一种板式分馏塔的制作方法

1.本发明涉及化工设备技术领域，具体为一种板式分馏塔。


背景技术：

2.板式分馏塔又称板式塔，是一类用于气液或液液系统的分级接触传质设备，由圆筒形塔体本体和按一定间距水平装置在塔内的若干塔板组成，广泛应用于精馏和吸收，有些类型也用于萃取，还可作为反应器用于气液相反应过程，以气液系统为例，操作时，液体在重力作用下，自上而下依次流过各层塔板，至塔底排出，气体在压力差推动下，自下而上依次穿过各层塔板，至塔顶排出，每块塔板上保持着一定深度的液层，气体通过塔板分散到液层中去，进行相际接触传质，各种塔板只有在一定的气液流量范围内操作，才能保证气液两相有效接触，从而得到较好的传质效果。
3.液泛即淹塔现象是精馏操作中常见故障之一，指的是在精馏塔中，由于各种原因造成液相堆积超过其所处空间范围。
4.根据中国石油大庆炼化公司的王波、王桂荣及孙建功所著《浅析板式精馏塔的液泛》一文中，指出液泛产生原因有下两个主要方面：1、气相量过大，形成雾沫夹带，使得大量液滴从泡沫层中喷出到达上层塔板，冷凝回流后增大了降液管负荷及塔板的压力降，便产生淹塔现象；2、液体流量过大，或降液管由于堵塞造成面积不足，使得液体不能及时通过，也会产生淹塔；当液泛现象发生时，会造成塔内压降急剧上升、塔底液位下降或波动、塔底产物减少、分离能力明显下降等一系列问题，严重影响分馏塔的正常使用。
5.为此，提出一种板式分馏塔。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种板式分馏塔，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种板式分馏塔，包括裙座，所述裙座的上端固定安装有塔体；所述塔体的外圆面前部底侧位置开设有人孔；所述塔体的外圆面左侧上端开设有回流口；所述塔体的外圆面左侧下端开设有进气口；所述塔体的外圆面左侧靠近进气口的下方位置开设有出液口；所述塔体的外圆面右侧上端开设有进液口；所述塔体的上表面中间位置贯穿开设有出气口；所述塔体的内部上端位置固定安装有丝网除沫器；所述塔体内部靠近丝网除沫器下方位置固定安装有均匀分布的塔盘，且两两所述塔盘沿塔体的中轴线对称安装；
8.所述塔盘包括塔板、溢流堰、除沫机构、降液管、导流机构以及报警机构；所述塔体内圆面靠近丝网除沫器下方位置固定安装有均匀分布的塔板；所述塔板的上表面一侧靠近边缘位置固定安装溢流堰，且所述塔板的上表面中间位置贯穿开设均匀分布的通孔；所述塔板的上表面另一侧靠近边缘位置贯穿安装降液管；所述降液管的上表面边缘位置固定安装报警机构；所述塔板的上表面靠近降液管的位置设置有导流机构；所述塔板的下表面中间位置固定安装除沫机构。
9.当液泛现象发生时，会造成塔内压降急剧上升、塔底液位下降或波动、塔底产物减少、分离能力明显下降等一系列问题，严重影响分馏塔的正常使用，针对雾沫夹带造成的液泛，本发明通过在塔盘内部设置除沫机构，在气体通过泡沫层并携带雾沫经过除沫机构时，除沫机构可以对气体的携带的雾沫进行分离去除，减小了由于雾沫携带，使得上层板液层增厚造成液泛问题的可能性，另外，本发明通过设置导流机构，在由于液体流量过大，或降液管由于堵塞造成面积不足，使得液体不能及时通过而产生液泛现象时，导流机构可以打开泄流板，及时将板上增高的液体向下层板进行排出，并利用报警机构及时进行报警，通过导流机构与除沫机构的配合，能够有效针对雾沫夹带及降液管液泛造成的液泛现象进行防止，降低了液泛发生的可能性，保证了分馏塔的正常工作。
10.优选的，所述除沫机构包括裙带板、固定板、回流槽、进气孔、分流围板、挡板以及n型框板；所述裙带板固定安装于塔板的下表面边缘位置；所述固定板固定安装于裙带板内部；所述固定板的上表面一侧贯穿开设回流槽；所述固定板的上表面中间位置贯穿开设有均匀分布的进气孔；所述固定板的上表面靠近进气孔的一侧位置固定安装均匀分布的n型框板，且n型框板的上端固定安装挡板；所述固定板的上表面靠近进气孔的另一侧位置固定安装均匀分布的分流围板，所述分流围板为一种u型结构构件，且其开口方向面向n型框板，用于防止液体进入进气孔。
