本發(fā)明涉及一種液體分布器，尤其涉及一種液-液萃取塔用的塔內(nèi)液體分布器。

背景技術(shù)：
在化工領(lǐng)域中，分離液體混合物常采用萃取方法，它是利用液體各組分在溶劑中溶解度的差異來實(shí)現(xiàn)液-液的分離。萃取的過程一般在萃取塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)，一種溶液(密度較小的輕相液體)由塔的下部連續(xù)進(jìn)入塔內(nèi)，在浮力作用下，向塔的上方流動(dòng)；另一種溶劑(密度較大的重相液體)由塔的上部連續(xù)進(jìn)入塔內(nèi)，由于重力的作用，向塔的下方流動(dòng)，并充滿全塔。溶液分散在連續(xù)的溶劑中，通過溶液與溶劑的接觸，溶液中的一種或幾種組分選擇性地溶解在連續(xù)的溶劑中，進(jìn)行質(zhì)量傳遞。
萃取塔的萃取效果往往與塔內(nèi)液體分布器分布液體的效果有很大關(guān)系。一個(gè)性能良好的液體分布器可有效提高分離效率，節(jié)省設(shè)備投資，達(dá)到節(jié)能的效果。
目前，工業(yè)應(yīng)用中常用的液體分布器有槽式、管式、噴射式、盤式等。在萃取塔內(nèi)重相液體由塔頂進(jìn)入，依靠重力作用由塔底流出，輕相液體由塔底進(jìn)入，在重相液體內(nèi)浮升，到達(dá)塔頂流出。根據(jù)萃取塔內(nèi)流體流動(dòng)的這種特點(diǎn)，液體分布器常采用管式分布器，但這種類型的分布器很難保證每個(gè)液體出流口流出的液量相等，特別是大型塔，因此很難保證液體分布的均勻性；此外，萃取塔液體分布器上部和下部往往需要較高的液體分離空間，造成萃取塔較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種萃取塔內(nèi)液體分布器及其工作方法，通過兩次液體分布過程保證液體分布的均勻性，特別是對(duì)于大型塔設(shè)備具有良好的液體分布效果；通過圓錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)的液體通道管，可更好的對(duì)輕、重相液體進(jìn)行預(yù)分離，并可減小萃取塔的整體高度；所述液體分布器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種萃取塔內(nèi)液體分布器，包括筒體、蓋板、一次液體分布板、二次液體分布板、進(jìn)液管道和液體通道管；所述蓋板、一次液體分布板和二次液體分布板在筒體內(nèi)自上而下依次設(shè)置，并將筒體分隔成上腔體和下腔體；進(jìn)液管道的一端穿過蓋板伸入上腔體中，另一端連接重相液體輸送管道；一次液體分布板上開設(shè)有一次液體分布孔，二次液體分布板上開設(shè)有二次液體分布孔；筒體內(nèi)設(shè)置有多個(gè)液體通道管，液體通道管為直徑自上向下擴(kuò)大的圓錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)，其上端開口延伸到蓋板上方，下端開口延伸到二次液體分布板的下方。
所述進(jìn)液管道的一端自蓋板中部伸入上腔體中。
所述一次液體分布孔直徑大于二次液體分布孔直徑，二次液體分布孔的數(shù)量大于一次液體分布孔的數(shù)量。
所述多個(gè)液體通道管在筒體橫截面上均勻設(shè)置，一次液體分布孔、二次液體分布孔分別在液體通道管的四周均勻設(shè)置。
所述上腔體高度小于下腔體高度。
一種萃取塔內(nèi)液體分布器的工作方法，包括如下步驟：
1)液體分布器安裝在萃取塔內(nèi)，從重相液體輸送管道輸送來的重相液體通過進(jìn)液管道進(jìn)入上腔體中，并快速充滿上腔體；上腔體內(nèi)的重相液體通過一次液體分布板上的一次液體分布孔流入到下腔體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)初次均布；
2)在下腔體內(nèi)，重相液體繼續(xù)沿二次液體分布板上的二次液體分布孔向下流動(dòng)，由于二次液體分布孔的直徑小于一次液體分布孔，重相液體流動(dòng)速度減緩，下腔體的體積大于上腔體的體積，因此可容留更多的重相液體；由于二次液體分布孔的數(shù)量大于一次液體分布孔的數(shù)量，因此重相液體可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的均布；經(jīng)二次液體分布孔后重相液體形成分散相均勻地流入塔內(nèi)輕相液體中；
3)由萃取塔塔底進(jìn)入塔內(nèi)的輕相液體與重相液體摻混，向上浮升時(shí)進(jìn)入液體通道管內(nèi)，圓錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)的液體通道管可使輕相液體在頂部聚集的液位更高，從而實(shí)現(xiàn)輕、重相液體的預(yù)分離；
4)經(jīng)過液體分布器預(yù)分離后的輕相液體繼續(xù)向上浮升并與重相液體實(shí)現(xiàn)最終分離，分離后的輕相液體自塔頂采出，重相液體在重力作用下流入塔底。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
