CN107537174A - 用于催化反应精馏的槽盘式气液分布器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于催化反应精馏的槽盘式气液分布器，包括底板、升气槽、挡板、盖板、支撑板、导液管以及集液板，底板中部间隔平行制有多个升气槽，升气槽上部固装支撑板，支撑板上部固装集液板，实现液体的回流，其特征在于：在升气槽的相对较长侧壁的外侧间隔平行设置挡板，挡板与升气槽顶部之间通过一盖板相互固装连接，使挡板与升气槽之间形成以通气通液的空腔，挡板下端与底板之间间隔设置，且挡板底部与底板之间固装一段钢丝网。本分布器结构简单，便于安装，设计了新型催化剂装填方式，并使液相线流转化为面流，增加了液相和催化剂的接触面积和时间，使塔内反应进行得更加彻底，保证了反应过程中液固有效接触，提高了反应的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域中一种催化反应精馏填料塔内件，具体涉及一种适用于催化反应精馏的槽盘式气液分布器。
背景技术
在炼油、石油化工等工业生产中，催化反应精馏是重要的气液、液液相反应体系的分离方法，其原理是在进行催化反应的同时，用精馏的方法分离产物的过程，与传统工艺相比，具有边反应边分离、打破了化学平衡，节约能耗等显著的优点，因此这一领域的研究一直受到重视。在反应精馏塔中，气液体分布器是一个重要内件，其主要作用是将进入填料床层的液体均匀分布在填料床层上，在重力的作用下通过填料床层，与上升气体均匀接触。现有分布器虽已具有成功应用实例，但仍存在一定缺陷，如沟流、壁流等不良分布现象。
催化剂在气液分布器上的装填方式则直接影响塔内催化剂效率和气液传质效率，由于催化剂颗粒较小，且难以制成任意形状和尺寸；而且，现有催化剂装填通常会遇到：气液两相流动的通道较小、催化剂与反应物接触差等问题；现有的槽盘式气液分布器装填催化剂时，导液板侧面小孔易堵塞，催化剂与液体不能很好的接触。
针对以上问题，本发明开发一种适用于反应精馏的槽盘式气液分布器，着重解决催化剂装填量小，气液分布不均匀等问题，以提高两相接触的机会，发挥反应精馏塔的分离效率，保证操作的稳定性。
发明内容
为了解决背景技术中存在的不足，本发明提供了一种使液相和催化剂能很好接触的槽盘式气液分布器，将槽式及盘式分布器的优点结合为一体，兼有集液、布液、分气三种作用，结构紧凑，操作弹性高，气液分布均匀，阻力较小，特别适用于易发生夹带、易堵塞的场合，应用非常广泛。
本发明所述的适用于催化反应精馏的槽盘式气液分布器是通过以下技术方案实现的：
一种用于催化反应精馏的槽盘式气液分布器，包括底板、升气槽、挡板、盖板、支撑板、导液管以及集液板，底板中部间隔平行制有多个升气槽，升气槽上部固装支撑板，支撑板上部固装集液板，实现液体的回流，其特征在于：在升气槽的相对较长侧壁的外侧间隔平行设置挡板，挡板与升气槽顶部之间通过一盖板相互固装连接，使挡板与升气槽之间形成以通气通液的空腔，挡板下端与底板之间间隔设置，且挡板底部与底板之间固装一段钢丝网，在升气槽内侧的两相对较长侧壁的内侧间隔平行竖直固装多个导液管，在对应导液管的升气槽侧壁下部均匀开有进入导液管的分布孔，分布孔的位置高于钢丝网的上端，保证液体充分接触催化剂后流入到分布孔；在导液管与升气槽公用的侧壁上端制有通气孔，在挡板上端的截面也制有通气孔；在底板上对称制有两个泪孔。
而且，在底板上表面固装丝网，所述导液管为三角形，且与升气槽共用一侧壁。
所述使催化剂与液体充分接触是通过在升气槽壁面，平行点焊接挡板，挡板上端与升气槽平齐，且上端有盖板封死，盖板开有小孔以利于下端进液。
所述挡板在下端靠近底板时，挡板变成钢丝网连接到底板，这样整个升气槽上端外侧左右两边围绕了一层挡板，下端两排钢丝网，液体从集液板流下时，以面流的形式到达底部，克服了不加挡板时线流造成的液固接触不均匀，反应较差的情况。钢丝网孔的大小视催化剂颗粒大小而定。
所述的底板上开有对称的泪孔，以利于残留液体流出，为防止催化剂从孔中漏掉，泪孔上端焊接一层丝网。所述集液板是V型板，边上有斜向下的帽檐，帽檐的边和挡板平行，以防止液体直接从挡板上端开孔进入挡板与升气槽之间。所述的底板与升气槽之间是焊接结构；所述的导液管焊接在升气槽内侧壁面，导液管下端低于底板；升气槽呈三角形的，升气槽侧壁底部开的分布孔和上部开的通气孔是圆孔。
本发明的优点和积极效果如下：
本分布器结构简单，便于安装，设计了新型催化剂装填方式，并使液相线流转化为面流，增加了液相和催化剂的接触面积和时间，使塔内反应进行得更加彻底，保证了反应过程中液固有效接触，提高了反应的可靠性。
本发明将催化剂装填在槽盘式气液分布器上，采用挡板设计，下端以丝网取代小孔，不会出现催化剂堵塞现象，催化剂填充量大，集液板流下来的液体从线流转变为面流，催化剂与液体接触充分，从而提高了反应速率，解决现有槽盘气液分布器的结构在处理以上问题时的不足。
