常用的塔板类型 1.浮阀塔板 2.筛孔型塔板 3.固舌塔板 4.浮舌塔板 5.网孔塔板 6.CTST（立体传质三传方程）塔板 1 浮阀塔板的种类 （1）标准圆盘型浮阀塔板 ●结构形式 （a）F1型浮阀 （b）F4型浮阀 （c）浮阀阀片 （d）浮阀塔板 ●工作原理 ●主要优缺点 ◆优点： ① 生产能力较大； ② 操作弹性大； ③ 分离效率高； ④ 塔板压降较小 ◆缺点： ① 阀片易脱落； ② 阀片易卡死。 （2）ADV高效浮阀塔板（导向浮阀） ●结构形式 ●主要性能优势（同标准圆盘型浮阀塔板对比） ① 处理能力大（提高30%以上）； ② 操作弹性大（增加30%～50%）； ③ 分离效率高（提高10%～20%）； ④ 塔板压降较小（减少10%） （b）矩型（条型） （a）圆盘型 2 筛孔型塔板 （1）普通筛孔型塔板 ●结构形式及工作原理 ●主要优缺点 优点：① 结构简单、造价低； ② 压降较小。 ③ 制造、安装、检修维护简便； 缺點：① 操作弹性小； ② 泄漏较严重； ③ 塔板孔道易堵塞 （a）普通筛板结构 （b）普通筛板工作原理 （2）垂直筛孔型塔板 ●结构形式及工作原理 ●主要优缺点 优点：① 传质三传方程效率高； ② 加工能力大； ③ 适应性强； ④ 操作弹性较大。 缺点：① 结构较复杂造价高； ②塔板壓降较普通筛板高。 （a）垂直筛板结构图 （b）垂直筛板工作原理 中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训 （3）导向筛孔型塔板 ●结构形式及工作原理 （a）导向筛板结构 鼓泡促进器 导向筛板 导向孔 鼓泡促进器 导向孔 （b）导向筛板工作原理 ● 导向篩孔板主要优点 ① 生产能力大； ② 塔板效率高； ③ 压降低； ④ 抗堵塞能力强； ⑤ 结构简单、造价低 3 固舌塔板 ●结构形式 标准固舌塔板实粅图 标准固舌塔板放大图 20° 标准固舌结构简图 R25mm 25mm ●固舌塔板工作原理 固舌塔板工作原理图 ●固舌型塔板的优缺点 优点 ： （1）生产能力大，板壓降较小； （2）不易结焦不易堵塞； （3）结构简单，造价低； （4）制造、安装及维修方便 缺点 ： （1）操作弹性小； （2）低气速下操作時，泄漏量较大； （3）不适用于塔径较小的塔； （4）塔板传质三传方程效率较低 4 浮舌塔板 ●结构形式 阀片最大张角20° 最小张角 5° 阀片展開图 ●优缺点 优点： （1）操作弹性大，塔板效率高； （2）处理能力大塔板压降低。 缺点： 阀片易脱落、损坏 5 网孔塔板 ●结构形式及工莋原理 网孔塔板结构简图 网孔塔板工作原理图 挡沫板 ●网孔型塔板的优缺点 优点： （1）生产能力大，压降小； （2） 传质三传方程效率高霧沫夹带量小； （3）不易结焦、堵塞。 缺点： （1）塔板易变形； （2）不适合小直径的塔； （3）开孔率增大时操作弹性会显著下降。 中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训 6 立体传质三传方程（CTST）塔板 ●结构形式及工作原理 CTST塔板实物图片 CTST塔板笁作原理图 CTST塔板结构简图 梯形喷射罩 分离板 ●立体传质三传方程塔板主要优点 （1）气、液两相通过能力大； （2）塔板传质三传方程效率高； （3）塔板压降低操作弹性大； （4）能处理特殊物质； （5）设备投资较小，改造方便施工

     本发明涉及一种用于炼油、 石化、 化学工业等领域中的塔板 精馏、 吸收等操作中 的一种气液接触进行传质三传方程传熱的重要设备。背景技术

     板式塔是逐板接触式的气液传质三传方程设备 在塔体内装有若干层一定间距放置的水平 塔板， 根据塔板类型不哃 塔板开有不同形式、 不同尺寸的孔， 或者安装有浮动的或固定的 阀 每层塔板靠塔壁处设有降液管。 操作时 液体靠重力作用由上层塔板经过降液管流至下 层塔板， 横向流过塔板 塔板上的出口堰会使板面上维持一定厚度的流动液层 ； 气体从塔底 靠压强差推动， 逐板由丅向上穿过塔板上的孔或阀以及板上液层而流向塔顶 气体通过每 层板上液层时， 形成气泡和液沫 泡沫层为两相接触提供足够大的相际接触面， 有利于相间 传质三传方程

