專利名稱：流體分配系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過散堆填料或規(guī)整填料(random or structuredpacking)用來 分配例如有機溶劑、水、水鹽溶液、堿液或酸的流體的系統(tǒng)，其中流體優(yōu)選地以相對于包含 例如S03或有毒物質(zhì)的氣體逆流或同流的方式從頂部滴到底部，該系統(tǒng)包括至少一個分配 裝置，流體從該分配裝置通過開口被引入分配器通道中，使得在分配器通道中在開口的下 方獲得指定的流體水平，其中流體借助引導(dǎo)裝置從分配器通道通過分配器通道的下端處的 指定寬度的至少一個出口狹縫被排出到填充床。
背景技術(shù)：
在一種已知的管式灌溉系統(tǒng)(irrigation system)中，具有以一定角度向上指向 的許多孔的多個管從主分配器管延伸，酸通過這些孔徑向排出。通過連接到管的擋板，這些 射流被向下引入到填充床中。 這種系統(tǒng)用于例如在填料塔中逆流吸收硫酸中的S03或水蒸汽。在例如圓柱形容 器的頭部中，吸收體酸通過灌溉系統(tǒng)被均勻地分配在設(shè)備橫截面上，并且從頂部到底部滴 流穿過填充床。滴流的酸從逆流流到頂部的氣體中吸收S03，酸濃度因此升高，或者吸收水， 由此酸被稀釋。在標(biāo)準(zhǔn)配置中，吸收器構(gòu)成構(gòu)造為逆流設(shè)備的填料塔，其殼體分為三個區(qū) 域下部由具有酸出口的水倉形成，中部例如在支撐格柵上包含填充床，由位于床的頂部的 灌溉系統(tǒng)均勻分配的酸穿過該填充床向下滴流。灌溉系統(tǒng)酸入口和氣體出口位于填充床上 方。這種系統(tǒng)的已知問題是氣體出口面積的減小，這導(dǎo)致氣體速度的不希望的局部增加，并 且因此造成酸微滴或霧的夾帶。 從US 2004/0182013 Al已知一種分配器系統(tǒng)，其中流體從頂部處的分配器槽開口 的側(cè)壁中的多個開口無壓力地排出，并且通過橫向向下彎曲的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被引導(dǎo)到下滴落邊 緣，其中網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)穿過形成節(jié)流閥的分配器通道。這種裝置在一方面產(chǎn)生夾帶細(xì)的酸微滴 和霧的問題，并且在另一方面產(chǎn)生由分配器槽和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組成的單個分配器構(gòu)件要求不希 望地高的空間的問題，這導(dǎo)致可用于氣體流的區(qū)域的減小。 從US 5906773已知一種液體分配器系統(tǒng)，其中液體從分配器槽被引導(dǎo)到傾斜的 擋板表面5上，該分配器槽在壁中包括以一定距離上下布置且通到豎直引導(dǎo)管中的兩個開 口，在該擋板表面上形成堰(weir)，該堰將促進(jìn)液體的進(jìn)一步分配。然后，流體通過豎直引 導(dǎo)板7流到填充器填料的表面上。撇開這些分配器構(gòu)件的空間要求，同樣存在夾帶流體微 滴或霧的問題。 US 6575437 B2中公開了逆流塔的一種類似配置，其中液體通過相對于分配器槽 橫向布置的擋板而作為薄膜并且沒有壓力地被傳送到填料上。 在從US 5439620 A已知的分配器管中，流體從其上表面中的開口出現(xiàn)并且流經(jīng)橫 向布置在分配器管的引導(dǎo)表面而達(dá)到填料的表面，該引導(dǎo)表面具有鋸齒狀滴流邊緣。不能 肯定地保證流體沿分配器管的長度的希望的均勻分配。在這里，另一問題是壓力的精確控 制以避免液體從開口噴濺。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是以小的構(gòu)造工作實現(xiàn)流體在整個填料橫截面上的相當(dāng)均勻的分 布，同時最小化被氣體流夾帶的流體微滴或霧的量。 