CN201529409U - 一种气液传质设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气液传质设备，包括筒体、气相分布器、除雾器、隔板、降液管、液相分布器、液相入口和液相出口；隔板至少设置一块，隔板将筒体隔离为独立的反应床层，每个反应床层上部设置气相分布器，隔板上部的反应床层和隔板下部反应床层之间设置降液管，隔板上部反应区床层的气相分布器设置通过隔板的导气管，液相入口设置在筒体上部，液相出口设置在筒体下部。本实用新型的气液传质设备结构简单、占地面积小、传质效率高、操作弹性大、无漏液、充分利用鼓泡床层间的空间。适用于气液传质与反应，可广泛应用于石油化工和环保等领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工艺尾气吸收塔，属于气液传质设备，可广泛用于炼油、化工、环保等领域的吸收、洗涤、汽提等工艺过程。
背景技术
气液传质是化工单元操作常用的工艺过程之一。常用的气液传质设备有板式塔、填料塔、喷淋塔等，其中板式塔种类繁多，有泡罩式、浮阀式、舌板式、斜孔式、筛板式等。板式塔的优点是费用低、不易堵塞，生产能力大，操作特性大，检修容易。缺点是液层厚、阻力大，有返混现象，气液接触效率需进一步提高。填料塔系统阻力小、传质面积大，但费用高易堵塞，气速不易提高。筛板鼓泡塔优点是压降小、设备结构简单、可形成层流温和的气液接触工况，缺点是操作弹性小、容易发生漏液等。
CN2373150Y公开了一种顺流组合型板式精馏塔，采用“N”型长条元件塔板。CN2251431Y公开了一种气液传质用塔板，其溢流上沿采用锯齿形结构，塔板采用栅板。CN1709541A公开了一种气液传质设备一板式塔，塔板为弓形板，弓形板设有锯齿形上沿，液体沿板锯齿形上沿呈液幕状流动，气体与液幕错流鼓泡反应，全塔形成逆流接触。CN1754605A公开了一种具有多孔表面的塔板，塔板孔的平均孔径10～200微米。CN1264606A公开了一种填充式筛板塔，采用了可拆卸的规整填料。CN1204543A公开了一种错流塔盘，其主要特征是在传统塔盘的降液槽内，安装并流喷射传质单元或垂直筛板的泡帽，充分利用整个塔板，使降液槽也成为垂直有效区域。CN1294936A公开了一种对流式塔板，其主要特征是塔板采用盘式浮阀；降液管下部设置淋液盘、分散盘和一层或数层网孔板，形成喷淋段。上述气液接触设备存在结构复杂、气液接触效率低、操作弹性小和易漏液等一种或几种不足。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种结构简单、占地面积小、操作弹性大、无漏液、气液接触效率高的气液传质设备。
本实用新型的气液传质设备，包括筒体、气相分布器、除雾器、隔板、降液管、液相分布器、液相入口和液相出口。隔板至少设置一块，隔板将筒体隔离为独立的反应床层，每个反应床层上部设置气相分布器，隔板上部的反应床层和隔板下部反应床层之间设置降液管，隔板上部反应区床层的气相分布器设置通过隔板的导气管，液相入口设置在筒体上部，液相出口设置在筒体下部。
本实用新型的气液传质设备中，在筒体上部设置排气筒，排气筒顶部可以设置雨帽。
本实用新型的气液传质设备中，气相分布器包括主管、支管和列管，支管设置在主管上，列管垂直设置在支管上，列管上端和分支管连通，列管下端开设若干槽缝。最下层反应床层中设置的气相分布器主管与进气口相通。
