一种防倒灌的双环形分布管的气体分布器及鼓泡塔的制作方法

1.本发明涉及化工设备领域的一种气体分布器，特别涉及一种气、液两相混合反应时使用的新式气体分布器，具体涉及一种防倒灌的双环形分布管的气体分布器及鼓泡塔。


背景技术：

2.在甲烷氯化物的生产过程中，鼓泡塔内充斥着甲醇液体，氯气从气体分布器中喷进塔内进行化学反应，当反应结束后，塔内甲醇液体变成甲烷氯化物，气体分布器停止进气，就会导致塔内液体压力大于分布器内气体压力，塔内液体就会从气体分布孔倒灌进气体分布器中，容易造成管道腐蚀。
3.在生产甲烷氯化物工艺中，通常利用鼓泡塔来生产甲烷氯化物，需要将鼓泡塔外的氯气导入到塔中与液体甲醇接触进行处理或化学反应。然而，直接将塔外气体通入到塔内常常会引起气体的不均匀分布，会出现气体局部集中或者出现气体死区(没有气体流入)等情况，严重影响了塔内反应效果和反应效率。为了避免这种情况，常常在塔内安装气体分布器，使进入到塔内的气体能够均匀的分布到反应液中。目前，常用的气体分布器是板式气体分布器和管式气体分布器，板式气体分布器具有气泡大小均一、分布均匀且分布面积大的优点。但是，会导致气泡过于密集，气泡在上升过程中很容易聚集变大，停留时间较短，导致氯气未能完全与甲醇反应就排除到塔外，造成能耗损失，从而影响传质效果。管式气体分布器可以防止气体局部集中或出现死区的情况，大大的提高了气体分布器的工作效率。但是，此分布器气泡分布过于分散，导致整个塔器内部气含率较低，仅适合用于对气含率要求不高的反应，具有一定的局限性。
4.并且上述两气体分布器都不能防止液体倒灌进气体分布器，容易造成管道腐蚀，从而缩短通气管使用寿命。
5.因此，开发一种能够防止液体倒灌，具有足够的气体分布点且不会导致气泡过于密集易凝聚变大，停留时间较短，也不会过于分散导致整个塔器内部气含率较低的新型气体分布器显得非常重要。


