應(yīng)用于lpce填料塔的液體收集分布器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于LPCE填料塔的液體收集分布器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)于核電站的氚化水，通常采用液相催化交換(LPCE)方法進(jìn)行除氚處理，對(duì)應(yīng)的氣液逆流交換反應(yīng)塔一般采用鉑基疏水催化劑和鐵、鎳等親水催化劑進(jìn)行分層裝填或混合裝填。氚化水從塔頂進(jìn)入，由液體分布器將氚化水分布至整個(gè)填料塔截面；氚化水從液體分布截面開始在填料表面形成液膜并沿填料間的空隙向下流動(dòng)，不含氚的氫氣則在填料空隙間向上流動(dòng)。氚化水在填料塔的均勻分布，可以增強(qiáng)填料的傳質(zhì)性能，增加填料液膜厚度的均勻性，提高填料塔的傳質(zhì)效果。若氚化水初始分布均勻性差，便會(huì)使氚化水在填料層中產(chǎn)生溝流、壁流，甚至局部液泛，從而降低甚至破壞填料塔的傳質(zhì)性能。
[0003]根據(jù)LPCE的工藝特點(diǎn)，填料塔的高度通常設(shè)置較高，與一般的化工塔類似，填料要進(jìn)行分段裝填，段與段之間需留有一定的高度，以供安裝液體收集器及液體分布器。液體收集器主要用于填料分段時(shí)收集流下的氚化水；而液體分布器則用于氚化水的再次分布，良好的液體分布器可以減小放大效應(yīng)，使填料效率充分發(fā)揮出來(lái)，提高催化交換效率。
[0004]然而，市場(chǎng)上針對(duì)石化行業(yè)的液體收集器和液體分布器通常為獨(dú)立的器件，使用時(shí)，要利用管道將兩者進(jìn)行連接，如此一來(lái)，不僅占用空間較大、安裝和檢修不便，而且整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而針對(duì)LPCE填料塔的液體收集分布器技術(shù)也未見任何文獻(xiàn)報(bào)道。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員有必要設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝檢修方便、空間占用體積小、能使氣液分布均勻的液體收集分布器，以滿足水降氚處理LPCE填料塔的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了克服上述技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種應(yīng)用于LPCE填料塔的液體收集分布器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占用空間小、易于加工、并且可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)LPCE氚化水收集和分布功能的特點(diǎn)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]應(yīng)用于LPCE填料塔的液體收集分布器，包括液體收集塔和與之疊層組裝為一體的液體分布器；所述液體收集塔位于液體分布器的上方。
[0008]具體地說(shuō)，所述液體收集塔包括錐形板，通過(guò)支撐桿與該錐形板底部連接的圓臺(tái)形板，與該圓臺(tái)形板底部焊接為一體結(jié)構(gòu)、并且直徑與圓臺(tái)形板大端直徑相同的第一圓筒，以及開設(shè)在第一圓筒圓周面上、并且環(huán)繞第一圓筒圓周均勻分布的滲流口。
[0009]作為優(yōu)選，所述滲流口的形狀為矩形，并且高度為I?5mm。
[0010]具體地說(shuō)，所述液體分布器包括與第一圓筒圓心重合、且用于放置第一圓筒的第二圓筒，設(shè)置在該第二圓筒底部、并且與第二圓筒焊接為一體的分流板，以及設(shè)置在該分流板上、并且按圓形陣列等間距分布的溢流管；所述不銹鋼Θ環(huán)填料填充在第一圓筒與第二圓筒之間的空隙。
[0011]進(jìn)一步地，所述第一圓筒與第二圓筒之間的空隙填滿有不銹鋼Θ環(huán)填料。
[0012]再進(jìn)一步地，所述溢流管上端為斜口結(jié)構(gòu)。
[0013]更進(jìn)一步地，所有的溢流管的上端均位于同一水平高度上。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0015](I)本實(shí)用新型通過(guò)疊層組裝的方式，巧妙地將液體收集塔和液體分布器合為一體，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、在LPCE填料塔內(nèi)占用空間小、安裝和檢修方便，而且可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)LPCE氚化水的收集和分布功能，使整個(gè)塔截面供液密度一致，液體分布均勻，消除無(wú)液區(qū)和少液區(qū)，有效提高了 LPCE填料塔內(nèi)填料對(duì)氚化水的催化交換效率。