11.工作时，气相量过大会形成雾沫夹带，使得大量液滴从泡沫层中喷出到达上层塔板，冷凝回流后增大了降液管负荷及塔板的压力降，便产生淹塔现象，本发明通过设置除沫机构，在裹夹有雾沫的气体通过进气孔进入除沫机构时，气体受到挡板的阻挡改变流动方向，进而使得雾沫被阻挡或被挡板吸附，进而能够减小雾沫的携带量，雾沫液化后，经挡板流入n型框板的缺口并流向回流槽进行回流，防止液体被大量带上上层塔板，降低了液泛发生的可能性，同时，进气孔周边环绕安装有分流围板，能够使得不同进气孔周边液化的液体可以顺利流向回流槽，避免了液化后的液体流入进气孔，造成进气受阻的情况发生。
12.优选的，所述固定板与裙带板水平位置的安装夹角为15-30度，用于保证分离的液体能够顺利流入回流槽，且所述回流槽开设于固定板上表面靠近降液管的一侧边缘位置，用于保证回流液体流入下一塔盘的溢流堰位置。
13.在除沫机构工作时，挡板分离出来的液体需要回流至回流槽，而水平安装会使得回流困难，效率较低，本发明通过设置固定板与裙带板水平位置的安装夹角为-度，能够使得分离的液体能够顺利流入回流槽，且倾斜角度不宜过大，否则会造成塔盘之间需要的空间变大，进而增大塔体的整体尺寸，另外，回流槽开设于固定板上表面靠近降液管的一侧边缘位置，用于保证回流液体流入下一塔盘的溢流堰位置，而不会直接回流至塔板上，保证了分馏塔的正常工作。
14.优选的，所述导流机构包括泄流槽、泄流板、连杆、顶杆、浮板、弹簧、伸缩套筒以及支架；所述泄流槽贯穿开设于塔板上表面靠近降液管的一侧位置；所述泄流槽内部滑动密封连接泄流板，且泄流板的上表面中间位置固定安装连杆；所述连杆的上端固定安装固定安装有板体，且板体下表面一侧中间位置固定安装顶杆；所述顶杆的下端固定安装浮板；所述浮板的下端固定安装弹簧，且所述弹簧的外部套接连接伸缩套筒；所述弹簧的下端固定安装支架，且通过支架与降液管内壁固定连接。
15.工作时，降液管由于堵塞造成面积不足，使得液体不能及时通过，也会产生淹塔，
针对此种原因造成的液泛现象，本发明通过在降液管内部设置导流机构，在降液管内部杂质水垢增多导致降液管堵塞或部分堵塞时，由于进液量一定，而降液管由于堵塞造成出液量减小，会使得降液管内部液面上升，液面上升时，浮板受到浮力跟随上升，进而通过顶杆、连杆带动泄流板逐渐从泄流槽内部抽出，对塔板上由于堵塞增高的液面进行泄流，短暂保持分馏塔的正常工作，不会造成淹塔的现象。
16.优选的，所述泄流板的高度大于泄流槽的深度，即泄流板完全插入泄流槽内部后，仍然留有板高，用于保证在弹簧振动时泄流板不会从泄流槽内部抽出。
17.在分馏塔正常工作时，由于液体的冲击，会造成弹簧的震动，进而使得浮板上下晃动，在顶杆、连杆的作用下带动泄流板上下抽动，而若泄流板的高度过小，会造成此时泄流板的抽出，影响分馏塔的正常工作，本发明通过设置泄流板的高度大于泄流槽的深度，即泄流板完全插入泄流槽内部后，仍然留有板高，用于保证在弹簧振动时泄流板不会从泄流槽内部抽出。
18.优选的，所述报警机构包括支撑杆、蜂鸣器、第一防水极片、第二防水极片、第一磁铁、安装板、第二磁铁以及导电板；所述支撑杆固定安装于降液管的上表面边缘位置；所述支撑杆的上端固定安装安装板；所述安装板下表面一侧嵌入安装第一磁铁，所述板体上表面对应位置嵌入安装第二磁铁；所述安装板下表面靠近第一磁铁的位置嵌入安装第一防水极片与第二防水极片；所述板体上表面对应第一防水极片与第二防水极片空隙位置固定安装导电板；所述安装板下表面靠近另一侧位置嵌入安装蜂鸣器。
19.工作时，导流机构工作后，会造成塔板上液位下降，泄流板在浮板作用下重新插入泄流槽，但由于降液管堵塞问题未解决，工作一段时间后又会造成液面升高，导流机构重复工作，无法从根本解决问题，且降液管的存在还有分离气泡，减少板间气相返混的作用，长期靠泄流槽进行泄流会造成塔分离效率降低，通过设置报警机构，在第一次导流机构工作时，顶杆带动板体上升，在上升至一定高度后，板体上表面安装的第二磁铁与安装板下表面对应设置的第一磁铁的磁场力相互捕获，进而使得导流机构与安装板在磁力作用下相互贴合，此时，导电板刚好插入第一防水极片与第二防水极片之间，接通蜂鸣器电路回路，蜂鸣器工作进行报警，提醒工作人员塔内发生堵塞现象需要及时清理。