技术实现要素：

6.本发明设计了一种防倒灌的双环形分布管的气体分布器，该气体分布器能够解决液体倒灌进进气管，提高塔器内部气含率的同时产生的气泡不会过于密集形成大气泡。
7.本发明公开的技术方案如下：一种防倒灌的双环形分布管的气体分布器，包括进气管，进气管一端为进气口，另一端连接上环形分布管，进气管的两端之间固定安装有过滤挡板，过滤挡板和进气口之间放置有浮球，浮球和进气口之间的进气管至少包括一个变径段，变径段的内径变小，且小于浮球的直径。
8.在上述方案的基础上，作为优选，进气管的另一端与接管固定连接，接管的左端固定安装封板，接管的两侧与上环形分布管固定连接，上环形分布管上的气体分布孔朝下。
9.在上述方案的基础上，作为优选，接管在靠近封板的一端具有两个圆心在同一水
平线上的大圆形开孔，上环形分布管焊接在接管上的大圆形开孔处。
10.在上述方案的基础上，作为优选，接管的底部有一个小圆形开孔，圆心与两个大圆形开孔的圆心呈90
°
夹角，j型弯管一端固定连接在小圆形开孔处，另一端固定连接下环形分布管。
11.在上述方案的基础上，作为优选，上环形分布管、下环形分布管均至少包括两个半管，两个半管之间通过法兰连接，上环形分布管所在平面高于下环形分布管所在平面。
12.在上述方案的基础上，作为优选，下环形分布管的上下两侧均具有气体分布孔。
13.一种鼓泡塔，包括液体分布器以及如权利要求1-6中任一项所述的气体分布器，液体分布器位于气体分布器的下方，液体分布器的出液口位于上环形分布管的气体分布孔正下方。
14.在上述方案的基础上，作为优选，鼓泡塔，鼓泡塔内液相进料口管通过液体分布器向上将甲醇液体喷出，气体在进气口处将浮球吹动，气体通过进气管，穿过过滤挡板，进入到气体分布器中，在接管处分两个方向流向气体分布器，一个方向流经上环形分布管，通过上环形分布管上的气体分布孔与甲醇接触反应，使得大部分甲醇与氯气产生了反应，另一个方向流经下环形分布管，通过下环形分布管上下两侧的气体分布孔与气体分布器中心位置的甲醇进行反应。
15.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、避免了液体倒灌进气体分布器造成管道腐蚀，从而缩短通气管使用寿命。
16.2、气孔距离不密集，产生的气泡不易聚成大气泡，停留的时间长，最大程度地利用了原材料。
17.3、增加了中间的气体分布区域，提高了反应器内的气含率，减少了气体出现死区的情况，气含率越高反应速率越快，大大的提高了工作效率。
附图说明
18.图1是气体分布器的结构示意图；图2是图1的仰视图；图3是进气管内部结构图；图4是过滤挡板的结构示意图；图5是上环形分布管孔直径和角度；图6是下环形分布管孔直径和角度；图7是鼓泡塔的结构示意图;图8是气体分布器的立体图。
具体实施方式
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
20.如图1-8所示，一种防倒灌的双环形分布管的气体分布器，包括进气管1，过滤挡板
11、浮球12、接管2，封板4，j型弯管10，上环形分布管3，下环形分布管8，小接管9，气体分布孔7，法兰5，垫片6。
21.进气管1右端呈两个圆台对接状，如图4，内部在两个圆台对接状的左端装有过滤挡板11，并在其中装上浮球12，在进气时，气压会将偏心浮心球12顶开，由过滤挡板11挡着；在结束进气后，塔内液体的压力大于分布管内气体压力，就会进行倒灌，这时分布管内的气体压力就会将浮球12牢牢地压在进气口处，堵住进气口保证了密封性，防止了液体倒灌进气体分布器中。进气管1另一端与接管2相连，接管2的左端由封板4密封焊接。上环形分布管3与接管2连接，气体分布孔7朝下，两个半环形分布管之间用法兰5连接，法兰5与法兰5之间有垫片6，防止泄露。接管2在靠近封板4的附近有两个圆心在同一水平线上的大圆形开孔，用来连接上环形分布管3。接管2的底部有一个小圆形开孔，该小圆形开孔的圆心与两个大圆形开孔的圆心呈90度夹角，用来连接下环形分布管8。上环形分布管3直接焊接在接管2上的大圆形开孔处，下环形分布管8通过j型弯管10向下移动一定距离且通过j型弯管10焊接在底部小圆孔处，上、下环形分布管相通。上环形分布管3管粗且气体分布孔7朝下，在上环形分布管3的下端开有一定数量的圆形分布孔7，每列5个分布孔，分布孔直径为10毫米，孔与孔之间的夹角为4
°
如图5，这样不会开孔过密导致小气泡聚成大气泡造成停留塔内时间短，氯气未完全反应就排出塔外。开孔朝下与液体分布器孔相对，使反应更充分。下环形分布管8管细且直径小于上环形分布管3，气体分布孔7上下端都具有，每列3个分布孔，分布孔直径为6毫米，孔与孔之间的夹角为4
°
如图6，下环形分布管8两端通过小接管9与j型弯管10连接，上下环形分布管平行，下环形分布管8能够对反应器中心区域产生均匀的气泡，用来提高塔器内部的气含率，提高塔内反应速率。
