组合式洗涤精馏塔

摘要

本发明提出了一种组合式洗涤精馏塔，包括壳体1、气相进口2、塔顶出气口3、塔釜出液口7和塔内件，塔内件由下而上依次包括组合挡板4、穿流塔盘5、导向筛板6；所述组合挡板4为双层结构，其下层为V型挡板41，上层为倒V型挡板42，两层之间相互交错折叠，V型挡板41设有开孔用于控制板内液体流量，同时洗去气相中含有的固体杂质；倒V型挡板42的边缘设置有锯齿状结构，可使气体以鼓泡形式穿过，便于洗涤。本发明提供的精馏塔解决了固体颗粒去除不彻底，气液分离效率低，操作弹性小，塔内件易堵塞等弊端。可广泛应用于石油、石化工业中含尘产物的净化、分离过程。

权利要求

1.一种组合式洗涤精馏塔，包括壳体(1)、气相进口(2)、塔顶出气口(3)、塔釜出液口(7)和塔内件，塔内件由下而上依次包括组合挡板(4)、穿流塔盘(5)、导向筛板(6)；所述组合挡板(4)为双层结构，其下层为V型挡板(41)，上层为倒V型挡板(42)，两层之间相互交错折叠，V型挡板(41)设有开孔用于控制板内液体流量，同时洗去气相中含有的固体杂质；倒V型挡板(42)的边缘设置有锯齿状结构，可使气体以鼓泡形式穿过，便于洗涤；所述组合式洗涤精馏塔自下而上依次包括2～5层组合挡板(4)、3～6层穿流塔盘(5)；穿流塔盘(5)和导向筛板(6)上设置微气泡强化传质装置，所述微气泡强化传质装置，包括筛板(11)、筛网(12)、用于连接筛网(12)和筛板(11)的支架；所述支架包括接管(13)、固定于接管(13)顶端的带有外螺纹的圆钢(14)，固定于圆钢(14)周缘的支撑板(15)和盖板(16)，与圆钢(14)螺纹连接的螺母(17)；所述接管(13)底部安装于筛板(11)上，接管(13)顶端通过支撑板(15)和盖板(16)夹持筛网(12)，通过螺母(17)与圆钢(14)的螺纹配合使筛网(12)压紧于支撑板(15)和盖板(16)之间。

说明书

组合式洗涤精馏塔

技术领域

[0001] 本发明涉及板式精馏塔技术领域，更具体地，本发明涉及一种组合式洗涤精馏塔。

背景技术

[0002] 流态化反应是一种利用气体或液体通过颗粒状固体而使固体颗粒处于悬浮运动，并进行气固相或液固相反应的过程，由于流态化反应特点，流态化反应过程中，出流化床气相产物中一般含有反应物、催化剂等固体颗粒，为将气相中含有的固体颗粒去除，一般采用旋风分离器加洗涤塔的方式实现气固分离，同时洗涤塔具有一定的精馏能力，可将气相产物中的轻重组分以及副产物进行粗分，以减轻后续分离负荷。

[0003] 洗涤精馏塔即是一种将气体湿法除尘与精馏操作相耦合的重要设备。传统的洗涤精馏塔一般为板式塔，由壳体、塔内件和必要的气液进出口组成。混合气进入洗涤塔后，通过塔板上组分间的热量和质量交换，实现轻重组分以及副产物的粗分，同时气相穿过液层时，固体颗粒将会被液体阻拦下来，随重组分进入塔釜，产生洗涤作用。

[0004] 实际运行过程中，由于混合气含有一定量的固体，易造成塔盘堵塞，生产不稳定、不连续；气体穿过塔底液层时容易形成大气泡，不利于气液充分接触，颗粒物难以彻底去除。易导致塔顶气体中含固体颗粒，塔底含固分离物中产品含量超标，塔洗涤、分离效果难以达到设计要求。

[0005] 专利号为ZL201210345751.8号、名称为《一种用于处理三氯氢硅合成尾气的洗涤精馏塔》的专利基于塔板防堵塞、气固相洗涤精馏的理念，公开了一种用于处理三氯氢硅合成尾气的洗涤精馏塔，它以塔板区、筛板区和挡板区的结构实现气固的精馏洗涤。但由于挡板区采用人字挡板导致气相压降较大，筛板区和塔板区未设置气液强化传质装置，导致精馏效果也不理想。

发明内容

[0006] 为了解决现有技术中存在的各种问题，本发明提供了一种组合式洗涤精馏塔，将惯性除尘与导向筛板、穿流塔盘、微气泡强化传质技术相耦合，解决了固体颗粒去除不彻底，气液分离效率低，操作弹性小，塔内件易堵塞等弊端，可广泛应用于石油、化学工业中含尘气体的净化、分离过程。

[0007] 为了达到上述目的，本发明的组合式洗涤精馏塔包括壳体1、气相进口2、塔顶出气口3、塔釜出液口7和塔内件，塔内件由下而上依次包括组合挡板4、穿流塔盘5、导向筛板6；所述组合挡板4为双层结构，其下层为V型挡板41，上层为倒V型挡板 42，两层之间相互交错折叠，V型挡板41设有开孔用于控制板内液体流量，同时洗去气相中含有的固体杂质；倒V型挡板42的边缘设置有锯齿状结构，可使气体以鼓泡形式穿过，便于洗涤。

