[其他]在物質(zhì)與熱交換柱的交換段上均勻分配液體的裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 88100797
• 申請(qǐng)日: 1988-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN88100797A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 克里斯托夫·米歇爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇舍兄弟有限公司
• 主分類號(hào): B01J10/02
• 分類號(hào): B01J10/02;B01D3/14;B01D53/18;F28C3/06
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 林道棠

本發(fā)明涉及一種在物質(zhì)與熱交換柱的交換段上從分配通道均勻分配液體的裝置，這裝置從一個(gè)饋給裝置通過(guò)一些裝在側(cè)壁上的排出口向一個(gè)交換段的上橫斷表面分配液體，同時(shí)每個(gè)分配通道的至少一面?zhèn)缺谏想x開(kāi)一個(gè)距離配置一個(gè)導(dǎo)板。

液體分配裝置的目的是把液體均勻分配到這類柱式裝置的橫截面上。

本發(fā)明可使用在常用的這類柱式裝置上，特別是那些交換段由結(jié)構(gòu)規(guī)則的元件如波紋狀或片狀元件構(gòu)成的柱式裝置。然而本發(fā)明也可在交換段由不規(guī)則填充填料如拉希格填充瓷環(huán)或一組垂直的、平行配置的通道構(gòu)成，當(dāng)單個(gè)通道直徑較大時(shí)，它們用填料填充，當(dāng)通道直徑較小時(shí)，柱式裝置被設(shè)計(jì)成所謂的膜式柱式裝置。

在這樣的柱式裝置內(nèi)，可進(jìn)行例如蒸餾、精餾、萃取、吸收，及把同位元素從一種物質(zhì)中離析出來(lái)等的化學(xué)交換反應(yīng)，也可進(jìn)行一種液體和一種蒸汽或氣態(tài)介質(zhì)之間的熱交換。

在為數(shù)甚多的液體分配器中，下面簡(jiǎn)述幾種公知的、常用的類型。

一種公知的實(shí)施例的特點(diǎn)在于液體分配器設(shè)計(jì)成帶孔底板或篩狀底板結(jié)構(gòu)，帶有大量均勻配置的、帶有溢流裝置的孔或帶孔噴咀。

這種實(shí)施例的缺點(diǎn)是，為要達(dá)到柱式裝置的整個(gè)橫截面上相當(dāng)均勻地分配液體，需要復(fù)蓋很大一個(gè)柱橫截面。盡管有蒸汽通道與及在分配器和柱式裝置壁之間有著可能的縫隙，但通過(guò)蒸汽的開(kāi)放的橫截面受到很大壓縮，這導(dǎo)致大的壓力降。也曾建議過(guò)設(shè)置側(cè)面細(xì)管。這一措施雖然提高了液體分布的均勻程度，但對(duì)氣體的大的壓力降卻收效甚微。

另一種公知的實(shí)施例的特點(diǎn)在于把液體分配器設(shè)計(jì)成所謂箱式或管式的分配器，它們?cè)谙聜?cè)帶有供液體流出的孔。

但是這種分配裝置有著本質(zhì)的缺點(diǎn)，液體僅能在箱或管的下方流出。結(jié)果是，為了精細(xì)分配液體，需要大量的箱或管，這一方面造成大的氣體壓力降，另一方面結(jié)構(gòu)龐雜成本高。

眾所周知，該裝置的作用-第一種述及的情況下的分離作用，后一種述及的情況下的傳熱作用-主要取決于液體分配在交換段的表面上的均勻和精細(xì)的程度。

德國(guó)專利27????52????391中公開(kāi)了一種分配裝置，它含有彼此平行配置的、上面敞開(kāi)的U形槽，它們?cè)谥绷?cè)板的上邊緣有V形縫狀的液體排出口。連續(xù)的導(dǎo)板位于上述液體排出口前面與之相距一小段距離處。

側(cè)板和導(dǎo)板之間的夾縫的尺寸設(shè)計(jì)成使流出液體量將它充滿。液體在夾縫內(nèi)受到類“擠壓”，從而產(chǎn)生一條寬的液流。導(dǎo)板突出于這些槽的側(cè)壁之上，同樣裝有溢流縫，從而使高負(fù)荷下積聚于夾縫內(nèi)的液體得以通過(guò)這些縫流出。為了使液體在液量較小的情況下也能按所希望的方式流出，在夾縫內(nèi)裝有金屬絲網(wǎng)或拉制板網(wǎng)，這樣，由于出現(xiàn)的毛細(xì)管作用力結(jié)合在緊挨排出口后面的地方的壓頭，發(fā)生液體的橫向分配。

這公知的分配器有一系列本質(zhì)的缺陷。

導(dǎo)板跟槽的各側(cè)板的距離必須對(duì)應(yīng)于液體的負(fù)荷加以精確的調(diào)整，而當(dāng)工作條件發(fā)生改變時(shí)，要求中斷運(yùn)作。

因?yàn)閵A縫的寬度比排出口的尺寸小，而且?jiàn)A縫甚至還可能含有金屬絲布網(wǎng)或拉制板網(wǎng)，因此結(jié)污以致堵塞的危險(xiǎn)很大。此外，這公知的裝置本質(zhì)上是溢流裝置，因此它們對(duì)傾斜位置十分敏感。

此外，流入夾縫的液體具有比較小的流出速度，因?yàn)椴鄣膫?cè)板的溢流縫內(nèi)的貯水高度較低，而流出速度是取決于這一貯水高度的。

本發(fā)明的目的是提供一種在交換柱中均勻分配液體的裝置，它的分配質(zhì)量較高，它基本上與液體的負(fù)荷無(wú)關(guān)，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

本發(fā)明的目的可通過(guò)下列方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，液體通過(guò)在通道側(cè)壁下部區(qū)域的排出口以高沖量成流束地向設(shè)計(jì)為擋板的導(dǎo)板沖擊，擋板到通道側(cè)壁的距離大于產(chǎn)生的液膜的厚度。而且，擋板到一個(gè)通道的側(cè)壁的距離大于排出口的尺寸，擋板在上部彎曲，與一個(gè)通道的側(cè)壁連接。本發(fā)明另一方案有一個(gè)跟擋板平行伸展并延伸到擋板下緣的隔板跟一個(gè)通道的側(cè)壁下緣連接。本發(fā)明的又一方案是擋板的下部區(qū)域設(shè)置了至少一排孔。本發(fā)明還有一個(gè)方案是隔板和擋板之間的兩相對(duì)側(cè)用連續(xù)壁相連。

在本發(fā)明中，液流束的動(dòng)能被用于擴(kuò)展開(kāi)液體。

借助本發(fā)明因此可取得良好的作用方式，因?yàn)橐后w在擋板上的擴(kuò)展在一個(gè)很大的供料高度范圍內(nèi)，例如50至200mm的范圍內(nèi)，令人驚異地只發(fā)生微小的變化，如下列測(cè)量數(shù)據(jù)所示。

排出孔直徑＝6mm

擋板間距＝12mm

擋板高度＝液體從開(kāi)孔到組件表面的落高＝120mm

液膜寬度＝液帶長(zhǎng)度＝b（mm）

分支通道內(nèi)貯水高度＝h（mm）

試驗(yàn)介質(zhì)＝98%的乙醇

h（mm）????b（mm）

50????132

80????152