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.本发明通过在塔盘内部设置除沫机构，在气体通过泡沫层并携带雾沫经过除沫机构时，除沫机构可以对气体的携带的雾沫进行分离去除，减小了由于雾沫携带，使得上层板液层增厚造成液泛问题的可能性，另外，本发明通过设置导流机构，在由于液体流量过大，或降液管由于堵塞造成面积不足，使得液体不能及时通过而产生液泛现象时，导流机构可以打开泄流板，及时将板上增高的液体向下层板进行排出，并利用报警机构及时进行报警，通过导流机构与除沫机构的配合，能够有效针对雾沫夹带及降液管液泛造成的液泛现象进行防止，降低了液泛发生的可能性，保证了分馏塔的正常工作。
附图说明
22.图1为本发明的整体结构示意图；
23.图2为本发明的剖面结构视图；
24.图3为本发明的塔盘结构视图；
25.图4为本发明塔盘的剖面结构视图；
26.图5为本发明除沫机构结构视图；
27.图6为本发明导流机构放大结构视图；
28.图7为本发明报警机构结构视图。
29.图中：1、塔体；2、进液口；4、出气口；5、回流口；6、塔盘；61、塔板；62、溢流堰；63、除沫机构；631、裙带板；632、固定板；633、回流槽；634、进气孔；635、分流围板；636、挡板；637、n型框板；64、降液管；65、导流机构；651、泄流槽；652、泄流板；653、连杆；654、顶杆；655、浮板；656、弹簧；657、伸缩套筒；658、支架；66、报警机构；661、支撑杆；662、蜂鸣器；663、第一防水极片；664、第二防水极片；665、第一磁铁；666、安装板；667、第二磁铁；668、导电板；7、进气口；8、出液口；9、裙座；10、人孔；11、丝网除沫器。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
32.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.请参阅图1至图7，本发明提供一种板式分馏塔技术方案：
34.一种板式分馏塔，如图1至图4所示，包括裙座9，所述裙座9的上端固定安装有塔体1；所述塔体1的外圆面前部底侧位置开设有人孔10；所述塔体1的外圆面左侧上端开设有回流口5；所述塔体1的外圆面左侧下端开设有进气口7；所述塔体1的外圆面左侧靠近进气口7的下方位置开设有出液口8；所述塔体1的外圆面右侧上端开设有进液口2；所述塔体1的上表面中间位置贯穿开设有出气口4；所述塔体1的内部上端位置固定安装有丝网除沫器11；所述塔体1内部靠近丝网除沫器11下方位置固定安装有均匀分布的塔盘6，且两两所述塔盘6沿塔体1的中轴线对称安装；
35.所述塔盘6包括塔板61、溢流堰62、除沫机构63、降液管64、导流机构65以及报警机构66；所述塔体1内圆面靠近丝网除沫器11下方位置固定安装有均匀分布的塔板61；所述塔板61的上表面一侧靠近边缘位置固定安装溢流堰62，且所述塔板61的上表面中间位置贯穿
开设均匀分布的通孔；所述塔板61的上表面另一侧靠近边缘位置贯穿安装降液管64；所述降液管64的上表面边缘位置固定安装报警机构66；所述塔板61的上表面靠近降液管64的位置设置有导流机构65；所述塔板61的下表面中间位置固定安装除沫机构63。
36.当液泛现象发生时，会造成塔内压降急剧上升、塔底液位下降或波动、塔底产物减少、分离能力明显下降等一系列问题，严重影响分馏塔的正常使用，针对雾沫夹带造成的液泛，本发明通过在塔盘6内部设置除沫机构63，在气体通过泡沫层并携带雾沫经过除沫机构63时，除沫机构63可以对气体的携带的雾沫进行分离去除，减小了由于雾沫携带，使得上层板液层增厚造成液泛问题的可能性，另外，本发明通过设置导流机构65，在由于液体流量过大，或降液管64由于堵塞造成面积不足，使得液体不能及时通过而产生液泛现象时，导流机构65可以打开泄流板652，及时将板上增高的液体向下层板进行排出，并利用报警机构66及时进行报警，通过导流机构65与除沫机构63的配合，能够有效针对雾沫夹带及降液管64液泛造成的液泛现象进行防止，降低了液泛发生的可能性，保证了分馏塔的正常工作。
