由隨機填料隔間組成的交換柱接觸器制造技術

本發明專利技術涉及接觸器(3)，其包括若干個隔間內的隨機填料布置(A)。隔間可由打孔板(P)或規整填料壁界限。本發明專利技術還涉及熱交換柱，涉及浮動結構和裝備有如此接觸器的柱的使用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及離岸氣體/液體接觸柱的領域，具體來說，涉及離岸氣體處理、0)2擒獲、脫水或蒸飽單元。
技術介紹
離岸氣體處理和/或CO2擒獲單元使用胺清洗工藝過程，該種單元包括液態或氣態流體吸收和再生柱。這些柱在逆向流或同向流的氣體/液體流動狀態下運行，且例如，它們安裝在PFSO (浮動生產、儲存和卸載)型或FLNG (浮動的液化天然氣)型的船舶、浮動駁船或離岸平臺上。浮動的駁船還包括蒸餾塔或脫水塔。使用在這些離岸氣體處理和/或CO2擒獲和/或蒸餾和/或脫水的單元中的柱，一般地基于在柱內循環的氣體和流體之間的材料和/或熱交換的原理。接觸柱一般地由設置有內部接觸元件的柱形容器組成，內部接觸元件促進流體之間的交換。增加接觸表面面積的接觸元件(接觸器)可以是規整的填料、隨機的填料或圓盤。圖1示出氣體處理柱的特殊情形，該柱(I)在柱頂部裝備有分配器圓盤。在該實例中，氣體(G)和液體(L)在逆向流動中循環。傳統上，該氣體處理柱(I)包括多個填充有接觸器的部分3，分配器圓盤2布置在每個接觸器3上方。氣體/液體接觸器帶有液體L的氣體G，以便進行交換。所述的氣體/液體接觸柱放置在船舶、平臺或駁船的浮動結構上，這些類型的設備敏感于波浪運動。安裝在這些單元上的設備，特別是，氣體/液體分配器圓盤和接觸器，因此經受高達六個自由度(側滑、前后顛簸、滾動、舉起、擺動、前推)的波浪運動。借助于指明的信息，與側滑和滾動振蕩的組合相關的角度在15至20s的時間內達到±5°的量級。縱向的、橫向的和垂直的加速度幅值量級，在布置有柱的甲板上方6m處，柱內相應地遭遇到0.24/0.76/0.25/m/s2之間范圍的加速度，而在甲板50m上方遭遇到0.33/1.28/0.33m/s2的加速度。在如此的條件下，傳統的接觸塔的運行可大大地受到擾亂。的確，在波浪運動的作用下，柱的傾斜使柱部分內相變分布的均勻性變劣。如果不加控制的話，填料床內該種差的分布可大大地變劣接觸柱的特性。為了避免該類型的問題，已經開發了各種合適的規整填料堆。例如，專利申請US-5，984，282披露了帶有填料部分分隔的接觸器實施例。在第一實施例中，填料部分被打孔壁分隔。柱因此由若干個裝備有規整填料的隔間組成。在第二實施例中，每個填料部分垂直于鄰近于另一部分，因此，柱的總體部分由多個規整填料部分組成。此外，專利申請US-5，984，282披露了接觸器實施例，其中，在柱的軸向方向上，規整的填料元件布置成讓每個填料部分組件包圍中心的填料部分本體。然而，該種實施方式很復雜。此外，專利申請US-7，559，539和US-7，559，540披露了接觸器實施例，其中，填料床由具有不同幾何面積的兩種填料類型組成。根據該專利，具有不同區域的填料床可沿柱的軸向方向或徑向方向重疊。在專利申請US-7，559，539和US-7，559，540中，柱部分不分離為若干個填料部分，因此，在三維波浪運動的作用下，這些實施例不允許阻止液體沿所有方向的側向位移。這些實施例因此在離岸環境中不提供對液態和蒸汽態的良好擾動。這些方案一般地借助于規整填料來實施，這些規整填料提供比隨機填料較少敏感于海洋環境的優點。目前，隨機填料也在傳輸效率、低的壓降和安裝容易性方面涉及到感興趣的質量。本專利技術允許克服涉及離岸接觸柱中隨機填料使用的缺點。根據本專利技術的接觸器包括布置在若干個隔間內的隨機填料，這允許在接觸柱中提供良好擾動均勻性，并因此從海洋環境中隨機填料提供的優點中獲益。隔間被打孔板或規整填料組成的壁界限。本專利技術然后允許確保柱順利地運行，尤其是在柱傾斜的情況下，不管柱傾斜方向如何均能順利地運行。
技術實現思路
