一种废碱氧化反应器用进料分布器

摘要

本发明提供一种废碱氧化反应器用进料分布器，包括依次连接的进料管和扩径管、设置在扩径管端部的分布箱、沿分布箱周向等间距设置的支管、设置在每个支管端部的喷嘴组件，进料管与进入塔的两相流管道相连，喷嘴组件的喷射方向向上。本发明是为解决国内石化领域废碱氧化反应器的进料分布器，针对该产品的特点和设计使用要求采用一种新型结构形式，它具备结构紧凑，使用方便、操作简单、适应性宽、易于大规模推广应用的特点。

说明书

技术领域

本发明涉及石化领域废碱氧化反应器用进料分布器，尤其涉及一种废碱氧化反应器用进料分布器。

背景技术

在石油炼制和加工过程中，产生含有高浓度硫化物和难降解有机物的碱渣废水，其CODcr、硫化物和酚的排放量高达炼油厂污染物排放总量的40％～50％，直接影响到污水处理设施的正常运转和污水的达标排放。这部分碱渣废水具有强碱性，且含有具有回收价值的有机物，在排入污水处理厂前一般要用酸进行回收中和处理，这样废水中的硫化物就转化成硫化氢，容易逸出造成人员中毒事件。因此碱渣废水的处理成为一直困扰石化行业的老大难问题，被列为中石化集团环保攻关项目。

碱渣废水主要含Na

乙烯装置中的废碱氧化反应装置，主要用来处理反应流程中产生的Na

废碱氧化反应器进料分布器是乙烯装置的重要设备，经过进料分布器的两相流中液态颗粒的平均直径不大于60μ。

针对该产品的特点和设计使用要求，采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的办法，最后通过试验调试，发明出同时满足雾化和流量要求的废碱氧化反应器用进料分布器。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种废碱氧化反应器用进料分布器，本发明是为解决国内石化领域废碱氧化反应器的进料分布器，针对该产品的特点和设计使用要求采用一种新型结构形式，它具备结构紧凑，使用方便、操作简单、适应性宽、易于大规模推广应用的特点。

本发明的目的是这样实现的：包括依次连接的进料管和扩径管、设置在扩径管端部的分布箱、沿分布箱周向等间距设置的支管、设置在每个支管端部的喷嘴组件，进料管与进入塔的两相流管道相连，喷嘴组件的喷射方向向上。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述进料管是弯管。

2.所述支管是弯管，且喷嘴组件设置在竖直段的端部，喷嘴组件的轴线与塔的中心轴线平行。

3.所述支管有10个，对应的喷嘴组件也有10个。

4.喷嘴组件与支管的连接方式为法兰连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、废碱氧化反应器用进料分布器包括：进料管、扩径管、分布箱、支管和分布器(喷嘴组件)。针对该产品的特点和设计使用要求，采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的办法，最后通过试验调试，发明出同时满足雾化和流量要求的废碱氧化反应器用进料分布器。它具备结构紧凑，使用方便、操作简单、适应性宽、易于大规模推广应用的特点。

2、本发明的具体结构为用一根直径为60的总管与进入塔的两相流管道相连，经过弯管转向上进入扩径管，然后进入进料分布箱，扩径管的另一端直径约为160，为保证两相流经过进料分布器后液相能有较好的粒径分布，本发明采用的支管的数量为10个，支管的端头装有喷嘴组件，为防止将喷嘴出口的流向设计为水平两相流的速度高时，液滴打塔壁上加剧液态沉降，在物料经进料分布器后喷射的方向设计为向上，即平行于塔的中心轴线，为了方便检修和更换，喷嘴组件与支管之间的连接设计成法兰形式的。

3、在废碱氧化反应装置中，进料分布器的喷嘴是其中的关键设备之一；根据反应原理，进入塔的两相流经过进料分布器要将其中的液态以极细小的颗粒喷出，它的直径尺寸是由装置结构尺寸和进料的流量决定的。

