吸附塔的布料装置及吸附塔的制作方法

本实用新型属于煤气干法固定床吸附塔脱硫技术领域，具体涉及一种吸附塔的布料装置及吸附塔。

背景技术：

固定床吸附塔拥有简单、可靠的优势，有广泛的工业应用案例，一般的应用周期较长，多采用简单可靠的顶部装料及自然落料的方式装料。由于加料口数量有限，同一高度截面上的填料，高低起伏，无法保证填装的平整度，常需要人工耙平。特别是对于径向固定床吸附塔，其环形夹层内的填料层更难平整。吸附塔塔径越大，人工干预工作越繁重，加料耗时长，工作环境恶劣。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种吸附塔的布料装置，提高吸附塔布料的均匀性，减少人工干预。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型技术方案如下：

一种吸附塔的布料装置，用于向吸附塔内的吸附区布料，包括加料管和布料器；

所述加料管设置于塔体的顶部，位于布料器的上方，用于向布料器送料；

所述布料器设置在塔体顶部的布料区内，包括至少两层上下间隔设置的布料板，每层布料板的上表面为外凸的物料接触面，所述物料接触面的高度由中间向四周降低；

物料经加料管送至各层布料板的上方，当物料落至布料板的顶部后，沿布料板的四周向外扩散并落下；在塔体内的吸附区内沿塔体径向形成内外至少两个环形的落料区，且上层布料板-对应的落料区位于下层布料板对应的落料区的外围。

可选地，相邻两层布料板之间、最上层的布料板与塔体顶部内壁之间分别形成一个由中间向四周高度降低的布料空间，每个所述布料空间对应一个落料区，且相邻两层布料板限定其构成的布料空间所对应的落料区的径向覆盖范围。

可选地，所述布料板的上表面为球面、弧面、锥面中的一种或者两种以上的组合。

可选地，各层所述布料板的外径从上层至下层依次减小。

可选地，各层所述布料板的倾斜角度或弧度相同，或者不同。

可选地，所述布料板立面投影的弓形截面弧度小于等于180°。

可选地，各层所述布料板以塔体的中心线为中心同轴上下布置；所述加料管包括内外同轴设置的至少两层套管，每层套管的出料口向下延伸至至对应的布料板上方。

可选地，所述套管的入料口为上大下小的锥形斗结构。

可选地，最下层的布料板安装在塔体上，其他层的布料板安装在下一层布料板所对应的套管上，或者通过支架支撑在塔体内壁上，或者上一层布料板通过支架支撑在下一层布料板上。

可选地，所述布料板套在套管外，并与套管固定连接，所述套管上端连接有升降调节机构；或者所述套管固定在塔体上，布料板与套管之间的位置能沿塔体轴线竖向调节。

可选地，所述布料板相对于塔体的高度固定或可调，相邻布料板之间的间隔相对固定或可调。

可选地，所述布料板的上表面沿周向间隔设置有多根导料条，每根所述导料条与布料板的母线方向平行。

可选地，最下层的布料板顶部中心密封或开孔，其他层的布料板顶部中心开孔，且上一层的开孔大于下一层的开孔，加料管通过各层布料板的开孔向下重力落料。

可选地，所述加料管为一根，其内径大于最上层布料板开孔的直径；或者加料管包括同轴内外设置的多根套管，每根套管的孔径大于对应送料的布料板开孔的直径。

本实用新型还提供一种吸附塔，包括上述的布料装置，所述吸附塔为径向流吸附塔或轴向流吸附塔。

如上所述，本实用新型的有益效果是：本实用新型，通过加料管送入吸附填料，在重力作用下，填料落至对应的布料板的上表面后，从布料板的中间向四周扩散并落下，在布料板下方的塔体内形成内外连续的多个环形落料区，提高同一截面高度落料径向分布的均匀性，沿径向形成的落料区越多，布料更均匀。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2为图1中塔体上部的放大视图；

图3为图1中落料区的俯视示意图；

图4为图1中布料板上布置导料条的俯视示意图；

图5为本实用新型另一实施例的示意图(锥形布料板)；

图6和图7为本实用新型一个实施例中加料管未伸入布料板上方，采用开孔落料的示意图；

图8为本实用新型一个实施例中布料装置应用与轴向流吸附塔的示意图；

图9为图8中布料板通过支架支撑在塔体内的仰视示意图；

图10为本实用新型一个实施例中布料装置应用与轴向流吸附塔的示意图；

图11为本实用新型一个实施例中径向流吸附塔的顶部和底部作为进、出气口的示意图；

图12和图13为实用新型一个实施例中轴向流吸附塔的结构示意图。

零件标号说明：

1-塔体；2-集气室；3-料封环管；4-内环气流通道；5-加料管；51-第一套管；52-第二套管；53-第三套管；6-布料器；61-上层布料板；62-中层布料板；63-下层布料板；7-导料条；8-开孔；9-支架；a、b、c-布料空间；a、b、c-落料区。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