[0016](2)本實(shí)用新型中的液體收集塔采用錐形板、圓臺(tái)形板和滲流口設(shè)計(jì)，在結(jié)合液體分布器中的分流板和溢流管設(shè)計(jì)后，可以將液體收集分布器上一段填料流出的氚化水進(jìn)行匯集，并通過(guò)滲流模式送入分流板中，然后利用溢流管使氚化水均勻流動(dòng)至下一段填料。本實(shí)用新型在氚化水和氫氣不同大小流量條件下都能使用，操作彈性很大，可以滿足小規(guī)模實(shí)驗(yàn)及大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)需求。
[0017](3)本實(shí)用新型在第一圓筒與第二圓筒之間的空隙填滿有不銹鋼Θ環(huán)填料，可以進(jìn)一步確保氚化水在液體收集分布器中的平穩(wěn)流動(dòng)，消除水流波動(dòng)。
[0018](4)本實(shí)用新型性價(jià)比高、實(shí)用性強(qiáng)、操作靈活、且制造成本低廉，因而具有很高的使用價(jià)值和推廣價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本實(shí)用新型中液體收集塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本實(shí)用新型中液體分布器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為本實(shí)用新型中溢流管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]其中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的零部件名稱為:
[0024]1-錐形板，2-支撐桿，3-圓臺(tái)板，4-第一圓筒，5-第二圓筒，6-分流板，7-溢流管。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型涉及核電站氣化水除氣處理的液相催化交換(LPCE)填料塔的液體分布技術(shù)范疇，尤其是一種適用于氣液兩相逆流工況的液體收集分布器，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)液體的收集和分布。該液體收集分布器包括液體收集塔和液體分布器，液體收集塔位于液體分布器上方，并且二者以疊層組裝的方式合為一體結(jié)構(gòu)。
[0027]所述的液體收集塔用于收集氚化水，如圖2所示，該液體收集塔包括錐形板1，通過(guò)支撐桿2與該錐形板I底部連接的圓臺(tái)形板3，與該圓臺(tái)形板3底部焊接為一體結(jié)構(gòu)、并且直徑與圓臺(tái)形板大端直徑相同的第一圓筒4，以及開設(shè)在第一圓筒4圓周面上、并且均勻分布的滲流口。本實(shí)施例中，錐形板I與圓臺(tái)形板3之間焊接有四根支撐桿2，每根支撐桿的直徑均為Φ10，高度H=50?100mm，支撐桿在圓周方向?qū)ΨQ分布。滲流口形狀優(yōu)選采用矩形形狀，且矩形口的高度為I?5_，可以確保氚化水以滲流方式向分流板7中心平穩(wěn)流動(dòng)。
[0028]所述的液體分布器用于提高LPCE填料塔中氚化水分布均勻性，以提高填料的催化交換效率，如圖3所示，該液體分布器包括與第一圓筒4圓心重合、且用于放置第一圓筒的第二圓筒5，設(shè)置在該第二圓筒5底部、并且與第二圓筒焊接為一體的分流板6，以及設(shè)置在該分流板6上、并且按圓形陣列等間距分布的溢流管7。如圖4所示，在這其中，所述的溢流管7上端為斜口結(jié)構(gòu)，并且斜口朝向分流板的圓心，同時(shí)，所有溢流管的上端均處于同一水平高度上，確保各處的溢流效率相同。本實(shí)施例中，溢流管的直徑為Φ 10?Φ30、壁厚為Imm,可根據(jù)實(shí)際工況下氚化水和氫氣的流量進(jìn)行具體選型，同時(shí)，溢流管7與分流板6采用釬焊方式連接；第一圓筒4與第二圓筒5之間的空隙填充有不銹鋼Θ環(huán)填料，進(jìn)一步保證氚化水平穩(wěn)流動(dòng)，消除水流波動(dòng)。
[0029]上述錐形板1、圓臺(tái)形板3、第一圓筒4和第二圓筒5均采用不銹鋼制成，并且板厚均為Imm ;而分流板6的厚度則為5mm，以保證足夠的支撐強(qiáng)度。
[0030]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的液體收集分布器，其實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:
[0031]首先，將本實(shí)用新型平放在LPCE填料塔內(nèi)壁預(yù)先設(shè)置的支撐位上，液體收集分布器的上下均為填料。
[0032]位于本實(shí)用新型上端的填料排出的氚化水在重力作用下向下流動(dòng)，并沿著錐形板I和圓臺(tái)形板3的外表面向下流動(dòng)，然后匯集于第一圓筒4與第二圓筒5之間的不銹鋼Θ環(huán)填料填充區(qū)域。
[0033]接著，氚化水經(jīng)滲流口進(jìn)入分流板6中，然后經(jīng)溢流管7流向下一段填料。