1)通過液體分布器經(jīng)過兩次液體分布過程，因此不論是小型萃取塔還是大型萃取塔，都能達(dá)到均勻分布液體的效果，使萃取過程更高效；
2)萃取塔內(nèi)輕相液體由圓錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)的液體通道管穿過，更加利于摻混兩相的分離，并可減小分離段高度，降低萃取塔的整體高度；
3)液體通道管與蓋板和液體分布板之間采用脹接方式連接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工。
附圖說明
圖1是本發(fā)明所述萃取塔內(nèi)液體分布器的主視圖。
圖2是本發(fā)明所述萃取塔內(nèi)液體分布器的軸測(cè)圖。
圖3是本發(fā)明所述一次液體分布板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明所述二次液體分布板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1.筒體 2.蓋板 3.一次液體分布板 4.液體通道管 5.進(jìn)液管道 6.二次液體分布板 7.上腔體 8.下腔體 9.一次液體分布孔 10.二次液體分布孔
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明：
如圖1-圖2所示，本發(fā)明所述一種萃取塔內(nèi)液體分布器，包括筒體1、蓋板2、一次液體分布板3、二次液體分布板6、進(jìn)液管道5和液體通道管4；所述蓋板2、一次液體分布板3和二次液體分布板6在筒體1內(nèi)自上而下依次設(shè)置，并將筒體1分隔成上腔體7和下腔體8；進(jìn)液管道5的一端穿過蓋板2伸入上腔體7中，另一端連接重相液體輸送管道；一次液體分布板3上開設(shè)有一次液體分布孔9(如圖3所示)，二次液體分布板6上開設(shè)有二次液體分布孔10(如圖4所示)；筒體1內(nèi)設(shè)置有多個(gè)液體通道管4，液體通道管4為直徑自上向下擴(kuò)大的圓錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)，其上端開口延伸到蓋板2上方，下端開口延伸到二次液體分布板6的下方。
所述進(jìn)液管道5的一端自蓋板2中部伸入上腔體7中。
所述一次液體分布孔9直徑大于二次液體分布孔10直徑，二次液體分布孔10的數(shù)量大于一次液體分布孔9的數(shù)量。
所述多個(gè)液體通道管4在筒體1橫截面上均勻設(shè)置，一次液體分布孔9、二次液體分布孔10分別在液體通道管4的四周均勻設(shè)置。
所述上腔體7高度小于下腔體8高度。
一種萃取塔內(nèi)液體分布器的工作方法，包括如下步驟：
1)液體分布器安裝在萃取塔內(nèi)，從重相液體輸送管道輸送來的重相液體通過進(jìn)液管道5進(jìn)入上腔體7中，并快速充滿上腔體7；上腔體7內(nèi)的重相液體通過一次液體分布板3上的一次液體分布孔9流入到下腔體8內(nèi)，實(shí)現(xiàn)初次均布；
2)在下腔體8內(nèi)，重相液體繼續(xù)沿二次液體分布板6上的二次液體分布孔10向下流動(dòng)，由于二次液體分布孔10的直徑小于一次液體分布孔9，重相液體流動(dòng)速度減緩，下腔體8的體積大于上腔體7的體積，因此可容留更多的重相液體；由于二次液體分布孔10的數(shù)量大于一次液體分布孔9的數(shù)量，因此重相液體可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的均布；經(jīng)二次液體分布孔10后重相液體形成分散相均勻地流入塔內(nèi)輕相液體中；
3)由萃取塔塔底進(jìn)入塔內(nèi)的輕相液體與重相液體摻混，向上浮升時(shí)進(jìn)入液體通道管4內(nèi)，圓錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)的液體通道管4可使輕相液體在頂部聚集的液位更高，從而實(shí)現(xiàn)輕、重相液體的預(yù)分離；
4)經(jīng)過液體分布器預(yù)分離后的輕相液體繼續(xù)向上浮升并與重相液體實(shí)現(xiàn)最終分離，分離后的輕相液體自塔頂采出，重相液體在重力作用下流入塔底。
所述一次液體分布板3上均勻開設(shè)較大直徑的一次液體分布孔9，其作用是對(duì)重相液體進(jìn)行預(yù)分布，由于上腔體7的體積較小，重相液體進(jìn)入后很快充滿上腔體7，因此可確保從一次液體分布板3上各一次液體分布孔9同時(shí)流出液體，保證重相液體初次分布的均勻性。
所述二次液體分布板6上均勻開設(shè)較小直徑的二次液體分布孔10，重相液體由上腔體7進(jìn)入下腔體8后進(jìn)一步均勻分布，通過兩次液體分布過程后可確保重相液體在塔內(nèi)分布均勻。