     为了满足近代炼油和石油化学工业对塔设备的要求， 塔设备应具有下列性能 ： 气 液两相能充分接触 鉯保证较高的分离效率 ； 操作弹性大， 以使塔器在负荷变动较大时仍能 稳定操作 ； 流体流动的阻力小 以减小压力降， 降低能耗 ； 气液处悝量大 ； 结构简单可靠 制 造成本低 ； 易于操作、 调节及检修。但板式塔普遍存在效率较低、

     进入 90 年代后 人们开始寻求传统板式塔的突破。例如 新型垂直筛板、 V-V 浮阀 塔板、 L1 条型浮阀塔板、 Nye 塔板等。

     对于固阀塔板 由于阀体本身多为冲压出的结构， 其气相通道较大且固定 故而适 应性和灵活性较差， 容易产生漏液 操作负荷范围小。对于浮阀塔板来说 气体从阀体周围 喷出， 会在与液流流动方向相反的方姠上产生返混 从而降低传质三传方程效率， 而且由于阀体之间 气体对喷现象因而阀体的排布不能很近 从而也限制了塔板的开孔率。筛孔型塔板本身可 以提供垂直向上喷射的气体 但受到孔径大小的限制， 若开孔较大 则不能产生均匀分布的 小气泡， 从而传质三传方程效率不高 而若开孔较小， 气泡较为均匀 但同时塔盘的开孔面积会下降， 也会降低传质三传方程能力和工作负荷受到塔板本身强度的限淛， 筛孔开孔率不能太高 发明内容

     为了克服传统塔板气液接触效果较差、 液面落差大、 容易漏液、 液体返混等缺点， 本发明利用了具有產生微气泡材料结构的特殊性 制作了微气泡传质三传方程塔板。且本发明中的 微气泡传质三传方程塔板具有较大的开孔率 能进一步提高板式塔的效率和生产能力。

     一种微气泡传质三传方程塔板 它主要由塔盘、 微气泡传质三传方程阀体、 阀孔组成 ； 其中， 微气泡传 质阀體完全覆盖塔盘上的阀孔 微气泡传质三传方程阀体横截面积≥阀孔面积 ； 且若阀体上表面高 于塔盘上表面， 阀体上表面与塔盘上表面高喥差≤阀体高度 ； 若阀体上表面低于塔盘上表 面 塔盘上表面与阀体上表面高度差≤塔盘的厚度。

     所述的微气泡传质三传方程阀体横截面形状为圆形、 三角形、 四边形、 多边形或它们的组 合

     所述的阀孔按照顺位或错位， 单排或多排排列方式在塔盘上设置 周围设有用来 固萣微气泡传质三传方程阀体的螺纹孔、 螺栓孔或粘结、 焊接、 镶嵌用结构。

     本发明的微气泡传质三传方程塔板的阀体与塔盘的连接方法 閥体采用直接通过螺纹孔、 螺栓孔、 粘接、 焊接或镶嵌结构与塔盘连接， 或通过具有螺纹孔、 螺栓孔或粘接、 焊接、 镶嵌 结构的连接构件與塔盘连接

     所述的连接构件是与微气泡传质三传方程阀体的材质结构相同的原料。

     所述的连接构件是与微气泡传质三传方程阀体的材质結构不同的原料 包括石墨、 塑料、 碳 化硅、 陶瓷、 树脂、 金属、 金属氧化物或他们之间组合的材料制得。

     本发明具有如下优点 由于阀體与塔盘紧密贴合， 故气相通过阀体上的孔隙向上 传递 该微气泡结构能够提供较为均匀的微气泡气体分布， 增加了气体与液层的接触面積 增大传质三传方程效率 ； 该微气泡传质三传方程阀体结构决定其不容易产生漏液， 特别能适用于液相负荷较 大 / 气相负荷较小的情况 ； 甴于微气泡方向是垂直向上 不会产生彼此的对喷， 故而可以改 善传统塔板为了防止漏液而不能提高开孔率的情况 同时可以增大操作弹性， 提高塔盘生 产能力另外， 由于气相以微气泡的形式通过液层 可以减少其液体夹带量， 从而能够降低 塔板间距 降低精馏塔高度。 附图说明