在如上所述的設(shè)備中，由構(gòu)成壓力導(dǎo)管的分配器元件實現(xiàn)這個目的，流體從該分 配器元件通過噴嘴被排出到形成在流體水平上方的分配器通道的基本封閉的但可通風(fēng)的 室中，在該室中可維持對應(yīng)于存在于容納填料的容器中的壓力的壓力。 這樣，實現(xiàn)了當(dāng)流體從噴嘴出現(xiàn)時產(chǎn)生的流體微滴或霧被俘獲在基本上封閉的分 配器通道中并且不變?yōu)闅庀唷＝Y(jié)果，氣體的流動速度可以增加并且塔的直徑因此可減小，這 導(dǎo)致成本的節(jié)省。流體從噴嘴的不均勻排放由形成在分配器通道中的流體水平并且由沿分 配器構(gòu)件的整個長度與分配器通道鄰接的引導(dǎo)構(gòu)件補償。結(jié)果，均勻控制的流體膜被引導(dǎo) 到填料上。 在本發(fā)明的特別有利的方面，設(shè)置成分配器通道在下方鄰接分配器元件，并且其 寬度不會顯著超過分配器元件的直徑。這樣，填充器填料的流體入口處的自由區(qū)域被最大 化以便逆流流動的氣體的通過。特定的酸入口與每平方米填充器填料的比達(dá)到io倍高，優(yōu) 選地2到3倍高，相比于其它噴淋系統(tǒng)。 優(yōu)選地，分配器構(gòu)件的噴嘴在流體水平上方以一定角度向下通到分配器通道，使 得流體射流沖擊在分配器通道的側(cè)壁上。這促進(jìn)沿分配器通道的長度更均勻地供應(yīng)流體。
為進(jìn)一步防止產(chǎn)生不希望的流體微?；蜢F，例如可構(gòu)成引導(dǎo)板的引導(dǎo)構(gòu)件延伸到 填充器填料中，例如向下延伸到大約100mm的深度。 為了通過避免酸微粒不希望地轉(zhuǎn)到氣體流而均勻分配流體，有利的是，分配器通 道中的流體水平維持在出口狹槽上方大約10和100mm之間，優(yōu)選地在大約15和80mm之間。
分配器通道的出口狹槽的寬度例如在大約3和20mm之間，優(yōu)選地在大約5和15mm 之間。 所用的分配器元件(多個該分配器元件可以以彼此離開一定距離的方式布置在 填充器填料的上方)優(yōu)選地具有在大約30和300mm之間的直徑，更優(yōu)選地該直徑在大約50 和250mm之間。 在實際中，優(yōu)選地選擇操作狀態(tài)使得在大約0. 2和6巴之間，優(yōu)選地在大約0. 5和 1巴之間的過壓存在于分配器元件中。 根據(jù)本發(fā)明，通風(fēng)裝置可以布置在分配器通道的室中，以便避免壓力的不希望的
增加和流體從出口狹槽噴濺出。 也有利的是，分配器通道向下漸縮。 本發(fā)明的系統(tǒng)可以例如用于反應(yīng)器，在該反應(yīng)器中，流體在填料上滴流。


從實施例和附圖的以下描述可得到本發(fā)明的另外的目的、特征、優(yōu)點和可能的應(yīng) 用。描述和/或示出的所有特征自身或以任何組合形成本發(fā)明的主題，也與它們包括在單 個權(quán)利要求中或它們的回引無關(guān)。 圖1通過例子的方式示意性地示出布置在填充器填料(fillerpacking)上方的流體分配器的豎直截面，該流體分配器由分配器構(gòu)件、分配器通道和引導(dǎo)構(gòu)件組成，多個流體 分配器可布置成彼此離開一定距離且彼此平行以便形成根據(jù)本發(fā)明的整個噴淋系統(tǒng)。
圖2示意性地示出具有根據(jù)本發(fā)明的流體分配器的填料塔的頂視圖。
具體實施例方式
