專利名稱：氣體－液體接觸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一氣體-液體接觸裝置。
背景技術(shù)：
帶有下降管的篩孔板最普遍地用于工業(yè)用柱形容器內(nèi)的內(nèi)件，用來接觸一氣體和一液體。在這樣的柱形容器中，液體橫過篩孔板向下流過下降管，從一層篩孔板到另一層篩孔板，同時(shí)，氣體通過篩孔板向上滲透，在板上形成發(fā)泡的液體。
1968年11月12日授予Bruckert的美國專利No.3,410,540描述了具有多個(gè)下降管的篩孔板。采用這些篩孔板，多個(gè)下降管(例如，5個(gè)下降管)沿平行路徑橫貫篩孔板延伸，篩孔板橫貫柱形容器或多或少地等距離間隔開。相鄰篩孔板的多個(gè)下降管沿著彼此垂直的路徑延伸，這樣，可從下降管布置多個(gè)出口，將液體引導(dǎo)到其下降管之間的下面的篩孔板，這可參考以下兩篇文章“Chemical EngineeringProgress”，Vol.66，No.3，March 1970的50-55頁中的“多下降管篩孔板的特性”，作者為W.V.Delivicki和J.L.Wagner，以及“Petrochemicals，Oil andGas Journal”，April 3，1978中的“MD篩孔板可提供丙烯提煉中的節(jié)約”，作者為R.D.Kirkpatrick。
總而言之，多下降管篩孔板具有形成在其下端處噴口上方的液體密封裝置，于是，避免使用為此目的的任何篩孔板區(qū)域，因此提高篩孔板的活性區(qū)域，使用橫貫篩孔板的較短的液體流動(dòng)路徑，因此，減小篩孔板上的水力梯度，在較大數(shù)量的下降管上分散液體載荷，因此，允許在更寬范圍的液體和氣體流量上更好地控制泡沫高度，從而提供較高的可調(diào)范圍，并允許下降管用作為篩孔板的主要支承。
盡管這些多下降管篩孔板是一種技術(shù)進(jìn)步，但其存在的問題在于，下降管在下面的篩孔板上帶來差的液體流量分配，這導(dǎo)致其上形成液體流量的停滯區(qū)域。1995年1月17日授予M.R.Resetarits和M.J.Lockett的美國專利No.5,382,390介紹了最大程度減少該問題的方法，其在篩孔板內(nèi)提供氣體導(dǎo)向槽，以便引導(dǎo)氣體朝向最近的下降管并減小泡沫高度。
盡管氣體導(dǎo)向槽一定程度上減小了停滯的液體流區(qū)域，但仍需要有一氣體-液體接觸裝置，其中，基本上減小了形成在篩孔板上的液體停滯區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一氣體-液體接觸裝置，其包括a)一向上延伸的外殼，外殼具有一進(jìn)入其頂端部分的液體入口和一離開其頂端部分的氣體出口，以及一進(jìn)入其下端部分的氣體入口和一離開其下端部分的液體出口，b)多個(gè)篩孔板組件，在所述外殼的上部和下部之間的不同高度處分隔外殼，各篩孔板組件包括一組打孔板，它們的至少主要部分通過液體接納槽的格子圖形并對于諸槽的每一圖形彼此分離，c)一對應(yīng)圖形的下降管堰和管道裝置，包圍上述槽并用來接納從打孔板分離出來的液體，d)液體供應(yīng)裝置，其附連到堰和管道裝置的管道部分，保持液體在管道部分內(nèi)的密封，將液體從管道部分供應(yīng)到就在其下面的各打孔板的中心區(qū)域。
各上篩孔板組件的堰和管道裝置的部分橫過就在其下面的所述打孔板的所述中心區(qū)域。
堰和管道裝置的諸管道部分較佳地彼此互連，以便更加均勻地分配就在其下面的篩孔板組件上方的液體流動(dòng)。
格子圖形可呈方形。
相鄰的篩孔板組件的管道部分可基本上沿相同的方向橫過外殼延伸，而相鄰的篩孔板組件的管道部分彼此可側(cè)向地移置。
管道部分可遵循一由沿一個(gè)方向延伸的奇數(shù)X個(gè)平行管道、并被沿其垂直方向延伸的偶數(shù)X-1個(gè)平行管道交叉形成的格子圖形，諸管道可側(cè)向地彼此間隔，使相鄰篩孔板組件的奇數(shù)個(gè)管道彼此成直角地延伸，這樣，上篩孔板組件的管道經(jīng)過就在下方的篩孔板組件的打孔板的中心區(qū)域上方。
管道可以是槽，而液體供應(yīng)裝置可以是位于槽底的格柵。
向上延伸的外殼在平面圖中可以呈圓形，液體供應(yīng)裝置還可包括附連到一管道的諸部分的兩側(cè)的閉合的頂部外殼，所述管道在下面的篩孔板組件的分段形狀的部分上延伸，各閉合的頂部外殼的內(nèi)部可以通向管道的內(nèi)部，以從中接納液體，并可具有一排出該液體的敞開的底部，一格柵可設(shè)置在各敞開底部上方，各格柵可具有多個(gè)槽，它們橫向于所附連的管道的縱向方向延伸。
