專利名稱：梯形立體噴射氣液接觸組合元件的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于化學工業(yè)中傳質、傳熱用板式塔中的氣液接觸元件。
過去，在化學工業(yè)的蒸餾、吸收、解吸、增濕等過程中所使用的塔多數(shù)是泡罩塔、浮閥塔、篩板塔等。這些塔板都是氣體分散型，因而氣速低，處理能力小，壓降大。近年耒，出現(xiàn)了一些新型塔，如垂直篩板塔等。它們是液相分散型塔板，即液相在氣體中分散成霧沫和液滴狀。這些塔板雖然在處理能力、效率等方面都有明顯提高。但是，塔板的開孔率范圍小，壓降還偏高，在處理能力及操作彈性上仍不夠理想。工業(yè)上應用也僅限于某些特定的行業(yè)。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足之處而提供一種梯形立體噴射氣液接觸組合元件。
本實用新型的目的可以通過以下措施耒實現(xiàn)梯形立體噴射氣液接觸組合元件的結構是，在豎截面呈梯形的噴射罩組的上方裝著分離板。噴射罩的噴射板上開有噴射孔，其端板上分別開有吸液孔和推液孔。
噴射罩的結構是，在兩塊矩形的噴射板的端部分別連接著梯形的端板，其梯形的底角α(噴射板與塔板傾斜角)為45°～90°。噴射罩的底部和頂部分別敞開；也可是噴射罩底部敞開，而頂部用開有噴射孔的曲面封頂。其噴射板與塔板之間有底隙，且底部與塔板的板孔對應放置。
噴射罩上的噴液孔、吸液孔、推液孔可是圓孔、舌形孔、條形孔及其條狀舌形孔。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比有如下優(yōu)點在板式塔中使用梯形立體噴射氣液接觸組合元件，其處理能力比垂直篩板塔提高40％～80％；板壓降降低10％～30％；操作彈性提高1～1.2倍；塔板的開孔率范圍可達到5％～25％，同時也改善了塔的操作穩(wěn)定性，降低了成本，傳質效率也得到大大提高。
附圖的圖面說明如下


圖1是梯形立體噴射氣液接觸組合元件的軸側圖；圖2是噴射罩單元的軸側圖；圖3是舌形孔示意圖；圖4是條狀舌形孔示意圖；圖5是氣液接觸組合元件安裝在塔設備中的主視圖；圖6是
圖1的側視圖；圖7是
圖1的俯視圖。
以下結合附圖對本實用新型實施例作進一步詳述梯形立體噴射氣液接觸組合元件的結構如
圖1所示，在4個噴射罩1的頂部裝著分離板2。其噴射罩的結構如圖2所示，在兩塊矩形噴射板3和4的兩端分別連接著梯形端板5和6，其端板梯形的底角(即噴射板與塔板傾斜角)α為80°。噴射罩的底部和頂部分別敞開。其噴射板與塔板之間有底隙7，噴射板3和4的中上部分別開有16個圓形噴射孔8，端板5的底部開有15個吸液孔9，端板6的底部開有8個推液孔10。
梯形立體噴射氣液接觸組合元件的使用狀態(tài)如圖5、圖6、圖7所示，在塔殼11內(nèi)裝著其上開有3組板孔12的塔板13，其中間一組有5個板孔，兩邊各組分別有4個板孔。與每組板孔對應裝著氣液接觸組合元件14。氣液接觸組合元件中的每一個噴射罩分別與塔板上的板孔相對應，靠近塔殼內(nèi)壁的塔板上裝著降液管15。本實用新型的工作原理是液體由上層塔板通過降液管15流到下層塔板13上，并沿塔板流動，當液體到達塔板上的第I組氣液接觸組合元件時，經(jīng)底隙7，被通過板孔12的上升氣體或蒸汽吸入噴射罩1中。由于梯形噴射罩的截面積不斷縮小，氣液混合流就被加速，隨著氣流上升，液體被拉成液膜，進而分裂成液滴，且互相碰撞進行激烈的動量交換。然后由噴射罩1的頂部及中上部的噴射孔8噴出，并進入兩個噴射罩間再次進行激烈的動量交換。由于分離板2的作用及氣液混合空間的擴大，氣液流速降低，氣液被充分分離。氣相b(用→表示)由噴射罩兩側橫過塔板并升至上一層塔板。液滴重新落到板面上的液流中，又被吸入噴射罩并同氣體再次接觸。液體在完成上述循環(huán)后，隨塔板上的液流在其后的第Ⅱ、Ⅲ組氣液接觸組合元件中完成類似的循環(huán)。最后液相a(用→表示)通過降液管流到下一層塔板上。雖然板上的液層以上的空間處于激烈的氣液混合態(tài)，但塔板上液體在噴射罩端板5和6上的吸液孔9和推液孔10的作用下，板上的液層仍維持著平靜的表面，并克服了液體在板上的流動由于阻力而形成的液位差。
