发明名称 组合式气/液分布器、其装配方法、含该分布器的交换塔、收集和分布液体/蒸气的方法及低温空气分离的方法
摘要 公开了一种用于交换塔中的组合式液/气分布器及其装配方法,同时还公开了在交换塔中收集和分布液体和蒸气的方法。组合式液/气分布器是一种用于在交换塔中分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置。该装置包括分布器和盖板,盖板在分布器上方并与之相邻。该分布器具有至少一个蒸气提升管,该蒸气提升管通常与竖直壁平行间隔设置,并有一个顶部开口和一个与顶部开口相对的底部开口。该分布器还具有至少一个与蒸气提升管相邻的液体槽。液体槽有顶部开口和底板,底板上至少有一个孔。该底板与液体槽的顶部开口相对,并与相邻蒸气提升管的至少一个壁相连。盖板有顶和底,并且有至少一个孔与蒸气提升管的顶部开口垂直对齐以及至少一个孔与液体槽的顶部开口垂直对齐。该分布器安装在支撑格栅上。
申请公布号 TW492889 申请公布日期 2002.07.01
申请号 TW088116701 申请日期 1999.09.29
申请人 气体产品及化学品股份公司 发明人 菲力普.安德鲁.阿姆斯壮;肯尼斯.威廉.科沃;詹姆士.威廉.米汉
分类号 B01D3/00 主分类号 B01D3/00
代理机构 代理人 陈展俊 台北巿和平东路二段二○三号四楼;林圣富 台北巿和平东路二段二○三号四楼
主权项 1.一种用于在交换塔中分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,包括:一分布器,该分布器包括:至少一个蒸气提升管,该蒸气提升管通常与竖直壁平行间隔设置,并有一个顶部开口和一个与顶部开口相对的底部开口;和至少一个与蒸气提升管相邻的液体槽,液体槽有顶部开口和底板,底板上至少有一个孔,该底板与液体槽的顶部开口相对,并与相邻蒸气提升管的至少一个壁相连;及一盖板,该盖板位于分布器上方并与分布器相邻,有顶和底,并有至少一个孔与蒸气提升管的顶部开口垂直对齐以及至少一个孔与液体槽的顶部开口垂直对齐。2.如申请专利范围第1项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,进一步包括至少一个位于盖板顶部上方并与之相邻的倾斜槽,该倾斜槽用于将液体从填料引导到盖板顶上。3.一种用于在交换塔中分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,包括:至少一个蒸气提升管,该蒸气提升管通常与竖直壁平行间隔设置,并有一个顶部开口和一个与顶部开口相对的底部开口,其中至少一个蒸气提升管具有一个安装在其顶部的多孔罩;和至少一个与蒸气提升管相邻的液体槽,该液体槽有顶部开口和底板,底板上至少有一个孔,并且该底板与液体槽的顶部开口相对,并与相邻蒸气提升管的至少一个壁相连。4.如申请专利范围第1项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,其中分布器安装在支撑格栅上。5.如申请专利范围第1项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,进一步包括一个设置在分布器内部的液体采出管。6.如申请专利范围第1项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,进一步包括一个设置在分布器内部的蒸气采出管。7.如申请专利范围第1项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,进一步包括一个设置在分布器内部的液体进料管。8.如申请专利范围第1项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,进一步包括一个设置在分布器内部的蒸气进料管。9.如申请专利范围第8项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,进一步包括至少一个用于从蒸气进料管向盖板底部输送蒸气进料的通路,其中盖板具有至少一个孔与至少一个通路相通。10.如申请专利范围第8项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,进一步包括至少一个设置在蒸气进料管下方相邻液体槽之间的连接管。