較佳地，相鄰管道之間的距離是相等值。
液體通道可以一系列開口的形式設(shè)置在堰部分內(nèi)。
X-1個(gè)管道的堰部分的端部可與X個(gè)管道的堰部分間隔開，以圍繞X-1個(gè)平行管道提供液體路徑。
打孔側(cè)壁的集水篩孔板可設(shè)置在格柵下面。
液體流動(dòng)分配擋板可設(shè)置在堰和管道裝置的堰部分上。
三個(gè)管道的諸外部管道的端部可在平面圖中呈傾斜，以在外殼是圓形時(shí)緊隨外殼的曲率。
在此說明書中，格子圖形包括這樣的格子圖形，其中，i)液體接納通道互連在格子相交處，以及ii)液體接納通道在格子相交之前終止。
附圖的簡要說明在諸附圖中，它們借助于實(shí)例示出了本發(fā)明的實(shí)施例，

圖1是一氣體-液體接觸裝置的示意側(cè)視圖，圖2是從上方觀察的圖1的兩個(gè)篩孔板組件的立體圖，圖3是沿圖2中的III方向從圖2的上篩孔板底側(cè)觀看的立體圖，以及圖4是沿圖2的線IV-IV截取的帶有圍繞的外殼的篩孔板組件底部的示意的底側(cè)截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)參照圖1至4，圖中示出一氣體-液體接觸裝置，其包括a)一向上延伸的外殼1(圖1)，外殼具有一進(jìn)入其頂端部分6的液體入口2和一離開其頂端部分6的氣體出口4，以及一進(jìn)入其下端部分12的氣體入口8和一離開其下端部分12的液體出口10，b)多個(gè)篩孔板組件14至17在外殼的上部6和下部12之間的不同高度處分隔外殼1，各篩孔板組件14至17包括一批打孔板18至25(圖2)，它們的至少主要部分通過液體接納槽26的格子圖形并對于槽26的每一圖形彼此分離，c)一對應(yīng)圖形的下降管堰和管道裝置28，包圍上述槽并用來接納從打孔板18至25分離出來的液體，以及d)液體供應(yīng)裝置，其呈格柵34至41的形式(圖3和4)并附連到堰和管道裝置28的管道部分31，保持液體在管道部分31內(nèi)的密封，對于各個(gè)上篩孔板組件14至16，將液體從管道部分31供應(yīng)到就在其下面的各打孔板18至25的中心區(qū)域(圖2)。
如圖2和3所示，在本發(fā)明的此實(shí)施例中，各上篩孔板組件14至16的堰和管道裝置28的部分橫過就在其下面的打孔板18至25的中心區(qū)域(圖2)。
如圖4所示，堰和管道裝置28的諸管道部分31彼此互連，以便更加均勻地分配就在其下面的篩孔板組件15至17上方的液體流動(dòng)。
盡管在本發(fā)明的此實(shí)施例中格子圖形呈方形，但在其它實(shí)施例中，它可以呈菱形形狀。
格子圖形的優(yōu)點(diǎn)在于，所有的圖形可基本上沿相同的方向橫過外殼1延伸，使相鄰的篩孔板組件15至17的格子圖形側(cè)向地彼此可移置，如圖2所示，可就在其下面的打孔板18至25的所述中心區(qū)域上方延伸。這便于將液體供應(yīng)到所述中心區(qū)域。為此目的，如圖2和3所示，在本發(fā)明的此實(shí)施例中，各堰和管道裝置28遵循帶有管道部分31的格子圖形，管道部分31包括一奇數(shù)X，在此實(shí)施例中為3，沿一個(gè)方向延伸的平行管道42至44基本上橋接一偶數(shù)X-1，在此實(shí)施例中為2，平行管道46至49沿上述管道的垂直方向延伸。管道42至44和46至49側(cè)向地彼此等距離間隔，這樣，如圖2所示，通過簡單地轉(zhuǎn)動(dòng)相鄰篩孔板組件14至17，相鄰篩孔板14至17的管道42至44以及46至49彼此成直角地布置，上篩孔板組件14至16的管道(圖1)放置成通過就在下方的篩孔板組件15至17的打孔板18至25的中心區(qū)域上方(圖2)。
盡管為了清晰起見，示出了管道42至44對管道46、47和48、49之比為3∶2，但在較大的外殼1中可使用較大的比例數(shù)。
圖4示出互連的管道42至44以及46至49，以便更加均勻地分配下面篩孔板組件上的液體。
向上延伸的外殼1(圖4)在平面圖中呈圓形，液體供應(yīng)裝置呈格柵34至41的形式(圖3)，其還包括附連到管道42至44部分的兩側(cè)的閉合的頂部外殼50至57，所述管道在下面的打孔的篩孔板組件15和17的分段形狀打孔板18和25(圖2和3)上延伸，各閉合的頂部外殼50至57的內(nèi)部可通向其所附連的管道42至44的內(nèi)部，以從中接納液體，并可具有位于底部的一液體出口格柵58，以保持液體在管道42至44和46至49內(nèi)的密封。