[0008] 在工作过程中工作时，混合气体自进气口进入塔内，上升过程中首先穿过组合挡板。组合挡板下层内含有一定液相，气体穿过时进行洗涤，下层板面具有一定开孔率，液相及洗涤下来的固相穿过板面流下，经塔釜出口流出；上层板面插入下层板面液相内，同时在板面设置锯齿状结构，确保气体以鼓泡形式穿过，以加强洗涤效果。

[0009] 在组合挡板以上设置穿流塔盘，气体从塔板筛孔中穿过，液体亦从筛孔中漏下，塔板上保持一定的液位，气体穿过筛孔和板上液层时，气液充分接触，用以去除较细颗粒。由于穿流塔盘的筛孔和开孔率均较大不易产生固体的沉积与堵塞。

[0010] 在穿流塔盘以上设置导向筛板，气体通过导向孔推动液体，可减少液面落差，同时也可调整泡沫的高度，因而不易产生雾沫夹带，亦可避免超细颗粒的沉积；且为防止出口堰等流动死区颗粒的沉积，在该区域设计了防沉积装置。

[0011] 优选的，所述组合式洗涤精馏塔自下而上依次包括2～5层组合挡板4、3～6层穿流塔板5。

[0012] 优选的，穿流塔盘5和导向筛板6上设置微气泡强化传质装置，所述微气泡强化传质装置，包括筛板11、筛网12、用于连接筛网11和筛板12的支架；所述支架包括接管13、固定于接管13顶端的带有外螺纹的圆钢14，固定于圆钢14周缘的支撑板15和盖板16，与圆钢14螺纹连接的螺母17；所述接管13底部安装于筛板11上，接管13 顶端通过支撑板15和盖板16夹持筛网12，通过螺母17与圆钢13的螺纹配合使筛网 12压紧于支撑板15和盖板16之间。

[0013] 此装置可将气体穿过板上液层时产生的大气泡直径减小为原来的1/20，大大增加了超细颗粒与液相的接触几率，有利于颗粒与液相的彻底分离；同时增大了板上液层的传质比表面积(约增大十倍以上)，强化了塔板上气液之间的传质过程，大幅提高了塔板的分离效率。气相经上述塔板洗涤、精馏后由塔顶出口离开洗涤精馏塔。

[0014] 本发明将惯性除尘与导向筛板、穿流塔盘、微气泡强化传质技术相耦合，解决了固体颗粒去除不彻底，气液分离效率低，操作弹性小，塔内件易堵塞等弊端。可广泛应用于石油、石化工业中含尘产物的净化、分离过程。

附图说明

[0015] 图1为本发明中组合式精馏洗涤塔的结构示意图。

[0016] 图2为本发明中组合式精馏洗涤塔中组合挡板的局部放大图。

[0017] 图3为本发明中微气泡强化传质装置的结构示意图。

具体实施方式

[0018] 下面通过具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，但是本发明的范围不受这些实施例的限制。

[0019] 实施例1

[0020] 一种应用于机硅单体合成工序气体净化工段的组合式洗涤精馏塔，如图1 所示。它包括气相进口2、塔釜出液口7、塔顶出气口3、塔内塔板自下而上依次包括组合挡板4、穿流塔板5和筛板6，其中穿流塔板5和筛板6均设置了微气泡强化传质装置8。

[0021] 工作时，含尘气体自气相进口2进入塔内，上升过程中首先穿过组合挡板4，对气体进行湿洗，气相洗涤后进入穿流塔板5，液相连同其收集的固体颗粒经塔釜出口7流出塔体；气体进入穿流塔盘5后，从塔板筛孔中穿过，液体亦从筛孔中漏下，塔板上保持一定的液位，气液充分接触，用以去除较细颗粒。

[0022] 穿流塔盘5上部设置导向筛板6，气体通过导向孔推动液体，可减少液面落差，同时也可调整泡沫的高度，因而不易产生雾沫夹带，亦可避免超细颗粒的沉积；且为防止出口堰等流动死区颗粒的沉积，在该区域设计了防沉积装置。

[0023] 同时在穿流塔盘5和导向筛板6上设置微气泡强化传质装置8，以增加超细颗粒与液相的接触几率，有利于颗粒与液相的彻底分离；并增大板上液层的传质比表面积(约增大十倍以上)，强化了塔板上气液之间的传质过程，大幅提高了塔板的分离效率。

[0024] 气相经上述塔板洗涤、精馏后由塔顶出口3离开洗涤精馏塔，从而实现气相组分的净化和初步分离。

[0025] 工业化应用结果表明：组合式精馏洗涤塔的操作负荷介于正常生产的 60％～200％之间，且自投入运行至今，从未出现过塔盘堵塞现象，塔顶气相产物中从未出现固体颗粒，气体冷凝液保持了非常高的透明度，实现了气固两相的彻底分离；塔釜固相分离物中目标产品含量大幅减小，完全满足了设备的设计要求。

[0026] 实施例2

[0027] 一种应用于烟气除尘净化过程的组合式精馏洗涤塔，它包括气相进口2、塔釜出液口7、塔顶出气口3、塔内塔板自下而上依次包括2～5层组合挡板4、3～6 层穿流塔板5，其中穿流塔板设置了微气泡强化传质装置。

[0028] 其具体工作过程参照实施例1。工业化应用表明：该技术可将烟气含尘量降至30mg/Nm3，且未出现过塔盘堵塞现象，实现了烟气的高效净化，完全满足了环保和设计分离要求。

[0029] 以上的实施例仅为本发明 的优选实施方案，需要指出，对于本领域普通技术人来说，在不脱离本发明 的前提下进行的部分改进，仍处于本发明 的保护范围之中。