37.作为本发明的一种实施方式，如图4至图5所示，所述除沫机构63包括裙带板631、固定板632、回流槽633、进气孔634、分流围板635、挡板636以及n型框板637；所述裙带板631固定安装于塔板61的下表面边缘位置；所述固定板632固定安装于裙带板631内部；所述固定板632的上表面一侧贯穿开设回流槽633；所述固定板632的上表面中间位置贯穿开设有均匀分布的进气孔634；所述固定板632的上表面靠近进气孔634的一侧位置固定安装均匀分布的n型框板637，且n型框板637的上端固定安装挡板636；所述固定板632的上表面靠近进气孔634的另一侧位置固定安装均匀分布的分流围板635，所述分流围板635为一种u型结构构件，且其开口方向面向n型框板637，用于防止液体进入进气孔634；工作时，气相量过大会形成雾沫夹带，使得大量液滴从泡沫层中喷出到达上层塔板61，冷凝回流后增大了降液管64负荷及塔板61的压力降，便产生淹塔现象，本发明通过设置除沫机构63，在裹夹有雾沫的气体通过进气孔634进入除沫机构63时，气体受到挡板636的阻挡改变流动方向，进而使得雾沫被阻挡或被挡板636吸附，进而能够减小雾沫的携带量，雾沫液化后，经挡板636流入n型框板637的缺口并流向回流槽633进行回流，防止液体被大量带上上层塔板61，降低了液泛发生的可能性，同时，进气孔634周边环绕安装有分流围板635，能够使得不同进气孔634周边液化的液体可以顺利流向回流槽633，避免了液化后的液体流入进气孔634，造成进气受阻的情况发生。
38.作为本发明的一种实施方式，如图5所示，所述固定板632与裙带板631水平位置的安装夹角为15-30度，用于保证分离的液体能够顺利流入回流槽633，且所述回流槽633开设于固定板632上表面靠近降液管64的一侧边缘位置，用于保证回流液体流入下一塔盘6的溢流堰62位置；在除沫机构63工作时，挡板636分离出来的液体需要回流至回流槽633，而水平安装会使得回流困难，效率较低，本发明通过设置固定板632与裙带板631水平位置的安装夹角为15-30度，能够使得分离的液体能够顺利流入回流槽633，且倾斜角度不宜过大，否则会造成塔盘6之间需要的空间变大，进而增大塔体1的整体尺寸，另外，回流槽633开设于固定板632上表面靠近降液管64的一侧边缘位置，用于保证回流液体流入下一塔盘6的溢流堰62位置，而不会直接回流至塔板61上，保证了分馏塔的正常工作。
39.作为本发明的一种实施方式，如图6所示，所述导流机构65包括泄流槽651、泄流板652、连杆653、顶杆654、浮板655、弹簧656、伸缩套筒657以及支架658；所述泄流槽651贯穿
开设于塔板61上表面靠近降液管64的一侧位置；所述泄流槽651内部滑动密封连接泄流板652，且泄流板652的上表面中间位置固定安装连杆653；所述连杆653的上端固定安装固定安装有板体，且板体下表面一侧中间位置固定安装顶杆654；所述顶杆654的下端固定安装浮板655；所述浮板655的下端固定安装弹簧656，且所述弹簧656的外部套接连接伸缩套筒657；所述弹簧656的下端固定安装支架658，且通过支架658与降液管64内壁固定连接；工作时，降液管64由于堵塞造成面积不足，使得液体不能及时通过，也会产生淹塔，针对此种原因造成的液泛现象，本发明通过在降液管64内部设置导流机构65，在降液管64内部杂质水垢增多导致降液管64堵塞或部分堵塞时，由于进液量一定，而降液管64由于堵塞造成出液量减小，会使得降液管64内部液面上升，液面上升时，浮板655受到浮力跟随上升，进而通过顶杆654、连杆653带动泄流板652逐渐从泄流槽651内部抽出，对塔板61上由于堵塞增高的液面进行泄流，短暂保持分馏塔的正常工作，不会造成淹塔的现象。