所述液體通道管4為上部直徑小、下部直徑大的圓錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)。由于萃取塔內(nèi)輕、重相液體會(huì)有一定的摻混，因此在液體分布器的上方需要一定高度的分離空間；本發(fā)明中，摻混液體在液體通道管4內(nèi)進(jìn)行預(yù)分離，采用圓錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)的液體通道管4，可使輕相液體在液體通道管4頂部聚集的液位更高，更利于兩相液體的分離。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
技術(shù)特征：
1.一種萃取塔內(nèi)液體分布器，其特征在于，包括筒體、蓋板、一次液體分布板、二次液體分布板、進(jìn)液管道和液體通道管；所述蓋板、一次液體分布板和二次液體分布板在筒體內(nèi)自上而下依次設(shè)置，并將筒體分隔成上腔體和下腔體；進(jìn)液管道的一端穿過蓋板伸入上腔體中，另一端連接重相液體輸送管道；一次液體分布板上開設(shè)有一次液體分布孔，二次液體分布板上開設(shè)有二次液體分布孔；筒體內(nèi)設(shè)置有多個(gè)液體通道管，液體通道管為直徑自上向下擴(kuò)大的圓錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)，其上端開口延伸到蓋板上方，下端開口延伸到二次液體分布板的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萃取塔內(nèi)液體分布器，其特征在于，所述進(jìn)液管道的一端自蓋板中部伸入上腔體中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萃取塔內(nèi)液體分布器，其特征在于，所述一次液體分布孔直徑大于二次液體分布孔直徑，二次液體分布孔的數(shù)量大于一次液體分布孔的數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萃取塔內(nèi)液體分布器，其特征在于，所述多個(gè)液體通道管在筒體橫截面上均勻設(shè)置，一次液體分布孔、二次液體分布孔分別在液體通道管的四周均勻設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萃取塔內(nèi)液體分布器，其特征在于，所述上腔體高度小于下腔體高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萃取塔內(nèi)液體分布器的工作方法，其特征在于，包括如下步驟：
1)液體分布器安裝在萃取塔內(nèi)，從重相液體輸送管道輸送來的重相液體通過進(jìn)液管道進(jìn)入上腔體中，并快速充滿上腔體；上腔體內(nèi)的重相液體通過一次液體分布板上的一次液體分布孔流入到下腔體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)初次均布；
2)在下腔體內(nèi)，重相液體繼續(xù)沿二次液體分布板上的二次液體分布孔向下流動(dòng)，由于二次液體分布孔的直徑小于一次液體分布孔，重相液體流動(dòng)速度減緩，下腔體的體積大于上腔體的體積，因此可容留更多的重相液體；由于二次液體分布孔的數(shù)量大于一次液體分布孔的數(shù)量，因此重相液體可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的均布；經(jīng)二次液體分布孔后重相液體形成分散相均勻地流入塔內(nèi)輕相液體中；
3)由萃取塔塔底進(jìn)入塔內(nèi)的輕相液體與重相液體摻混，向上浮升時(shí)進(jìn)入液體通道管內(nèi)，圓錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)的液體通道管可使輕相液體在頂部聚集的液位更高，從而實(shí)現(xiàn)輕、重相液體的預(yù)分離；
4)經(jīng)過液體分布器預(yù)分離后的輕相液體繼續(xù)向上浮升并與重相液體實(shí)現(xiàn)最終分離，分離后的輕相液體自塔頂采出，重相液體在重力作用下流入塔底。
技術(shù)總結(jié) 本發(fā)明涉及一種萃取塔內(nèi)液體分布器及其工作方法，蓋板、一次液體分布板和二次液體分布板在筒體內(nèi)自上而下依次設(shè)置，并將筒體分隔成上腔體和下腔體；進(jìn)液管道的一端穿過蓋板伸入上腔體中，另一端連接重相液體輸送管道；一次液體分布板上開設(shè)有一次液體分布孔，二次液體分布板上開設(shè)有二次液體分布孔；筒體內(nèi)設(shè)置有多個(gè)液體通道管，液體通道管為直徑自上向下擴(kuò)大的圓錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)，其上端開口延伸到蓋板上方，下端開口延伸到二次液體分布板的下方。本發(fā)明通過兩次液體分布過程保證液體分布的均勻性，特別是對(duì)于大型塔設(shè)備具有良好的液體分布效果；通過圓錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)的液體通道管，可更好的對(duì)輕、重相液體進(jìn)行預(yù)分離，并可減小萃取塔的整體高度。 技術(shù)研發(fā)人員：梁有儀;苑松柏;劉文茂;段有龍;于濤 受保護(hù)的技術(shù)使用者：中冶焦耐（大連）工程技術(shù)有限公司