22.如图7，鼓泡塔包含液体分布器101，气体分布器102，液位计103，人孔105，出气孔104。塔体上有人孔105，通过人孔105可以对鼓泡塔进行内部检修。鼓泡塔内液相进料口管通过液体分布器101向上将甲醇液体喷出，气相进料口管通过气体分布器102向下将氯气喷出，气体在管口处将偏重浮心球12吹动，气体通过进气管1，穿过过滤挡板11，进入到气体分布器102中，再从气体分布孔喷出，在气体分布器、液体分布器中间进行交会反应，从塔外引入的气体通过气体分布器的进气管口进入到气体分布器102内，在进气管1的接管2处分两个方向流向分布管，一个方向流经上环形分布管3，通过下端分布孔7与甲醇接触反应，使得大部分甲醇与氯气产生了反应。气孔向下，正对着液相出口，使这个过程在最大程度上充分发生反应，并且气孔距离不密集，产生的气泡不易聚成大气泡，停留塔内时间长；另一个方向流经下环形分布管8，气体通过弯管改变方向到达下环形分布管8内，通过下环形分布管上、下端的气体分布孔7与气体分布器102中心位置的甲醇进行反应，这样提高了反应器内的气含率，减少了气体出现死区的情况，并且也保证了足够的气体分布点，大大的提高了工作效率。
23.通过鼓泡塔的液位计103了解到塔内的液体含量，当液相甲醇在鼓泡塔内含量达到要求时，液相进料口管停止工作，由气相进料口管通过气体分布器102将氯气分布在塔内，反应过后的气体和未被完全反应的气体从塔顶出气口104排出。当反应结束后，气相进料口管也停止进气，液相压力大于气体分布器102内气相压力，液相就会有向气体分布器内的压力，将气体分布器内的浮球12紧紧的压在进气管口处，防止了液体倒灌进与进气口相连的设备内。
24.应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不托离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种防倒灌的双环形分布管的气体分布器，其特征在于，包括进气管，进气管一端为进气口，另一端连接上环形分布管，进气管的两端之间固定安装有过滤挡板，过滤挡板和进气口之间放置有浮球，浮球和进气口之间的进气管至少包括一个变径段，变径段的内径变小，且小于浮球的直径。2.如权利要求1所述的防倒灌的双环形分布管的气体分布器，其特征在于，进气管的另一端与接管固定连接，接管的左端固定安装封板，接管的两侧与上环形分布管固定连接，上环形分布管上的气体分布孔朝下。3.如权利要求1所述的防倒灌的双环形分布管的气体分布器，其特征在于，接管在靠近封板的一端具有两个圆心在同一水平线上的大圆形开孔，上环形分布管焊接在接管上的大圆形开孔处。4.如权利要求1所述的防倒灌的双环形分布管的气体分布器，其特征在于，接管的底部有一个小圆形开孔，圆心与两个大圆形开孔的圆心呈90度夹角，j型弯管一端固定连接在小圆形开孔处，另一端固定连接下环形分布管。5.如权利要求4所述的防倒灌的双环形分布管的气体分布器，其特征在于，上环形分布管、下环形分布管均至少包括两个半管，两个半管之间通过法兰连接，上环形分布管所在平面高于下环形分布管所在平面。6.如权利要求5所述的防倒灌的双环形分布管的气体分布器，其特征在于，下环形分布管的上下两侧均具有气体分布孔。7.如权利要求5所述的防倒灌的双环形分布管的气体分布器，其特征在于，上环形分布管的下端具有若干列气体分布空，每列5个，气体分布孔直径为10毫米，孔与孔之间的夹角为4
°
；下环形分布管上的气体分布空每列3个，直径6mm，孔与孔之间的夹角为4
°
。8.一种鼓泡塔，其特征在于，包括液体分布器以及如权利要求1-7中任一项所述的气体分布器，液体分布器位于气体分布器的下方，液体分布器的出液口位于上环形分布管的气体分布孔正下方。9.如权利要求8所述的鼓泡塔，其特征在于，鼓泡塔内液相进料口管通过液体分布器向上将甲醇液体喷出，气体在进气口处将浮球吹动，气体通过进气管，穿过过滤挡板，进入到气体分布器中，在接管处分两个方向流向气体分布器，一个方向流经上环形分布管，通过上环形分布管上的气体分布孔与甲醇接触反应，使得大部分甲醇与氯气产生了反应，另一个方向流经下环形分布管，通过下环形分布管上下两侧的气体分布孔与气体分布器中心位置的甲醇进行反应。

技术总结
本发明公开了一种防倒灌的双环形分布管的气体分布器及鼓泡塔，气体分布器，包括进气管，进气管一端为进气口，另一端连接上环形分布管，进气管的两端之间固定安装有过滤挡板，过滤挡板和进气口之间放置有浮球，浮球和进气口之间的进气管至少包括一个变径段，变径段的内径变小，且小于浮球的直径，鼓泡塔中的液体分布器位于气体分布器的下方，液体分布器的出液口位于上环形分布管的气体分布孔正下方。避免了液体倒灌进气体分布器造成管道腐蚀，从而缩短通气管使用寿命，增加了中间的气体分布区域，提高了反应器内的气含率，减少了气体出现死区的情况，气含率越高反应速率越快，大大的提高了工作效率。提高了工作效率。提高了工作效率。


技术研发人员：王立鹏 庄绕林 朱洪杰 许明达 李伯奎
受保护的技术使用者：江苏科圣化工机械有限公司
技术研发日：2023.07.20
技术公布日：2023/8/31