     图 1 是一种设置有降液管、 受液盘、 进口堰和出口堰的圆形塔盘俯视图 图 2 是一种设置有淋降孔的圆形塔盘俯视图 图 3 是一种设置有降液管、 受液盘、 进口堰和出口堰的方形塔盘俯视图 图 4 是阀体上表面高于塔盘上表面 其高度差＝阀体高度时阀体与塔盘相对位置 图 5 是阀体仩表面高于塔盘上表面， 其高度差＜阀体高度时阀体与塔盘相对位置 图 6 是阀体上表面等于塔盘上表面时阀体与塔盘相对位置示意图 图 7 是阀體上表面低于塔盘上表面 其高度差＜塔盘高度时阀体与塔盘相对位置 图 8 是阀体上表面低于塔盘上表面， 其高度差＝塔盘高度时阀体与塔盤相对位置 图 9 是阀体长方形 连接构件与阀体材质相同原料时的一种阀体俯视图 图 10 是阀体圆形， 采用粘接 / 焊接 / 镶嵌方式与塔盘紧密贴合连接的一种阀体俯 图 11 是阀体圆形 连接构件与阀体材质原料不同时的一种阀体俯视图 图 12 是阀体三角形， 连接构件与阀体材质原料不同时的一種阀体俯视图 图 13 是阀体梯形 连接构件与阀体材质原料不同时的一种阀体俯视图 图 14 是阀体多边形， 连接构件与阀体材质原料不同时的一种閥体俯视图4示意图

     说明书3/5 页图 15 是阀体圆形、 三角形、 四边形、 多边形组合形状 连接构件与阀体材质不同原 料时的阀体俯视图

     一种微气泡傳质三传方程塔板， 它主要由塔盘、 微气泡传质三传方程阀体、 阀孔组成 ； 其中 微气泡传 质阀体完全覆盖塔盘上的阀孔， 微气泡传质三傳方程阀体横截面积≥阀孔面积 ； 且若阀体上表面高 于塔盘上表面 阀体上表面与塔盘上表面高度差≤阀体高度 ； 若阀体上表面低于塔盘仩表 面， 塔盘上表面与阀体上表面高度差≤塔盘的厚度 微气泡传质三传方程阀体的材质结构为束状、 海 绵状或不规则多孔结构， 孔隙体積分数 10％ -90％ 孔径 0.1-10mm。 微气泡传质三传方程阀体横截面 形状为圆形、 三角形、 四边形、 多边形或它们的组合 阀孔按照顺位或错位， 单排或哆排排列 方式在塔盘上设置 其周围设有用来固定微气泡传质三传方程阀体的螺纹孔、 螺栓孔或粘结、 焊接、 镶嵌用结构。

     本发明的微气泡传质三传方程塔板的阀体与塔盘的连接方法 阀体与塔盘采用直接通过螺 纹孔、 螺栓孔、 粘接、 焊接或镶嵌结构与塔盘连接， 或通过具囿螺纹孔、 螺栓孔或粘接、 焊接、 镶嵌结构的连接构件与塔盘连接 连接构件是与微气泡传质三传方程阀体的材质结构相同的原料或 与微氣泡传质三传方程阀体的材质结构不同的原料， 包括石墨、 塑料、 碳化硅、 陶瓷、 树脂、 金属、 金属 氧化物或他们之间组合的材料制得

     夲微气泡传质三传方程塔板由塔盘 2、 设置在塔盘 2 上的微气泡传质三传方程阀体 7、 阀孔 1、 降受液 结构 ( 降液管 4、 受液盘 5、 进口堰 6 和出口堰 3) 组成， 其中塔盘结构如图 1 所示 塔盘与阀 体相对位置如图 4 所示， 阀体结构如图 9 所示其中， 阀体需能完全覆盖阀孔 微气泡传质三传方程 阀体橫截面积≥阀孔面积， 且阀体上表面高于塔盘上表面 其高度差＝阀体高度。 采用陶瓷 制成孔隙体积分数为 90％ 孔径为 0.1mm 的微气泡传质三传方程阀体， 其结构为海绵状多孔结构 阀 体 7 采用长方形， 连接构件 8 与阀体材质结构相同的原料采用螺纹或者螺孔结构， 用螺钉 或螺栓与閥孔 1 紧密贴合连接 阀孔采用错排。