本发明适用于所有装填固体催化剂的气液反应体系的填料塔，特别是催化剂装填量较大的催化反应精馏体系。
附图说明
图1是本催化反应精馏的槽盘式气液分布器的半剖面(左)半俯视(右)结构示意图；
图2是为图1的仰视图；
图3是本催化反应精馏的槽盘式气液分布器的图1中A-A向剖视图；
图4是图1的俯视图(表面为丝网)；
图5是本催化反应精馏的槽盘式气液分布器图1中B-B向剖视图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
一种用于催化反应精馏的槽盘式气液分布器，包括底板1、升气槽2、挡板3、盖板、支撑板6、导液管4以及集液板7，底板中部间隔平行制有多个升气槽，升气槽上部固装支撑板，支撑板上部固装集液板，实现液体的回流，本申请的创新之处在于：
在升气槽的相对较长侧壁的外侧间隔平行设置挡板8，挡板与升气槽顶部之间通过一盖板相互固装连接，使挡板与升气槽之间形成以通气通液的空腔，挡板下端与底板之间间隔设置，且挡板底部与底板之间固装一段钢丝网9，在升气槽内侧的两相对较长侧壁的内侧间隔平行竖直固装多个导液管，导液管为三角形，且与升气槽共用一侧壁。
为了保证气体和液体的流通顺畅，本申请设置一下通孔结构：
在对应导液管的升气槽侧壁下部均匀开有进入导液管的分布孔10，分布孔的位置高于钢丝网的上端，保证液体充分接触催化剂后流入到分布孔。
在导液管与升气槽公用的侧壁上端制有通气孔11，在挡板上端的截面也制有通气孔，利于下端液体流下。
在底板上对称制有两个泪孔5，泪孔上端粘连丝网以防止催化剂掉落。
为了更好的分布催化剂，底板上表面固装丝网。
其中底板、升气槽、支撑板、集液板、导液管、挡板采用常规设计安装，升气槽是固定连接在支撑底板上，在升气槽的内侧壁面均匀焊接着三角形的导液管，在升气槽与底板焊接处底部侧壁，均匀开有进入导液管的分布孔，集液板由支撑板固定连接在升气槽的顶端。导液管上端用盖板密封，但在导液管与升气槽公用的壁面上端开有通气孔，利于液体进入升气槽，气孔数量的多少视处理量的大小而定。在升气槽的侧面焊接挡板，在挡板与底板之间垂直相聚一段距离，用钢丝网连接挡板与底板，使得液体从集液板流下时，是以面流的形式到达钢丝网，液体透过钢丝网后，到达一定高度后从导液管上的分布孔进入导液管，从而实现了液体与催化剂充分接触。为防止催化剂从泪孔掉入下层，泪孔上焊接一层丝网。所有丝网的孔口大小视催化剂大小而定。
下面实例将更好地对本发明进行说明，但是不会因此限制其应用。
应用实施例
填充完催化剂的槽盘式气液分布器，该分布器中开有对称的两个泪孔，泪孔上端粘连丝网以防止催化剂掉落，升气槽的侧壁平行点焊接挡板，挡板与升气槽上端平齐，挡板与升气槽之间的上端连有盖板，盖板上开有通气孔以利于下端液体流入。挡板下端靠近底板时，挡板变成丝网，即升气槽下端一圈被丝网环绕，催化剂位于底板上部，在塔壁和挡板(或丝网)之间填充，丝网孔口大小正好拦截催化剂使其不进入，集液槽的液体留下时沿着环绕的挡板面流下进入丝网，期间底板上的催化剂与液体充分接触，丝网与升气槽之间的液位到达导液管的分布孔时，将进入导液管。分布器上催化剂均匀地填充在塔壁和升气槽之间，催化剂的高度与升气槽平齐或者低于升气槽，催化剂填充完后，采用开口形状符合升气槽的丝网扣在催化剂的上面，使得催化剂在分布器上规则，且不容易掉入升气槽内。将本发明用在催化反应精馏制备邻苯二甲酸二丁酯工艺中，喷淋密度在5～75m3/m2h，单板转化率最高可以达到10％。
本发明公开和提出的装置，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变实现，尽管本发明制备技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。
Claims (3)
1.一种用于催化反应精馏的槽盘式气液分布器，包括底板、升气槽、挡板、盖板、支撑板、导液管以及集液板，底板中部间隔平行制有多个升气槽，升气槽上部固装支撑板，支撑板上部固装集液板，实现液体的回流，其特征在于：在升气槽的相对较长侧壁的外侧间隔平行设置挡板，挡板与升气槽顶部之间通过一盖板相互固装连接，使挡板与升气槽之间形成以通气通液的空腔，挡板下端与底板之间间隔设置，且挡板底部与底板之间固装一段钢丝网，在升气槽内侧的两相对较长侧壁的内侧间隔平行竖直固装多个导液管，在对应导液管的升气槽侧壁下部均匀开有进入导液管的分布孔，分布孔的位置高于钢丝网的上端，保证液体充分接触催化剂后流入到分布孔；在导液管与升气槽公用的侧壁上端制有通气孔，在挡板上端的截面也制有通气孔；在底板上对称制有两个泪孔。
2.根据权利要求1所述的用于催化反应精馏的槽盘式气液分布器，其特征在于：在底板上表面固装丝网。
3.根据权利要求1所述的用于催化反应精馏的槽盘式气液分布器，其特征在于：所述导液管为三角形，且与升气槽共用一侧壁。
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