[0034]在上述氚化水流動(dòng)的同時(shí)，氫氣自下而上流動(dòng)，與氚化水的方向相反。從本實(shí)用新型下方的填料頂部流出的氫氣首先經(jīng)溢流管7向上流動(dòng)，進(jìn)入圓臺(tái)形板3內(nèi)表面所圍成的空間中，然后從錐形板I與圓臺(tái)形板3之間的環(huán)形空隙向上流出，并進(jìn)入錐形板I與其上端填料底部所圍成的空間里，最后通過(guò)氣體擴(kuò)散進(jìn)入到上一段的填料。
[0035]上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非是對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，但凡采用本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理，以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行非創(chuàng)造性勞動(dòng)而作出的變化，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.應(yīng)用于LPCE填料塔的液體收集分布器，其特征在于，包括液體收集塔和與之疊層組裝為一體的液體分布器；所述液體收集塔位于液體分布器的上方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于LPCE填料塔的液體收集分布器，其特征在于，所述液體收集塔包括錐形板(I)，通過(guò)支撐桿(2 )與該錐形板(I)底部連接的圓臺(tái)形板(3 )，與該圓臺(tái)形板(3)底部焊接為一體結(jié)構(gòu)、并且直徑與圓臺(tái)形板大端直徑相同的第一圓筒(4)，以及開設(shè)在第一圓筒(4)圓周面上、并且環(huán)繞第一圓筒圓周均勻分布的滲流口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于LPCE填料塔的液體收集分布器，其特征在于，所述滲流口的形狀為矩形，并且高度為I?5mm。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的應(yīng)用于LPCE填料塔的液體收集分布器，其特征在于，所述液體分布器包括與第一圓筒(4)圓心重合、且用于放置第一圓筒的第二圓筒(5)，設(shè)置在該第二圓筒(5)底部、并且與第二圓筒焊接為一體的分流板(6)，以及設(shè)置在該分流板(6)上、并且按圓形陣列等間距分布的溢流管(7 )。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于LPCE填料塔的液體收集分布器，其特征在于，所述第一圓筒(4)與第二圓筒(5)之間的空隙填滿有不銹鋼Θ環(huán)填料。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用于LPCE填料塔的液體收集分布器，其特征在于，所述溢流管(7 )上端為斜口結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于LPCE填料塔的液體收集分布器，其特征在于，所有的溢流管的上端均位于同一水平高度上。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用于LPCE填料塔的液體收集分布器，包括液體收集塔和與之疊層組裝為一體的液體分布器；所述液體收集塔位于液體分布器的上方。本實(shí)用新型針對(duì)核電站氚化水除氚處理的液相催化交換（LPCE）填料塔中的液體收集和分布進(jìn)行了有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以很好地實(shí)現(xiàn)了氚化水的匯集和均勻流動(dòng)，提高LPCE填料塔中填料對(duì)氚化水的催化交換效率。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間體積小、安裝和檢修方便，可以在較寬流量范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)LPCE塔內(nèi)多段填料的液體收集分布功能，因此，其能很好地滿足實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模及工廠大型工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用需求。
【IPC分類】C02F1/00
【公開號(hào)】CN204918038
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520675922
【發(fā)明人】姚勇, 陳華明, 楊莞, 羅德禮, 宋江鋒, 趙萍, 羅軍洪, 黃國(guó)強(qiáng), 陳長(zhǎng)安
【申請(qǐng)人】中國(guó)工程物理研究院材料研究所
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年9月2日