呈一系列開口60(圖2)的形式的液體通道可沿著堰部分30設(shè)置。在開始過程中液體排出開口60將液體供應(yīng)到管道42至44和46至49。管道46至49的堰部分30的端部與管道42至44間隔開，以對液體圍繞管道46至49的流動(dòng)提供路徑，并分配打孔板19至21和20至24之間的液體，因此，更加均勻地分配其上的液體。
打孔板18至25由突緣構(gòu)件支承，突緣構(gòu)件沿著管道42至44和46至49的側(cè)面延伸并附連在其上。
具有打孔側(cè)壁的液體分配、集水篩孔板66(圖2)設(shè)置在格柵34至41和58下面(圖3)以便進(jìn)一步提高液體在打孔板19至24上的分配。集水篩孔板66的側(cè)壁可以是擴(kuò)張的金屬板。
擋板68至77(圖2)設(shè)置在堰部分30上，以便更加均勻地分配堰部分30上的液體流動(dòng)。
在此實(shí)施例中，附加的格柵80至87(圖3和4)設(shè)置在管道46至49內(nèi)位于集水篩孔板66(圖2)上方，以便更加均勻地分配下面的打孔板18至25上的液體此外，在此實(shí)施例中，管道42和44的端部90至93(圖2)在平面圖中呈傾斜，以緊隨外殼1的曲率，以便在管道42和44的較長側(cè)的端部處更好地分配堰部分30上方的液體。
此外，通過液體入口2饋送到外殼1的液體(圖1)在打孔的篩孔板組件14上方分配，而通過氣體入口8饋送到外殼1的氣體向上流過打孔篩孔板組件14至17內(nèi)的打孔。
篩孔板組件14上分配的液體橫貫打孔板部分18至25(圖2)流入排出通道26的網(wǎng)絡(luò)26。當(dāng)液體橫貫打孔板部分18至25流動(dòng)時(shí)，由于氣體向上流過其中的打孔，液體在打孔板上發(fā)泡。在開始過程中，液體流速較低，發(fā)泡液體流過液體排出開口60。當(dāng)發(fā)泡液體達(dá)到要求的深度時(shí)，它濺出在堰部分30上并排入到下降管裝置28內(nèi)。
格柵34至41(圖3)對濺出到格柵內(nèi)的液體形成一流動(dòng)頸縮，這樣，一液體密封保持在格柵34至41上的管道裝置28內(nèi)。
從格柵34至41排出的液體落到打孔板組件15(圖1)的打孔板部分18至25(圖2)的中心區(qū)域上，當(dāng)液體流入又重復(fù)過流過程的下降管管道裝置28內(nèi)時(shí)，液體發(fā)泡過程在打孔板15處重復(fù)。
對所有打孔的篩孔板組件重復(fù)該過程，直到液體最后收集在外殼1的底部內(nèi)(圖1)，并通過液體出口10從中抽出為止，而向上流動(dòng)的氣體在氣體出口4退出外殼1。
從管道裝置28流出格柵34至41的液體(圖3)，沿所有方向從打孔板部分18至25(圖3)的中心區(qū)域流動(dòng)，這可提高液體在其上的分配均勻性，同時(shí)基本上消除了已知打孔的篩孔板所遇到的流動(dòng)停滯的區(qū)域。另一理想的特征在于，較之于已知的打孔的篩孔板組件，液體流道路徑顯著地較長，并可達(dá)到較佳的氣體-液體接觸。
液體在分段形狀的打孔板部分22(圖2)上分配的均勻性，還可通過提供配有格柵58的閉合的頂部外殼50至57進(jìn)一步得到提高。
附加的格柵80至87提高了液體在下面的打孔板18至25上的分配。
位于格柵34至41、58和80至87下面的集水篩孔板66提供了液體在諸格柵所位于的打孔板部分上的較佳的分配。
選擇擋板68至78的高度和寬度，以便更均勻地分配堰部分30上液體的流動(dòng)。
應(yīng)該指出的是，管道42至44和46至49的臺階部分64打斷流入管道內(nèi)液體的下落，尤其是在低液體流量的開始時(shí)，這便于在管道42至44和46至49內(nèi)形成液體的密封。
在本發(fā)明的不同實(shí)施例中，相鄰下降管彼此不平行，并可沿發(fā)散的路徑延伸。
在本發(fā)明還有的其它實(shí)施例中，下降管不沿直線路徑延伸，但相反，其沿包含一個(gè)或多個(gè)弧形、角度的路徑延伸，或沿以任何其它方式彎曲的路徑延伸。
權(quán)利要求