11.如申请专利范围第8项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,进一步包括至少一个设置在分布器内部的档板,其中蒸气进料管是切去顶部的管。12.如申请专利范围第1项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,其中在分布器内部设有一个两相进料管。13.如申请专利范围第12项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,其中两相进料管包括一个中心总管和至少一个用于输送从中心总管排放的蒸气的分支管,该分支管有一个开口端与中心总管连通,另一个开口端位于盖板上方。14.如申请专利范围第13项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,进一步包括:至少一个有一个开口端与中心总管连通的管,该管用于快速输送从中心总管排放的蒸气;及至少一个分支管用于输送从上述管排放的蒸气,该分支管有一个开口端与上述管连通,另一开口端位于盖板上方。15.如申请专利范围第1项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,进一步包括一个设置在分布器闪部的蒸气采出管和一个设置在分布器内部的液体进料管。16.如申请专利范围第1项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,其中在盖板上的孔的总表面积的范围为盖板总表面积的0%-100%。17.一种用于在气液之间交换热量和/或质量的交换塔,该交换塔具有至少一个如申请专利范围第1项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置。18.一种用于低温空气分离的方法,该方法包括在至少一个蒸馏塔中使气液逆流接触,该蒸馏塔中含有至少一个质传区域,在质传区域内的气液接触是通过至少一段填料实现的,其中利用一个装置分布来自于该填料的液体和蒸气或者向该填料分布液体和蒸气,该装置如申请专利范围第1项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置。19.一种组合式液/气分布器的装配方法,该组合式液/气分布器用于在交换塔中分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气,该方法包括下列步骤:提供交换塔;提供一个分布器,该分布器包括:至少一个蒸气提升管,该蒸气提升管通常与竖直壁平行间隔设置,并有一个顶部开口和一个与顶部开口相对的底部开口;和至少一个与蒸气提升管相邻的液体槽,该液体槽有顶部开口和底板,底板上至少有一个孔,并且该底板与液体槽的顶部开口相对,并与相邻蒸气提升管的至少一个壁相连;提供一个盖板,该盖板设置在分布器上方并与之相邻,有顶和底,盖板上有至少一个孔与蒸气提升管的顶部开口垂直对齐及至少一个孔与液体槽的顶部开口垂直对齐;在交换塔内安装分布器;和在交换塔内分布器上方并与分布器相邻处安装盖板。20.一种组合式液/气分布器的装配方法,该组合式液/气分布器用于在交换塔中分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气,该方法包括下列步骤:提供交换塔;提供一个分布器,该分布器包括:至少一个蒸气提升管,该蒸气提升管通常与竖直壁平行间隔设置,并有一个顶部开口和一个与顶部开口相对的底部开口;和至少一个与蒸气提升管相邻的液体槽,该液体槽有顶部开口和底板,底板上至少有一个孔,并且该底板与液体槽的顶部开口相对,并与相邻蒸气提升管的至少一个壁相连;提供至少一个多孔罩;在交换塔内安装分布器;和在至少一个蒸气提升管的顶部安装多孔罩。21.