本实用新型专利属于化工领域,涉及气液传质传热技术,具体为一种扰动传质件。
背景技术:
在能源化工领域,气体与液体的传质传热通常采用的气液反应器包括喷淋反应器、填料反应器等,喷淋反应器具有高气速、大流量、不易堵塞等优点,但反应时间短,效率低;填料反应器填料层比表面积大,气液接触时间长,反应效率高,但容易堵塞,且维护成本高,故开发一种结构简单、气液传质反应效率高的装置是所属领域技术人员目前的共同课题。
技术实现要素:
针对背景技术提出的技术问题,本实用新型提供了一种新型的扰动传质件,安装在气液反应器内,置于进气口的上端,可提高气液传质的反应效率。
本实用新型为实现上述技术目的,提供的技术方案为:
一种扰动传质件,安装在气液反应器进气口的上端,其特征在于,所述扰动传质件包括板体,所述板体上分布有多个用于透水通气的星型孔,所述星型孔的内缘线具有锯齿结构,星型孔由主孔和多个辅孔构成,所述辅孔分布在主孔的周侧,并与主孔连通,所述星型孔内缘线总长度与孔面积之比大于0.2mm/mm2,但主孔的直径不小于5mm,且相邻辅孔之间的最大边距l不超过30mm。
在上述方案的基础上,进一步改进或优选的方案还包括:
进一步的,所述辅孔的宽度从远离主孔的一端向与主孔连通的一端减小。
作为优选,所述辅孔的内缘线呈锯齿状,基准轮廓呈梯形。
作为优选,所述辅孔的内缘线呈锯齿状,基准轮廓呈水滴形。
进一步的,所述辅孔的内缘线呈锯齿状,基准轮廓为圆形或椭圆形与梯形或矩形的组合。
作为优选,辅孔的梯形或矩形部位设置在靠近主孔的一端,圆形或椭圆形部位设置在远离主孔的一端。
进一步的,所述辅孔的内缘线呈锯齿状,基准轮廓为矩形、菱形、三角形或椭圆形中的一种。
每个星型孔的辅孔数量为3-10个。
多个星型孔以行列阵列的方式分布在板体上。
所述板体封堵在气液反应器的内腔中,使位于板体两侧的气体或液体仅能通过所述星型孔进入到板体另一侧。
有益效果:
本实用新型扰动传质件设置在气液反应器中使用,以特定的周长面积比与规格要求的星型孔作为气液通道,在不影响气液流通的情况下,通过孔型和轮廓线的结构变化,能够更好的破碎液滴和扰动气流,使液滴分散为更加细小的雾滴,使液滴与气体能够进行更充分的接触,以进一步提高吸收效率。同时,本实用新型还具有设计简易,容易安装维护,不易堵塞的优点,适合用于湿法烟气脱硫工艺或其它涉及气液反应的工艺。
附图说明
附图1是辅孔基准轮廓为矩形的星型孔结构图;
附图2是辅孔轮廓为梯形的星型孔结构图;
附图3是辅孔基准轮廓为圆形、梯形组合的星型孔结构图;
附图4是一实施例中,扰动传质件的整体俯视图。
具体实施方式
为了阐明本实用新型的技术方案和工作原理,下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步的介绍。
实施例一:
以适用于湿法烟气脱硫工艺的喷淋反应器为例,所述喷淋反应塔自下至上依次设有浆液池、进气口、喷淋装置、除雾器和出气口,进气口与喷淋装置之间的区域为气液交汇处,属于主要的气液传质传热反应区。
如图3所述的一种扰动传质件,安装在喷淋反应器中部的气液交汇处。喷淋反应器的内腔呈圆筒状,所述扰动传质件包括板体2,板体2上分布有多个星型孔1组成的通孔阵列,如图4所示。板体2形状与喷淋反应塔内腔形状适应,四周与喷淋反应器的内壁密封连接,封堵在气液反应器的内腔中,使位于板体2两侧的气体或液体仅能通过所述星型孔进入到板体另一侧。
所述星型孔1由主孔101和8个辅孔102构成,所述星型孔的内缘线(或者说星型孔的轮廓线,边缘线)呈连续的锯齿状。辅孔102的基准轮廓呈矩形,以发散的形式均匀分布在主孔101的周侧,并与主孔101连通。每个星型孔的辅孔102数量可以控制在3到10个之间。