实施例

如图1至图4所示，本例中示例的一种吸附塔的布料装置，用于向吸附塔内的吸附区布料，包括加料管5和布料器6，其中，加料管5设置于塔体1的顶部，位于布料器6的上方，用于向布料器6送料，外部还设置用于向塔体1的加料管5的上料装置等；

所述布料器6设置在塔体1顶部的布料区内，用于向下方的塔体1空间布料，使物料均匀且分散地落入下方空间；所述布料器6包括上下间隔设置的至少两层布料板，每层布料板的上表面为外凸的物料接触面，所述物料接触面的高度由中间向四周降低，即立面投影轮廓可以为倾斜或弧形；布料板用于承接来自加料管5的物料，并使物料在重力作用下沿布料板向四周扩散落下。

物料(填料或者吸附剂)经加料管5送至各层布料板的上方，当物料落至布料板中间的顶部后，沿布料板的四周向外扩散并落下；在塔体1内的吸附区(即布料板的下方)内沿塔体1径向(内外方向)形成至少两个环形的落料区，且上层布料板61对应的落料区位于下层布料板62对应的落料区的外围，各个落料区能够基本覆盖塔体1横截面区域，从而使得落料均匀。

通过加料管5送入吸附填料，在重力作用下，填料落至对应的布料板的上表面后，从布料板的中间向四周扩散并呈抛物线落下，在布料板下方的塔体1内形成内外连续的多个环形落料区，提高同一截面高度落料径向分布的均匀性，沿径向形成的落料区越多，布料更均匀。

其中，相邻两层布料板之间形成一个由中间向四周高度降低的布料空间，最上层的布料板与塔体1顶部内壁之间也形成一个由中间向四周高度降低的布料空间(即中间进料四周出料的布料通道)，每个所述布料空间对应一个环形的落料区，且相邻两层布料板限定其构成的布料空间所对应的落料区的径向覆盖范围，即下一层布料板限定了对应环形落料区的内圈尺寸，上一层布料板限定了对应环形落料区的外圈尺寸。即，上一层布料板除了起到分散布料作用外，还起到限制下方布料空间所对应落料区的覆盖范围的作用，通过改变布料板的倾斜角度，或者上下层布料板之间的间隔，或者布料板的径向尺寸，可调整落料区的覆盖范围；即落料覆盖范围与布料空间出口处的宽度相关。

当然，由于物料的流动性或者惯性，内外环形落料区相邻处的物料可能会相互流动，而存在部分交叉，这更利于布料的径向均匀性。

在一个实施方式中，布料板的上表面为球面或者弧面或锥面。如图1和图2所示，布料板为从中间顶部至四周逐渐降低的球面结构；如图5所示，布料板的上表面为从中间顶部至四周逐渐降低的锥形结构。也可以其中一段为弧面，另一段为锥面；或者上一层为球面，下一层为锥面等。

在一个实施方式中，各层布料板以塔体1的轴线为中心，同轴上下布置；由于塔体1一般为圆筒形结构，布料板也为圆形结构；各层所述布料板的外径尺寸从上层至下层依次减小，即上一层布料板的外径尺寸大于下一层布料板的外径尺寸，以形成内外连续的落料区。

在一个实施方式中，各层所述布料板的倾斜角度或弧度相同；或者，各层所述布料板的倾斜角度或弧度不同，可根据需要进行设置。

当布料板为球面结构时，所述布料板立面投影的弓形截面弧度小于等于180°，即截面轮廓小于等于半圆。

在一个实施方式中，所述加料管5包括内外同轴设置的至少两层套管，每层套管的出料口向下延伸至对应的布料板上方；如图1和图2所示，本例中示意的是上下3层布料板和对应的三个套管，其他实施方式中，为了提高均匀性，可设置更多的布料板和套管，形成更密的布料区。

如图2和图3所示，加料管5包括同轴由外至内设置的第一套管51、第二套管52和第三套管53，布料器6包括上下依次设置的上层布料板61、中层布料板62和下层布料板63，形成三个相互独立的布料空间，即布料空间a、布料空间b和布料空间c；在布料器6下方的吸附区形成内外三个落料区，落料区a、落料区b、落料区c；其中第一套管51的下端出料口伸入布料空间a上部，并与塔体1之间密封；第二套管52的下端出料口伸入布料空间b上部，第三套管53的下端出料口伸入布料空间c上部。

以径向流吸附塔为例，最上方的上层布料板61安装在塔体1内壁上，本例中所述下层布料板63与塔体1料封环管3的上端连接，吸附塔内环气流通道4上端与料封环管3下端连接，使得料封环管3高度内无气流通过径向吸附剂区(吸附层)，其他层的布料板安装在下一层布料板所对应的套管上，即中层布料板62安装在第三套管53上，上层布料板61安装在第二套管52上，如图1和图2所示。