40.作为本发明的一种实施方式，如图6所示，所述泄流板652的高度大于泄流槽651的深度，即泄流板652完全插入泄流槽651内部后，仍然留有板高，用于保证在弹簧656振动时泄流板652不会从泄流槽651内部抽出；在分馏塔正常工作时，由于液体的冲击，会造成弹簧656的震动，进而使得浮板655上下晃动，在顶杆654、连杆653的作用下带动泄流板652上下抽动，而若泄流板652的高度过小，会造成此时泄流板652的抽出，影响分馏塔的正常工作，本发明通过设置泄流板652的高度大于泄流槽651的深度，即泄流板652完全插入泄流槽651内部后，仍然留有板高，用于保证在弹簧656振动时泄流板652不会从泄流槽651内部抽出。
41.作为本发明的一种实施方式，如图7所示，所述报警机构66包括支撑杆661、蜂鸣器662、第一防水极片663、第二防水极片664、第一磁铁665、安装板666、第二磁铁667以及导电板668；所述支撑杆661固定安装于降液管64的上表面边缘位置；所述支撑杆661的上端固定安装安装板666；所述安装板666下表面一侧嵌入安装第一磁铁665，所述板体上表面对应位置嵌入安装第二磁铁667；所述安装板666下表面靠近第一磁铁665的位置嵌入安装第一防水极片663与第二防水极片664；所述板体上表面对应第一防水极片663与第二防水极片664空隙位置固定安装导电板668；所述安装板666下表面靠近另一侧位置嵌入安装蜂鸣器662；工作时，导流机构65工作后，会造成塔板61上液位下降，泄流板652在浮板655作用下重新插入泄流槽651，但由于降液管64堵塞问题未解决，工作一段时间后又会造成液面升高，导流机构65重复工作，无法从根本解决问题，且降液管64的存在还有分离气泡，减少板间气相返混的作用，长期靠泄流槽651进行泄流会造成塔分离效率降低，通过设置报警机构66，在第一次导流机构65工作时，顶杆654带动板体上升，在上升至一定高度后，板体上表面安装的第二磁铁667与安装板666下表面对应设置的第一磁铁665的磁场力相互捕获，进而使得导流机构65与安装板666在磁力作用下相互贴合，此时，导电板668刚好插入第一防水极片663与第二防水极片664之间，接通蜂鸣器662电路回路，蜂鸣器662工作进行报警，提醒工作人员塔内发生堵塞现象需要及时清理。
42.使用方法：本发明在使用时，首先液体从进液口2及回流口5进入塔内，而气体从进气口7进入塔内，液体进入后依靠重力作用，有上层塔盘6的降液管64流到下层塔盘6的塔板61上，然后横向流过塔板61，从另一侧的降液管64流动至下一层塔板61，气体则在压力差的作用下，自下而上穿过个层塔板61的通孔，分散成小股气流，鼓泡通过各层塔板61的液层，在塔板61上，气液两相密切接触，进行热量和质量的交换，通过在塔内设置除沫机构63，在
裹夹有雾沫的气体通过进气孔634进入除沫机构63时，气体受到挡板636的阻挡改变流动方向，进而使得雾沫被阻挡或被挡板636吸附，进而能够减小雾沫的携带量，雾沫液化后，经挡板636流入n型框板637的缺口并流向回流槽633进行回流，防止液体被大量带上上层塔板61，降低了液泛发生的可能性，同时，进气孔634周边环绕安装有分流围板635，能够使得不同进气孔634周边液化的液体可以顺利流向回流槽633，避免了液化后的液体流入进气孔634，造成进气受阻的情况发生，降液管64由于堵塞造成面积不足，使得液体不能及时通过，也会产生淹塔，针对此种原因造成的液泛现象，本发明通过在降液管64内部设置导流机构65，在降液管64内部杂质水垢增多导致降液管64堵塞或部分堵塞时，由于进液量一定，而降液管64由于堵塞造成出液量减小，会使得降液管64内部液面上升，液面上升时，浮板655受到浮力跟随上升，进而通过顶杆654、连杆653带动泄流板652逐渐从泄流槽651内部抽出，对塔板61上由于堵塞增高的液面进行泄流，短暂保持分馏塔的正常工作，不会造成淹塔的现象。
43.该文中出现的电器元件均通过变压器与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，本发明所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。
44.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。