如何使得進入噴射罩底隙的液體和通過板孔的氣體達到動態(tài)平衡，以及合理的液滴粒徑和循環(huán)量是噴射罩結構設計的關鍵。如果不能保持這樣的動態(tài)平衡，一方面板上液體不能有效地循環(huán)，嚴重影響氣液接觸效率。另一方面會造成板上液體從板孔落下，即漏液。從而造成整個塔無法正常操作。
本實用新型經(jīng)實驗證明在氣液接觸元件正常操作時，即被處理的液體流量增加10～30倍，仍然可以使氣液接觸元件處于穩(wěn)定操作，而不致造成漏液。另外，在液體處理量一定時，隨著上升氣體速度的增加，氣體會夾帶液體至上層塔板，即霧沫夾帶。這也會導致氣液接觸效率的降低。但是應用本實用新型氣液接觸組合元件，由于分離板2的作用及氣液混合空間的不斷擴大，使得上升氣體從噴射罩之間水平噴出，氣液充分分離。有效地防止了霧沫夾帶。經(jīng)實驗還證明，當從漏液點氣速開始增加5～8倍時，無明顯霧沫夾帶。因而在相同塔徑下使用本實用新型可明顯提高塔的處理能力。
在現(xiàn)有的板式塔中，為了維持正常穩(wěn)定的操作，塔板開孔率(即塔板有效開孔面積與塔板總面積之比)一般為5～15％，而本實用新型塔板的開孔率范圍可增至5～25％。因此，可以大大提高塔的處理量，而不影響其他性能。從而可大大提高生產(chǎn)效率。
塔板間的距離取決于穿過噴射罩上噴射孔的氣流速及其夾帶的液體量。由于本實用新型頂部敞開(或曲面封頂開噴射孔)，噴射板上噴射孔的開孔大小及開孔面積可根據(jù)物系特性及工況設計。因此即使在一個大直徑、大處理量的塔中，板間距最低可設計到250mm。而其他塔要設計到350～500mm。因此，明顯的降低了塔高，從而大大的降低了塔的制造成本。
權利要求1.一種梯形立體噴射氣液接觸組合元件，其特征在于在豎截面呈梯形的噴射罩組的上方裝著分離板，噴射罩的噴射板上開有噴射孔，其端板上分別開有吸液孔和推液孔。
2.按照權利要求1所說的氣液接觸組合元件，其特征在于噴射罩的結構是，在兩塊矩形的噴射板的端部分別連接著梯形的端板，其梯形的底角α為45°～90°，噴射罩的底部和頂部分別敞開，其噴射板與塔板之間有底隙，且底部與塔板的板孔對應放置。
3.按照權利要求1所說的氣液接觸組合元件，其特征在于噴射罩的結構是，在兩塊矩形的噴射板的端部分別連接著梯形的端板，其梯形的底角α為45°～90°，噴射罩的底部敞開，頂部用開有噴射孔的曲面封頂，其噴射板與塔板之間有底隙，且底部與塔板的板孔對應放置。
4.按照權利要求1或2或3所說的氣液接觸組合元件，其特征在于噴射罩上的噴液孔、吸液孔、推液孔可是圓孔、舌形孔、條形孔及其條狀舌形孔。
專利摘要一種梯形立體噴射氣液接觸組合元件。主要技術特征是在豎截面呈梯形的噴射罩組的上方裝著分離板，噴射罩的噴射板上開有噴射孔，端板上分別開有吸液孔和推液孔。使用時，將氣液接觸元件的噴射罩與塔板的板孔對應放置。應用氣液接觸組合元件，可降低塔的成本，增加操作彈性，提高處理能力，從而提高生產(chǎn)效率?？蓮V泛應用在化工、石油、制藥等行業(yè)中的傳質、傳熱設備中。
文檔編號B01J19/32GK2173111SQ9321844
公開日1994年8月3日 申請日期1993年7月10日 優(yōu)先權日1993年7月10日
發(fā)明者于文奎, 揚生俊, 曹立珊, 金祖源, 許國治 申請人:河北工學院