一种在交换塔中收集和分布液体和蒸气的方法,该方法包括下列步骤:将液体引入交换塔的上部;将蒸气引入交换塔的下部;在交换塔内设置至少两个垂直间隔排列的上方和下方质传或传热段,从而在塔内段间确定一个间隙;在塔内的间隙中安装一个组合式分布器元件,以接收向下流动的液体物流和向上流动的蒸气物流,该组合式分布器元件包括:一个分布器,该分布器包括:至少一个蒸气提升管,该蒸气提升管通常与竖直壁平行间隔设置,并有一个顶部开口和一个与顶部开口相对的底部开口;和至少一个与蒸气提升管相邻的液体槽,该液体槽有顶部开口和底板,应板上至少有一个孔,并且该底板与液体槽的顶部开口相对,并与相邻蒸气提升管的至少一个壁相连;及一个在分布器上方并与之相邻的盖板,该盖板具有顶和底,并具有至少一个孔与蒸气提升管的顶部开口垂直对齐及至少一个孔与液体槽的顶部开口垂直对齐;将从塔上部向下流动的液体物流收集到盖板顶部的上表面上;使从塔下部向上流动的蒸气物流通过各蒸气提升管的底部开口;从液体槽底板上的至少一个孔将向下流动的液体物流分布到塔的下部;和从与各蒸气提升管的顶部开口垂直对齐的至少一个孔将向上流动的蒸气物流分布到塔的上部。22.一种在交换塔中收集和分布液体和蒸气的方法,该方法包括下列步骤:将液体引入交换塔的上部;将蒸气引入交换塔的下部;在交换塔内设置两个垂直间隔排列的上方和下方质传或传热段,从而在塔内段间确定一个间隙;在塔内的间隙中安装一个组合式分布器元件,以接收向下流动的液体物流和向上流动的蒸气物流,该组合式分布器元件包括:至少一个蒸气提升管,该蒸气提升管通常与竖直壁平行间隔设置,并有一个顶部开口和一个与顶部开口相对的底部开口,其中至少一个蒸气提升管具有一个安装在其顶部的多孔,和至少一个与蒸气提升管相邻的液体槽,该液体槽有顶部开口和底板,底板上至少有一个孔,并且该底板与液体槽的顶部开口相对,并与相邻蒸气提升管的至少一个壁相连;将从塔上部向下流动的液体物流收集到多孔罩上;使从塔下部向上流动的蒸气物流通过各蒸气提升管的底部开口;从液体槽底板上的至少一个孔将向下流动的液体物流分布到塔的下部;及从多孔罩将向上流动的蒸气物流分布到塔的上部。23.如申请专利范围第3项的用于分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气的装置,进一步包括至少一个位于液体槽顶部开口上方并与之相邻的倾斜槽,该倾斜槽用于将来自于填料的液体引导到液体槽的顶部开口内。24.一种组合式液/气分布器的装配方法,该组合式液/气分布器用于在交换塔中分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气,该方法包括下列步骤:提供交换塔;提供一个分布器,该分布器包括:至少一个蒸气提升管,该蒸气提升管通常与竖直壁平行间隔设置,并有一个顶部开口和一个与顶部开口相对的底部开口;和至少一个与蒸气提升管相邻的液体槽,该液体槽有顶部开口和底板,底板上至少有一个孔,并且该底板与液体槽的顶部开口相对,并与相邻蒸气提升管的至少一个壁相连;及提供一个盖板,该盖板设置在分布器上方并与之相邻,有顶和底,盖板上有至少一个孔与蒸气提升管的顶部开口垂直对齐及至少一个孔与液体槽的顶部开口垂直对齐;提供至少一个倾斜槽,该倾斜槽用于将来自于填料的液体引导到盖板顶上;在交换塔内安装分布器;在交换塔内分布器上方并与分布器相邻处安装盖板;及在交换塔内盖板顶部上方并与之相邻处安装至少一个倾斜槽。25.一种组合式液/气分布器的装配方法,该组合式液/气分布器用于在交换塔中分布来自于填料的液体和蒸气或者向填料分布液体和蒸气,该方法包括下列步骤:提供交换塔;提供一个分布器,该分布器包括:至少一个蒸气提升管,该蒸气提升管通常与竖直壁平行间隔设置,并有一个顶部开口和一个与顶部开口相对的底部开口;和至少一个与蒸气提升管相邻的液体槽,该液体槽有顶部开口和底板,底板上至少有一个孔,并且该底板与液体槽的顶部开口相对,并与相邻蒸气提升管的至少一个壁相连;提供至少一个多孔罩;提供至少一个倾斜槽,该倾斜槽用于将来自于填料的液体引导到液体槽的顶部开口内;在交换塔内安装分布器;在至少一个蒸气提升管的顶部安装多孔罩;及在液体槽的顶部开口上方并与之相邻处安装至少一个倾斜槽。26.一种在交换塔中收集和分布液体和蒸气的方法,该方法包括下列步骤:将液体引入交换塔的上部;将蒸气引入交换塔的下部;在交换塔内设置至少两个垂直间隔排列的上方和下方质传或传热段,从而在塔内段间确定一个间隙;在塔内的间隙中安装一个组合式分布器元件,以接收向下流动的液体物流和向上流动的蒸气物流,该组合式分布器元件包括:一个分布器,该分布器包括:至少一个蒸气提升管,该蒸气提升管通与竖直壁平行间隔设置,并有一个顶部开口和一个与顶部开口相对的底部开口,和至少一个与蒸气提升管相邻的液体槽,该液体槽有顶部开口和底板,底板上至少有一个孔,并且该底板与液体槽的顶部开口相对,并与相邻蒸气提升管的至少一个壁相连;一个在分布器上方并与之相邻的盖板,该盖板具有顶和底,并具有至少一个孔与蒸气提升管的顶部开口垂直对齐及至少一个孔与液体槽的顶部开口垂直对齐;及至少一个在盖板顶部上方并与之相邻的倾斜槽,该倾斜槽用于将来自于填料的液体引导到盖板顶上;将从塔上部向下流动的液体物流收集到至少一个倾斜槽内;使从塔下部向上流动的蒸气物流通过各蒸气提升管的底部开口;从液体槽底板上的至少一个孔将向下流动的液体物流分布到塔的下部;和从与各蒸气提升管的顶部开口垂直对齐的至少一个孔将向上流动的蒸气物流分布到塔的上部。