本專利技術涉及用于在兩種流體之間進行熱和/或材料交換的柱的接觸器，所述接觸器包括隨機填料。所述隨機填料在由至少一個壁界限的若干個隔間中分布。根據本專利技術，所述隔間基本上是平行六面體、柱體、棱柱體，和/或它們具有柱形部分的形狀。有利地是，至少一個壁由規整填料組成。較佳地，所述規整填料的幾何表面面積范圍在125至750m2/m3，且較佳地大致等于250m2/m3o此外，至少一個壁可以是打孔板。根據本專利技術的一個實施例，所述隔間基本上是平行六面體，所述壁在水平平面中形成基本上垂直的帶子。替代地，所述隔間基本上是柱形的，所述壁在水平平面中形成基本上同心圓。有利地，所述接觸器的外圍由規整填料壁形成。此外，本專利技術涉及用來在氣體和液體之間進行熱和/或材料交換的柱，其中，兩種流體借助于根據本專利技術的至少一個接觸器接觸。本專利技術還涉及浮動結構，尤其是，用于碳氫化合物的回收。它包括用來在氣體和液體之間進行熱和/或材料交換的根據本專利技術的至少一個柱。此外，本專利技術涉及根據本專利技術柱的應用，該柱用于氣體處理、0)2擒獲和蒸餾或空氣轉換過程。【附圖說明】參照附圖，閱讀以下對借助于非限制性實例給出的實施例的描述，將會清楚根據本專利技術方法的其它的特征和優點，附圖中:-圖1如已經描述地示出在柱頂部裝備有分配器圓盤的氣體處理或0)2擒獲柱的特殊情形，-圖2至4示出了用于根據本專利技術的接觸器的由打孔板界限的隔間的布置的不同的變體實施例，-圖5至10示出了用于根據本專利技術的接觸器的由規整填料界限的隔間的布置的不同的變體實施例。【具體實施方式】本專利技術涉及用于在兩種流體之間進行熱和/或材料交換的柱的接觸器。接觸器是一種元件，其允許兩種流體接觸，以促進兩種流體之間進行熱和/或材料交換。根據本專利技術的接觸器包括若干個隔間，隔間各含有隨機的填料。所謂的隨機填料是由雜亂和隨機的帶有特殊形狀的單元元件堆構成，特殊形狀例如是環形、螺旋形等。熱和/或材料交換發生在這些單元元件內。元件可由金屬、陶瓷、塑料或類似材料制成。專利申請EP-1，478，457和W0-2008/067，031描述了隨機填料單元元件的兩個實例。隨機填料涉及到感興趣的質量，即，傳送效率、低的壓降和安裝的方便性。根據本專利技術，接觸器包括多個各含有隨機填料的多個隔間。本專利技術的基本原理是沿柱的軸向方向(即，接觸器的軸向方向)將隨機填料床劃分為若干個隨機填料的隔間。由打孔板和/或規整填料構成的壁界限出這些隔間。諸壁基本上平行于接觸器的軸線，基本上對應于柱的軸線和隨機填料床的軸線。在柱傾斜的影響下，尤其是由于與膨脹相關的運動，則將隨機填料部分分離為若干個由壁(打孔板和/或規整的填料)界限出的床(隔間)，這允許阻止大量液體側向位移或對填料中液體形成優選的路徑。的確，壁(打孔板和/或規整的填料)允許減緩/減慢液態和蒸汽態的慣性和側向位移，因此，在填料床內提供良好的相態分布的均質性和均勻性。此外，由于柱的傾斜性也可造成隨機填料的位移，所以，隔間允許該隨機填料的位移受到限制。有利地，隔間基本上是平行六面體、圓柱體、棱柱體，或它們具有柱形部分的形狀。有利地，各隔間被壁(打孔板和/或規整的填料)包圍。當隔間布置在接觸器的外圍上時，隔間被打孔板和/或由規整填料組成的壁和柱(柱形殼)包圍。呈隔間形式的接觸器的設計允許減緩/減慢流體沿所有方向的慣性和位移。根據第一實施例，隔間僅由打孔板界限。對于帶有由打孔板界限的隨機填料部分的該實施例，諸打孔允許平衡壁各側上以及各種隔間之間的壓力。例如，打孔板由金屬制成。圖2至4示出了本專利技術第一實施例的不同變體(帶本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于在兩種流體之間進行熱和/或材料交換的柱的接觸器，所述接觸器(3)包括隨機填料(A)，其特征在于，所述隨機填料(A)在由至少一個壁界限的若干個隔間中分布，所述壁沿接觸器(3)的軸向方向使所述隨機填料分離。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：Y·哈龍，P·艾力克斯，
申請(專利權)人：IFP新能源公司，
類型：發明
國別省市：法國;FR