分流管相通，中心管通过支耳固定在泡帽顶部内壁上，中心管与法兰板焊接。通过法兰板将整个分配器与反应器支撑板固定。

下面结合附图对本实用新型设计的抽吸分流型气液分配器予以进一步的说明。

附图是本实用新型设计的抽吸分流型气液分配器示意图。

该抽吸分流型气液分配器是由泡帽3、中心管4、分流管2和法兰板5构成，其中泡帽3为底部均布条缝6的圆筒，泡帽3通过泡帽固定件8固定于中心管顶部支耳7上，分流管2顶部开有矩形条缝1，分流管2与中心管4顶部相通，中心管3与法兰板4焊接。

附图中泡帽下部均匀设置的条缝6形状为矩形，也可是三边形或其它四边形，如等腰三角形或正方形。

本实用新型设计的抽吸分流型气液分配器工作原理如下：

气相在进入分配器时分成两路：一部分气相由中心管4顶部的分流管2直接进入中心管4，另一部分气相抽吸携带液相由中心管4和泡帽3间环隙混合并进入中心管4顶部。中心管4顶部液相在两股气流冲击下被破碎为液滴，到中心管4出口时因通道面积的突然扩大，气液两相混合流呈锥状向下喷洒，从而实现气液分配。其中，因有部分气相经分流管2顶部矩形条缝直接进入中心管4，减小了气相对液相的抽吸携带向中心汇流能力，达到增加了中心管4内混合流的侧向流动分量效果，使得分配器正下方存在的中心流得以有效分散。

本实用新型设计的抽吸分流型气液分配器与现有技术相比，具有以下特点：

1、分配更均匀，其分配曲线峰值仅为现有技术的1/3～1/2；

2、分配范围大，其物料分配范围为现有技术的120％～150％；

3、压降小，其压降仅为现有技术的2/5～1/2。

4、通过调节分流管顶部矩形条缝面积以调节气相通量来适应不同操作工况，可实现分配器的系列化。

Claims (5)

1、一种抽吸分流型气液分配器，其特征在于该分配器是由泡帽(3)、中心管(4)、分流管(2)和法兰板(5)构成，其中泡帽(3)为底部均布条缝(6)的圆筒，分流管(2)顶部开有矩形条缝(1)，分流管(2)底部与中心管(4)顶部支耳(7)焊接，泡帽(3)通过泡帽固定爪(8)固定于中心管(4)顶部支耳(7)上，中心管(4)底部与法兰板(5)焊接。

2、按照权利要求1的分配器，其特征在于所述的泡帽(3)顶部直径等于或小于其底部直径。

3、按照权利要求1的分配器，其特征是泡帽下部均匀设置的条缝(6)的形状为四边形或三边形，条缝的个数为4-8。

4、按照权利要求3的分配器，其特征在于所述的四边形为矩形，三边形为等腰三角形。

5、按照权利要求1的分配器，其特征在于所述的中心管(4)为等直径管或上小下大的锥形扩口管，中心管底部处敞口，中心管顶部与分流管相通。

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