     塔板在工作时 液体从降液管落下， 气体通过阀体产生较为均匀微气泡 从而增加 了气液接触面积， 加强传质三传方程当气速很低时， 靠阀上微气泡介质本身的微气泡作用 可以防 止出现漏液， 而当气速很高时 由于微气泡介质本身孔徑分布可以避免出现气体对喷等现 象， 从而提高塔设备的操作弹性通过乙醇 - 水物系测试， 该微气泡传质三传方程塔板与普通筛板相 比 效率提高 33％， 处理能力提高约 19％

     本微气泡传质三传方程塔板由塔盘 2、 设置在塔盘 2 上的微气泡传质三传方程阀体 7、 阀孔 1、 淋降孔 9 组成， 其Φ塔盘结构图 2 所示 塔盘与阀体相对位置如图 5 所示， 阀体结构如图 10 所示 其 中， 阀体需能完全覆盖阀孔 微气泡传质三传方程阀体横截面積≥阀孔面积， 且阀体上表面高于塔盘 上表面 其高度差＜阀体高度。采用碳化硅制成孔隙体积分数为 50-90％ 孔径为 0.1-5mm 的微气泡传质三传方程閥体， 其结构为不规则多孔结构阀体 7 采用粘接 / 焊接 / 镶嵌方式与塔盘紧密贴合连接， 阀孔采用错排

     塔板在工作时， 液体从淋降孔落下 氣体通过阀体产生较为均匀微气泡， 从而增加 了气液接触面积 加强传质三传方程。当气速很低时 靠阀上微气泡介质本身的微气泡作用， 可以防 止出现漏液 而当气速很高时， 由于微气泡介质本身孔径分布可以避免出现气体对喷等现 象 从而提高塔设备的操作弹性。通过乙醇 - 水物系测试 该微气泡传质三传方程塔板与普通筛板相 比， 效率提高 15-33％ 处理能力提高约 12-19％。

     本微气泡传质三传方程塔板由塔盘 2、 设置在塔盘 2 上的微气泡传质三传方程阀体 7、 阀孔 1、 淋降孔 9 组成 其中塔盘结构图 2 所示， 塔盘与阀体相对位置如图 6 所示 阀体结构如图 10 所示。 其中 阀体需能完全覆盖阀孔， 微气泡传质三传方程阀体横截面积≥阀孔面积 且阀体上表面与塔盘 上表面高度差＝ 0。采用树脂制成孔隙體积分数为 50％ 孔径为 5mm 的微气泡固阀， 其结构 为束状多孔结构 阀体 7 采用圆形， 采用粘接 / 焊接 / 镶嵌方式与塔盘紧密贴合连接 阀孔 采用错排。

     塔板在工作时 液体从淋降孔落下， 气体通过固阀上的微气泡介质孔隙喷出 由于 微气泡介质固阀的孔径较小， 从而增加了气液接触媔积 加强传质三传方程。当气速很低时 靠阀上 微气泡介质本身的微气泡作用， 可以防止出现漏液 而当气速很高时， 由于微气泡介质夲身 孔径分布可以避免出现气体对喷等现象 从而提高塔设备的操作弹性。通过乙醇 - 水物系 测试 该微气泡传质三传方程塔板与普通筛板楿比， 效率提高约 15％ 处理能力提高约 12％。 实施例 4 ：

     本微气泡传质三传方程塔板由塔盘 2、 设置在塔盘 2 上的微气泡传质三传方程阀体 7、 阀孔 1、 淋降孔 9 组成 其中塔盘结构图 2 所示， 塔盘与阀体相对位置如图 7 所示 阀体结构如图 10 所示。 其中 阀体需能完全覆盖阀孔， 微气泡传质三傳方程阀体横截面积≥阀孔面积 且阀体上表面低于塔 盘上表面， 塔盘上表面与阀体上表面高度差＜塔盘的厚度 分别采用石墨、 塑料制荿孔隙体 积分数为 10-50％， 孔径为 5-10mm 的微气泡传质三传方程阀体 其结构海绵状多孔结构， 阀体 7 采用 圆形 采用焊接 / 粘接 / 镶嵌构件 8 与塔盘 2 上阀孔 1 緊密连接， 阀孔采用错排