圖中示出的流體分配器包括構(gòu)成管狀壓力導(dǎo)管的分配器構(gòu)件l，該分配器構(gòu)件優(yōu) 選地布置成平行于填料(packing) PA的表面。分配器構(gòu)件1必須被供應(yīng)有要被分配在填料 PA上的流體，使得在該分配器構(gòu)件中存在大約0. 2和6巴之間，優(yōu)選地大約0. 4和4巴之間 的過壓。 在橫截面不增加的情況下，分配器通道2在向下的方向上鄰接分配器構(gòu)件1。在其 下部錐形端部4，分配器通道2具有用于積聚在分配器通道2中達(dá)到水平FP的流體的、大 體上沿其整個長度延伸的出口縫隙3，該流體通過沿分配器構(gòu)件1的長度分布的噴嘴6被 噴到封閉的室7中，該封閉的室形成在流體水平FP上方并且由流體水平FP且由分配器通 道和分配器構(gòu)件的壁限定。操作該系統(tǒng)使得流體水平FP維持在最大值FPmax (例如，大約 100mm)和最小值FPmin(例如，大約20mm)之間。 噴嘴6以一定角度布置，使得流體的噴射首先沖擊在分配器通道2的側(cè)壁上。形 成的流體微滴或霧不能被轉(zhuǎn)到逆流氣體，而是被俘獲在流體水平并且因此在室7內(nèi)。在圖 中，以例子的方式示出噴嘴的一個方向；噴嘴當(dāng)然也可以指向其他側(cè)壁。交替噴嘴位置或沿 不同方向的雙噴嘴也是可能的。同樣，噴嘴不需要徑向布置，而是可以切向布置或沿其他方 向指向。 在室7中，維持近似對應(yīng)于填料塔中的壓力的壓力。通過該結(jié)構(gòu)構(gòu)造和壓力狀 態(tài)，可以保證均勻的流體膜從出口縫隙3出現(xiàn)并且避免填充器填料PA的不希望的泛濫 (flooding)。借助其下端，在出口縫隙3的下方鄰接的板形引導(dǎo)構(gòu)件5向下伸入填充器填 料PA中達(dá)到大約100mm，例如，使得在這點處同樣避免流體微滴或霧的不希望的形成。在 實際操作中，流體水平FP可以例如位于大約10和100mm之間，優(yōu)選地在大約20和70mm之 間，出口縫隙3的寬度可以在大約3和20mm之間，優(yōu)選地在大約8和10mm之間，并且分配 器構(gòu)件1的直徑可以在大約30和300mm之間，優(yōu)選地在大約50和250mm之間。
為了在室7中維持希望的壓力，該室可以配備有通風(fēng)裝置，并且特別優(yōu)選地配備 有溢流導(dǎo)管，使得當(dāng)供應(yīng)太多流體時不會積累壓力。 在不離開本發(fā)明的實際思想的情況下，室或其側(cè)壁可配置成不同于圖1，即從室排 出相當(dāng)未受干擾的流體流并且將相當(dāng)緊密的流體流傳送到填充器上。 特別地，該壁可具有對稱的、錐形的、直的或特殊的形狀。同樣，引導(dǎo)構(gòu)件5不需要 豎直突出到填料平面中，而也可以是成角度的。此外，可以使用不只一個，而是多個出口縫 隙，并且特別地也使用沿不同方向指向的多個引導(dǎo)構(gòu)件。 出口縫隙同樣不需要是傾斜的，而是特別地可以直接向下地或橫向地敞開。
如通過例子的方式在圖2中示出的，在填料PA的上方并排布置多個(這里是四 個)分配器構(gòu)件1，以便在整個塔橫截面上均勻分配流體。分配器構(gòu)件1通過共用供應(yīng)導(dǎo)管 8被供應(yīng)有硫酸。 在本發(fā)明的特別方面中，噴嘴6可具有不均一的直徑或形狀，而是根據(jù)離開供應(yīng)導(dǎo)管的距離的不同直徑。附l圖標(biāo)記清單1分配器構(gòu)件2分配器通道3出口縫隙4錐形端部5引導(dǎo)構(gòu)件6噴嘴7室8供應(yīng)導(dǎo)管FP流體水平PA填料
權(quán)利要求
一種用于通過填充器填料(PA)或其他規(guī)整填料分配例如有機溶劑、水、水鹽溶液、堿液或酸的流體的系統(tǒng)，其中流體優(yōu)選地以相對于包含例如SO3或有毒物質(zhì)的氣體逆流或同流的方式而從頂部滴到底部，該系統(tǒng)包括至少一個分配器元件(1)，流體從該分配器元件通過開口被引入分配器通道(2)，使得在分配器通道(2)中在開口的下方獲得指定的流體水平(FP)，其中流體借助引導(dǎo)構(gòu)件(5)從分配器通道(2)通過分配器通道(2)的下端(4)處的指定寬度的至少一個出口狹槽(3)被排出到填充器填料(PA)，其特征在于分配器構(gòu)件(1)構(gòu)成壓力導(dǎo)管，流體從該壓力導(dǎo)管通過噴嘴(6)被排到形成在流體水平(FP)上方的分配器通道(2)的基本上封閉的但可通風(fēng)的室(7)中，在該室中能夠維持對應(yīng)于存在于容納填料(PA)的容器中的壓力的壓力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，分配器通道(2)在下方鄰接分配器構(gòu)件 (l)，并且分配器通道(2)的寬度不會顯著地超過分配器構(gòu)件(1)的直徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，分配器構(gòu)件(1)的噴嘴(6)在流體水 平(FP)上方以一角度向下通到分配器通道(2)。