27.一种在交换塔中收集和分布液体和蒸气的方法,该方法包括下列步骤:将液体引入交换塔的上部;将蒸气引入交换塔的下部;在交换塔内设置两个垂直间隔排列的上方和下方质传或传热段,从而在塔内段间确定一个间隙;在塔内的间隙中安装一个组合式分布器元件,以接收向下流动的液体物流和向上流动的蒸气物流,该组合式分布器元件包括:至少一个蒸气提升管,该蒸气提升管通常与竖直壁平行间隔设置,并有一个顶部开口和一个与顶部开口相对的底部开口,其中至少一个蒸气提升管具有一个安装在其顶部的多孔罩;至少一个与蒸气提升管相邻的液体槽,该液体槽有顶部开口和底板,应板上至少有一个孔,并且该底板与液体槽的顶部开口相对,并与相邻蒸气提升管的至少一个壁相连;和至少一个位于液体槽的顶部开口上方并与之相邻的倾斜槽,该倾斜槽用于将来自于填料的液体引导到液体槽的顶部开口内;将从塔上部向下流动的液体物流收集到至少一个倾斜槽内;使从塔下部向上流动的蒸气物流通过各蒸气提升管的底部开口;从液体槽底板上的至少一个孔将向下流动的液体物流分布到塔的下部;和从多孔罩将向上流动的蒸气物流分布到塔的上部。图式简单说明:图1为本发明的一个实施方案的分解透视图(不带蒸气或液体进料或采出);图1A为本发明的另一实施方案的分解透视图,其中蒸气提升管上罩有多孔板(没有盖板);图2为填充塔中的组合式液/气分布器(不带蒸气或液体进料或采出)的侧视图,其中包括一个增设元件的示意图,该元件贴在塔壁上,形成与塔壁之间的完全密封。图3A为本发明的另一实施方案的分解透视图,其中包括倾斜槽(支撑格栅未画出);图3B为图3A中所描述的实施方案的侧视图;图4A为本发明的另一个在塔内带有液体侧线采出的实施方案的局部俯视图;图4B为图4A中的实施方案沿着线4B-4B方向的侧视图;图4C为图4A中的实施方案沿着线4C-4C方向的侧视图;图5A为本发明的另一个在塔内带有蒸气采出的实施方案的局部俯视图;图5B为图5A中的实施方案沿着线5B-5B方向的侧视图;图5C为图5A中的实施方案沿着线5C-5C方向的侧视图;图6A为本发明的另一个在塔内带有液体进料的实施方案的局部俯视图;图6B为图6A中的实施方案沿着线6B-6B方向的侧视图;图6C为图6A中的实施方案沿着线6C-6C方向的侧视图;图7A为本发明的另一个在塔内带有蒸气进料的实施方案的局部俯视图;图7B为图7A中的实施方案沿着线7B-7B方向的侧视图;图7C为图7A中的实施方案沿着线7C-7C方向的侧视图,其中的箭头代表蒸气.蒸气进料和液体的流动方向;图8为本发明的一个实施方案的分布器局部(即盖板和支撑格栅未画出)的透视图,说明在本发明的一个带有蒸气进料的实施方案中,在蒸气进料管(未画出)下方的液体槽之间及边沟内设有连接管(粗线)。图9A为本发明的另一在塔内实施方案的局部俯视图,以表示切去顶部的蒸气进料管的示意图以及在中心蒸气通道内的档板系统;图9B为图9A中的实施方案沿着线9B-9B方向的侧视图;图9C为图9A中的实施方案沿着线9C-9C方向的侧视图,并包括代表蒸气、蒸气进料和液体流动方向的指示箭头;图10A为本发明的另一个在塔内带有两相进料(适中的蒸气部份)的实施方案的局部俯视图;图10B为图10A中的实施方案沿着线10B-10B方向的侧视图;图10C为图10A中的实施方案沿着线10C-10C方向的侧视图;图11A为本发明的另一个在塔内带有两相进料(很大的蒸气部份)的实施方案的局部俯视图;图11B为图11A中的实施方案沿着线11B-11B方向的侧视图;图11C为图11A中的实施方案沿着线11C-11C方向的侧视图;图12A为本发明的另一个在塔内带有液体进料和蒸气采出的实施方案的局部俯视图;图12B为图12A中的实施方案沿着线12B-12B方向的侧视图;图12C为图12A中的实施方案沿着线12C-12C方向的侧视图;
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