1.一氣體-液體接觸裝置，包括a)一向上延伸的外殼，外殼具有一進(jìn)入其頂端部分的液體入口和一離開其頂端部分的氣體出口，以及一進(jìn)入其下端部分的氣體入口和一離開其下端部分的液體出口，b)多個(gè)篩孔板組件，在所述外殼的上部和下部之間的不同高度處分隔外殼，各篩孔板組件包括一組打孔板，所述一組打孔板的至少主要部分通過液體接納槽的格子圖形并對于諸槽的每一圖形彼此分離，c)一對應(yīng)圖形的下降管堰和管道裝置，包圍上述槽并用來接納從打孔板分離出來的液體，d)液體供應(yīng)裝置，附連到堰和管道裝置的管道部分，保持液體在管道部分內(nèi)的密封，將液體從管道部分供應(yīng)到就在其下面的各打孔板的中心區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，篩孔板組件的堰和管道裝置的部分橫過就在其下面的所述打孔板的所述中心區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，堰和管道裝置的諸管道部分彼此互連，以便更加均勻地分配就在其下面的篩孔板組件上方的液體流動(dòng)。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，各格子圖形呈方形。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，相鄰的篩孔板組件的管道部分基本上沿相同的方向延伸，而相鄰的篩孔板組件的管道部分彼此可側(cè)向地移置。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，管道部分遵循一由沿一個(gè)方向延伸的奇數(shù)X個(gè)平行管道、并被沿其垂直方向延伸的偶數(shù)X-1個(gè)平行管道交叉形成的格子圖形，諸管道側(cè)向地彼此間隔，使相鄰篩孔板組件的奇數(shù)個(gè)管道彼此成直角地延伸，這樣，上篩孔板組件的管道經(jīng)過就在下方的篩孔板組件的打孔板的中心區(qū)域上方。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，管道是槽，而液體供應(yīng)裝置是位于槽底的格柵。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，向上延伸的外殼在平面圖中呈圓形，液體供應(yīng)裝置還包括附連到一管道的諸部分的兩側(cè)的閉合的頂部外殼，所述管道在下面的篩孔板組件的分段形狀部分上延伸，各閉合的頂部外殼的內(nèi)部通向管道的內(nèi)部，以從中接納液體，并具有一排出該液體的敞開的底部，一格柵設(shè)置在各敞開底部上方，各格柵具有多個(gè)槽，它們橫向于所附連的管道的縱向方向延伸。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，相鄰管道之間的距離是相等值。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，液體通道以一系列開口的形式設(shè)置在堰部分內(nèi)。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，X-1個(gè)平行管道的堰部分的端部與X個(gè)管道的堰部分間隔開以暴露出打孔板，沿著三個(gè)管道側(cè)面的一系列開口沿暴露的板延伸。
12.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括位于格柵下面的打孔側(cè)壁的集水篩孔板。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括位于堰和管道裝置的堰部分上的液體流動(dòng)分配擋板。
14.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，三個(gè)管道的諸外部管道的端部在平面圖中呈傾斜，以緊隨三個(gè)管道的諸外部管道在平面圖中的傾斜，以緊隨外殼的曲率。
全文摘要
本發(fā)明提供一氣體－液體接觸裝置，其中，打孔的篩孔板(14、15)被格子形的下降管(26)分成多個(gè)部分(18至25)，下降管(26)將液體供應(yīng)到就在其下面的篩孔板部分的中心區(qū)域。奇數(shù)X個(gè)(例如，三個(gè))平行下降管垂直于偶數(shù)或X－1個(gè)(例如，兩個(gè))平行下降管，由此設(shè)置成使相鄰的篩孔板轉(zhuǎn)過90度角，這樣，上篩孔板(14)的下降管(26)中心地延伸在下部篩孔板(15)諸下降管之間。下降管(26)減小液體停滯的區(qū)域，在篩孔板上更加均勻地分配液體，并允許較長的流動(dòng)路徑設(shè)置在篩孔板上。
文檔編號B01D3/22GK1878601SQ200380110811
公開日2006年12月13日 申請日期2003年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月31日
發(fā)明者A·T·李, F·W·勒蒙 申請人:Amt國際股份有限公司