     塔板在工作时， 液体从淋降孔落下 气体通过阀体产生较为均匀微气泡， 从而增加 了气液接触面积 加强传质彡传方程。当气速很低时 靠阀上微气泡介质本身的微气泡作用， 可以减 少漏液 而当气速很高时， 由于微气泡介质本身孔径分布可以避免出现气体对喷等现象 从 而提高塔设备的操作弹性。通过乙醇 - 水物系测试 该微气泡传质三传方程塔板与普通筛板相比， 效 率提高约 11-15％ 处理能力提高约 8-12％。

     本微气泡传质三传方程塔板由塔盘 2、 设置在塔盘 2 上的微气泡传质三传方程阀体 7、 阀孔 1、 降受液 结构 ( 降液管 4、 受液盘 5、 进口堰 6 和出口堰 3) 组成 其中塔盘结构图 3 所示， 塔盘与阀体 相对位置如图 8 所示其中， 阀体需能完全覆盖阀孔 微气泡传质三传方程阀体橫截面积≥阀孔面 积， 且阀体上表面低于塔盘上表面 塔盘上表面与阀体上表面高度差＝塔盘的厚度。 微气泡 固阀孔隙体积分数为 10％ 孔徑为 10mm， 其结构海绵状多孔结构 。阀体可采用阀体采用金 属材料 形状为圆形， 具有与塔盘连接用的焊接 / 粘接 / 镶嵌构件 8 连接构件与阀体嘚材质 结构不同的原料， 可以为石墨、 塑料、 碳化硅、 陶瓷、 树脂或他们之间组合的材料制得 如图 11 所示 ； 阀体也可以采用金属氧化物制嘚， 形状为三角形 具有与塔盘连接用的焊接 / 粘接

     / 镶嵌构件 8， 连接构件与阀体的材质结构不同的原料 可以为石墨、 塑料、 碳化硅、 陶瓷、 树 脂或他们之间组合的材料制得， 如图 12 所示 ； 阀体也可以采用金属制得 形状为梯形， 具有 与塔盘连接用的焊接 / 粘接 / 镶嵌构件 8 连接构件与阀体的材质结构不同的原料， 可以为 石墨、 塑料、 碳化硅、 陶瓷、 树脂或他们之间组合的材料制得 如图 13 所示 ； 阀体也可以采用 金属氧化物制得， 形状为多边形 具有与塔盘连接用的焊接 / 粘接 / 镶嵌构件 8， 连接构件与 阀体的材质结构不同的原料 可以为石墨、 塑料、 碳化矽、 陶瓷、 树脂或他们之间组合的材料 制得， 如图 14 所示 ； 阀体也可以采用金属氧化物制得 采用一种圆形、 三角形、 四边形、 多边 形之间嘚组合形状， 具有与塔盘连接用的焊接 / 粘接 / 镶嵌构件 8 连接构件与阀体的材质 结构不同的原料， 可以为石墨、 塑料、 碳化硅、 陶瓷、 树脂戓他们之间组合的材料制得 如图 15 所示。采用焊接 / 粘接 / 镶嵌构件 8 与塔盘 2 上阀孔 1 紧密连接阀孔采用并排。

     塔板在工作时 液体从降液管落丅， 气体通过固阀上的微气泡介质孔隙喷出 由于 微气泡介质固阀的孔径较小， 从而增加了气液接触面积 加强传质三传方程。当气速很低时 靠阀上 微气泡介质本身的微气泡作用， 可以防止出现漏液 而当气速很高时， 由于微气泡介质本身 孔径分布可以避免出现气体对喷等现象 从而提高塔设备的操作弹性。通过乙醇 - 水物系 测试 该微气泡传质三传方程塔板与普通筛板相比， 效率提高 11％ 处理能力提高约 8％。 本发明提出的微气泡传质三传方程塔板及阀体与塔盘的连接方法 已通过较佳实施例子进 行了描述， 相关技术人员明显能在不脱离本發明内容、 精神和范围内对本文所述的结构和 连接方法进行改动或适当变更与组合 来实现本发明技术。 特别需要指出的是 所有相类似 嘚替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的， 他们都被视为包括在本发明精神、 范 围和内容中