4、本发明进料分布器的材料：喷嘴组件的材料为钛材，其它零部件的材料为碳钢或低合金钢。进料管和支管选择管型材，扩径管和分布箱及喷嘴组件需单独加工。考虑到耐压和耐腐蚀的实际情况，在压力等级为class300(5.0MPa)的基础上综合腐蚀的因素，对主要结构件的材料规格进行了选取：进料管、扩径管、分布箱和支管的材料为16MnR或20#钢，进料管的公称直径为60，支管的直径为1 1/40。分布器内件法兰的材料为16Mn，连接螺栓和螺母的材料选择35CrMoA，垫片的形式为聚四氟乙烯包覆垫片。

5、本发明可应用于石化领域废碱氧化反应器用进料分布器，同时也可应用于具有特殊要求的气液雾化领域，其应用领域主要包括能源、电力、交通、环保等方面。

附图说明

图1是本发明的结构简图；

图2是本发明的具体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

在废碱氧化反应装置中，进料分布器的喷嘴是其中的关键设备之一；根据反应原理，进入塔的两相流经过进料分布器要将其中的液态以极细小的颗粒喷出，它的直径尺寸是由装置结构尺寸和进料的流量决定的。

废碱氧化反应器用进料分布器包括：法兰1、进料管2、扩径管3、分布箱4、支管5和分布器(喷嘴组件)6和法兰7。针对该产品的特点和设计使用要求，采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的办法，最后通过试验调试，发明出同时满足雾化和流量要求的废碱氧化反应器用进料分布器。它具备结构紧凑，使用方便、操作简单、适应性宽、易于大规模推广应用的特点。

本发明的具体结构为用一根直径为60的总管与进入塔的两相流管道相连，经过弯管转向上进入扩径管，然后进入进料分布箱，扩径管的另一端直径约为160，为保证两相流经过进料分布器后液相能有较好的粒径分布，本发明采用的支管的数量为10个，支管的端头装有喷嘴组件，为防止将喷嘴出口的流向设计为水平两相流的速度高时，液滴打塔壁上加剧液态沉降，在物料经进料分布器后喷射的方向设计为向上，即平行于塔的中心轴线，为了方便检修和更换，喷嘴组件与支管之间的连接设计成法兰形式的。

进料是两相流，在进入装置的整个过程都不能分开，气液比基本不变，来流压力与塔内压力的差值很小，加之装置结构和尺寸的方面的限制，所以在选用喷嘴时只能考虑内混式气流喷嘴，经过分析和设计，发明了两种结构形式的喷嘴方案；旋流式和旋流互击式。旋流式喷嘴的工作原理是使流体在喷嘴内部流动时产生旋转，使喷嘴出口的流体获得较大的切向速度，从而形成薄的液膜，再利用气体和液体不同的流速及表面张力将液膜破碎成细小的液滴；旋流互击式喷嘴的工作原理则是在旋流式喷嘴的基础上通过设计喷嘴的流路，使从喷嘴喷出的流体形成两股互击的形式，利用流体较大的出口速度，使已经初步雾化的液滴相互撞击从而破碎成更细小的液滴。

本发明进料分布器的材料：喷嘴组件的材料为钛材，其它零部件的材料为碳钢或低合金钢。进料管和支管选择管型材，扩径管和分布箱及喷嘴组件需单独加工。考虑到耐压和耐腐蚀的实际情况，在压力等级为class300(5.0MPa)的基础上综合腐蚀的因素，对主要结构件的材料规格进行了选取：进料管、扩径管、分布箱和支管的材料为16MnR或20#钢，进料管的公称直径为60，支管的直径为1 1/40。分布器内件法兰的材料为16Mn，连接螺栓和螺母的材料选择35CrMoA，垫片的形式为聚四氟乙烯包覆垫片。

进入废碱氧化反应器的两相流流经进料分布器后，进料分布器出口的两相流中液态颗粒的平均直径不大于60μ。气体带着细小的液滴一起到达反应塔板，经过氧化反应后从塔顶的出口排出。

本发明是为解决石化领域废碱氧化反应器用进料分布器，针对该产品的特点和设计使用要求，采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的办法，最后通过试验调试，发明出同时满足雾化和流量要求的废碱氧化反应器用进料分布器。它具备结构紧凑，使用方便、操作简单、适应性宽、易于大规模推广应用的特点。本发明是为解决国内石化领域废碱氧化反应器的进料分布器，针对该产品的特点和设计使用要求采用一种新型结构形式，它具备结构紧凑，使用方便、操作简单、适应性宽、易于大规模推广应用的特点。