所述星型孔1内缘线总长度与孔面积之比需大于0.2mm/mm2,主孔101的直径一般不小于5mm,本实施例中优选设置为16mm,但相邻辅孔102之间的最大边距l(即相邻辅孔距离主孔最远端的孔壁之间的距离)需不超过30mm。经过实践验证,主、辅孔的规格和规格比,以及辅孔间距,会影响到气液传质的效果,符合上述条件的扰动传质件能够更好的提高气液传质效率。
实施例二:
如图2所示,与实施例一不同的是,本实施例中,所述扰动传质件星型孔1的辅孔102的基准轮廓设置为梯形,辅孔102与主孔101连接的一端比远离主孔101的一端宽度小。
实施例三:
如图3所示,与实施例一不同的是,本实施例中,所述扰动传质件星型孔1辅孔102由基准轮廓呈梯形和基准轮廓呈圆形的两部分组成。
呈梯形的孔部位102-1设置在靠近主孔101的一端,与主孔101直接连通;呈圆形的孔部位102-2设置在远离主孔101的一端,与呈梯形的孔部位102-1连通。并且呈梯形的孔部位102-1的中线、呈圆形的孔部位102-2的中心与主孔101的中心在一条直线上,梯形孔部位102-1宽度向靠近主孔101的方向逐渐减小。本实施例中,所述星型孔1的内缘线同样呈锯齿状。
实施例一为本实用新型的基本应用方式,实施例二、实施例三为本实用新型的优选应用方式。在上述实施例的基础上,扰动传质件星形孔辅孔102的基础轮廓还可以改设计为菱形、三角形或椭圆形中的一种,或者圆形、椭圆形与梯形、矩形的其它组合,以辅孔102宽度从远离主孔101的一端向与主孔101连通的一端减小为优选设计方案,保障板体2开孔率(开孔面积与板体面积的比值)足够大的同时,使主孔101尽量小。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。
1.一种扰动传质件,安装在气液反应器进气口的上端,其特征在于,所述扰动传质件包括板体(2),所述板体(2)上分布有多个用于透水通气的星型孔(1),星形孔的内缘线具有锯齿结构,所述星型孔(1)由主孔(101)和多个辅孔(102)构成,辅孔(102)分布在主孔(101)的周侧,并与主孔(101)连通,所述星型孔(1)内缘线总长度与孔面积之比大于0.2mm/mm2,但主孔(101)的直径不小于5mm,且相邻辅孔(102)之间的最大边距l不超过30mm。
2.根据权利要求1所述的一种扰动传质件,其特征在于,所述辅孔(102)的宽度从远离主孔(101)的一端向与主孔(101)连通的一端减小。
3.根据权利要求2所述的一种扰动传质件,其特征在于,所述辅孔(102)的内缘线呈锯齿状,基准轮廓呈梯形。
4.根据权利要求2所述的一种扰动传质件,其特征在于,所述辅孔(102)的内缘线呈锯齿状,基准轮廓呈水滴形。
5.根据权利要求1所述的一种扰动传质件,其特征在于,所述辅孔(102)的内缘线呈锯齿状,基准轮廓为圆形或椭圆形与梯形或矩形的组合。
6.根据权利要求5所述的一种扰动传质件,其特征在于,辅孔(102)的梯形或矩形部位设置在靠近主孔(101)的一端,圆形或椭圆形部位设置在远离主孔(101)的一端。
7.根据权利要求1所述的一种扰动传质件,其特征在于,所述辅孔(102)的内缘线呈锯齿状,基准轮廓为矩形、菱形、三角形或椭圆形中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种扰动传质件,其特征在于,每个星型孔的辅孔(102)数量为3-10个。
9.根据权利要求1所述的一种扰动传质件,其特征在于,多个星型孔以行列阵列的方式分布在板体上。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种扰动传质件,其特征在于,所述板体封堵在气液反应器的内腔中,使位于板体两侧的气体或液体仅能通过所述星型孔进入到板体另一侧。
技术总结