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，引導(dǎo)構(gòu)件(5)突出到 填料(PA)中，例如向下突出到大約lOOmm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，引導(dǎo)構(gòu)件(5)構(gòu)成引導(dǎo)板，該引導(dǎo)板優(yōu)選 地沿分配器通道(2)的整個長度延伸。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，分配器通道中的流體 水平(FP)位于出口縫槽(3)上方大約10和100mm之間，優(yōu)選地在大約15和80mm之間。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，出口縫隙(3)的寬度 在大約3和20mm之間，優(yōu)選地在大約5和15mm之間。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，優(yōu)選地管狀的分配器 構(gòu)件(1)的直徑在大約30和300mm之間，優(yōu)選地在大約50和250mm之間。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，在操作期間，在大約 0. 2和6巴之間，優(yōu)選地在大約0. 5和1巴之間的過壓存在于分配器構(gòu)件(1)中。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，通風(fēng)裝置設(shè)置在分配 器通道(2)的室(7)中。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，分配器通道(2)向下 漸縮。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l到ll的任一權(quán)利要求的系統(tǒng)在反應(yīng)器中的使用，在該反應(yīng)器中，流 體在填料上方滴流。
全文摘要
一種用于通過散堆填料(PA)或其他規(guī)整填料分配例如有機溶劑、水、水鹽溶液、堿液或酸的流體的系統(tǒng)，其中流體優(yōu)選地以相對于包含例如SO3或有毒物質(zhì)的氣體逆流或同流的方式從頂部滴到底部，該系統(tǒng)包括至少一個分配器元件(1)，流體從該分配器元件通過開口被引入分配器通道(2)，使得在分配器通道(2)中在開口的下方獲得指定的流體水平(FP)，其中流體借助引導(dǎo)構(gòu)件(5)從分配器通道(2)通過分配器通道(2)的下端(4)處的指定寬度的至少一個出口縫隙(3)被排出到填料(PA)，其中分配器構(gòu)件(1)構(gòu)成壓力導(dǎo)管，流體從該壓力導(dǎo)管通過噴嘴(6)被排到形成在流體水平(FP)上方的分配器通道(2)的基本上封閉的但可通風(fēng)的室(7)中，該室中可以保持對應(yīng)于存在于容納填料(PA)的容器中的壓力的壓力。
文檔編號B01J19/30GK101765454SQ200880100746
公開日2010年6月30日 申請日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日
發(fā)明者K-H·道姆, W·沙爾克, W-C·勞澤 申請人:奧圖泰有限公司