如7和图8所示，在一个实施方式中，各层布料板也可以通过支架9支撑在塔体1的内壁上(图中未示出)；在另一实施方式中，上一层布料板通过支架9支撑在下一层布料板上，例如中层布料板62通过支架支撑在下层布料板63上，上层布料板61通过另一支架9支撑在中层布料板62上；上述各种安装方式可单独使用也可以交叉使用，其中支架等可采用型钢、钢筋等，减少或避免对物料的遮挡。其中支架可以与导料条7的位置对应，这样可以进一步减少遮挡。图9为最下层的布料板通过支架9支撑在塔体内壁的仰视示意图，其它层的布料板可以通过另外的支架支撑在塔体内壁也可以支撑在下一层上。

为便于物料的加料，所述加料管5(套管)的上端入料口为上大下小的锥形斗结构。

在一个实施方式中，所述布料板相对于塔体1的高度相对固定，相邻布料板之间的间隔相对固定，不可调节。

在一个实施方式中，为便于调整落料区的覆盖范围，布料板相对于塔体1的高度可调节，相邻布料板之间的间隔可调节。以图1和图5所示为例，有两种实现方式：布料板套在套管外，并与套管固定连接，套管上端连接有升降调节机构，升降调节机构可以是液压缸、电机驱动的升降结构等，与套管连接，从而带动套管和对应的布料板升降；

或者所述套管固定在塔体1上，布料板与套管之间的位置能沿竖向调节，例如布料板套在套管外，与套管螺纹连接，从而可实现上下调节；或者套管上沿轴向设置有多个安装位，布料板通过卡箍或者螺栓等可拆卸地安装在其中一个安装位上。

在一个实施方式中，为保证落料均匀，避免装入的吸附剂在布料板的上表面形成沟流，所述布料板的上表面沿周向间隔设置有多根导料条7，每根所述导料条7与布料板的母线方向平行，即导料条7的长度方向沿母线方向，导料条7的投影沿径向为提高周向均匀性，相邻两层或者各层的导料条7在周向上错开，如图4所示。

如图6和图7所示，在一个实施方式中，当应用于径向流吸附塔时，最下层的布料板顶部中心密封，其他层的布料板顶部中心开孔8，且上一层布料板的开孔8大于下一层布料板的开孔8，以便下一层布料板能够通过上一层的开孔8接到物料，加料管5通过各层布料板的开孔8向下利用重力自然落料。

如图7所示，该实施例中，加料管5为一根，其内径大于最上层布料板61开孔8的直径，物料由加料管5送入后，落至各层布料板的开孔8外围，沿布料板落下；或者加料管5包括同轴内外设置的多根套管，每根套管的孔径大于对应送料的布料板开孔8的直径，如图6所示，通过对应的套管落料至对应的布料板开孔8的外围。

当应用于轴向流吸附塔时，可采用上述任一实施例中的布料装置结构，不同之处在于，最下层的布料板顶部开孔8，以便向中间位置布料，可以设置更多向塔体1中间位置布料的布料板，使塔体1中心形成更多的落料区，以覆盖所有的区域，如图8、图10、图12和图13所示。

本实用新型还提供一种吸附塔，包括上述的布料装置，所述吸附塔为径向流吸附塔或轴向流吸附塔。径向流吸附塔即为气流径向进出吸附剂层，即流过吸附剂层时，气流主流方向与塔体轴向垂直；轴向流吸附塔为气流轴向进出吸附剂层，在设置布料装置时，与进出口不干涉即可。图1、图5和图11为径向流吸附塔的示意图，图11中进出气口可以对调；图8和图10为应用于轴向流吸附塔的示意图，图12和图13为轴向流吸附塔的示意图；吸附塔一般从塔体顶部装料，塔体中部为吸附区(也称为吸附段、吸附层)，塔体底部为下料区，用于排出废料；本例中的布料装置即为向吸附区加料，使得吸附剂在吸附区内分布均匀。

上述实施例中，当加料管5为同轴布置的多个套管时，可以选择从所有套管一起加料，也可以只选择从其中的一个套管或两个套加料。通常，加料初期可将吸附剂经由所有套管一起加入，落到上层布料板61、中层布料板62、下层布料板63的表面，自然散开后分区均匀地落入下部的吸附床层的落料区a、b、c，由下至上，逐步装满。在此过程中，落料区a、b、c料位高度沿塔体1环向可能会有差异。这时，选择只从料位低的落料区对应的套管加料，直至偏差消失。加料完毕后，封闭加料管5。完成必要的吹扫、置换等安全措施后，煤气经由径向流吸附塔的内环气流通道4径向进入吸附床层，脱除氯、硫等有害物质后，进入集气室2，由煤气出口流出，完成净化。

任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。