本实用新型的气液传质设备中，至少采用两段鼓泡床层，并呈串联布置；隔板将筒体分割成两段或多段，隔板与筒体间密封连接，隔板开设泪孔，用于排净反应床层内液体；气相分布器支管总截面积、列管总截面积与主管截面积相同；降液管与气相分布器列管平行，上端口、下端口具有V形齿槽，下部插入下段反应床层底部。
本实用新型的气液传质设备中，除雾器为圆筒形结构，圆筒形除雾器设置的外筒和内筒以及外筒与内筒之间的填料，内筒中心可以设置洗涤管。具体地，圆筒形除雾器由外筒、内筒、填料、盖板、塔盘及洗涤管构成，外筒和内筒采用筛网、约翰逊网或孔板等结构；填料为θ环、矩鞍环和多孔球；盖板与外筒和内筒上端连接，塔盘外沿与筒体间密封焊，塔盘内沿与外筒和内筒下端连接，洗涤管由接管和喷嘴构成，设置在内筒中心。
本实用新型根据气液传质与反应工艺特点，设置至少两组鼓泡组件，如两组或三组鼓泡组件，成串联结构。工作时，液相通过洗涤液入口经液相分布器进入反应器上部，向B段注入洗涤液，达到液位后，洗涤液经降液管入口溢流至反应器A段，在反应器A段设置液位计或倒U形溢流管，实现反应器A段的液位稳定，工作时通过液相出口处的pH值控制液相进料流量。
气相通过气相入口进入气相分布器，并形成细小气泡，均匀分散到反应器反应床层内，实现一次气液传质。气相在反应器隔板下部聚集，经上段气相分布器的升气管输送到反应器上段反应区床层，通过上段反应区气相分布器的主管、支管和列管的传输、分配，在列管尾部形成细小气泡，均匀分散到反应器上段反应床层内，实现二次气液传质。
净化后的气相上升至设置在筒体上部的圆筒形除雾器，自圆筒形除雾器内部以水平流态穿过填料床层，细小液滴在填料上附着、聚集，并滴落至筒体下部，实现气液分离，除雾后的气相上升、自设置在顶部的排气筒排至大气，至此完成整个工序。
本实用新型的气液传质设备结构简单、占地面积小、传质效率高、操作弹性大、无漏液、设备空间利用率高、在同一个传质设备中将两种气液接触方式有机结合、气液接触效率高。适用于气液传质与反应，可广泛应用于炼油、化工、环保等领域的蒸馏、吸收、洗涤、汽提等工艺过程，可广泛应用于石油化工和环保等领域。
附图说明
图1为本实用新型一种具体结构的装配图。
图2为下段气相分布器结构示意图。
图3为下段气相分布器的主管、支管、列管布置示意图。
图4为列管下端开槽结构示意图。
图5为列管下端开槽水平界面分布示意图。
图6为上段气相分布器结构示意图。
图7为上段气相分布器的主管、支管、列管布置示意图。
图7为圆筒形除雾器结构示意图。
其中：1、雨帽，2、排气筒，3、圆筒形除雾器，4、上段气相分布器，5、隔板，6、下段气相分布器，7、筒体，8、平板封头，9、降液管，10、液相分布器，11、下段气相分布器主管，12、下段气相分布器支管，13、下段气相分布器列管，14、上段气相分布器列管，15、上段气相分布器支管，16、上段气相分布器主管，17、升气管，18、盖板，19、外筒，20、内筒，21、喷嘴，22、洗涤管，23、填料，24、塔盘。01、液相入口，02、气相入口，03、降液管出口，04、液相出口，05、升气管入口，06、降液管入口，07、液相入口。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详述。如图1所示，本实用新型的气液传质设备由筒体7，下段气相分布器6，上段气相分布器4，圆筒形除雾器3，雨帽1，排气筒2，隔板5，平板封头8，降液管9，液相分布器10等部件构成，设备设置液相入口01，气相入口02，液相出口04及排气筒。
本实用新型的气液传质设备设置隔板5，隔板上开设泪孔，其直径∮1～∮10(mm)，优先∮2～∮5(mm)。隔板与筒体7间采用密封连接，将筒体分割成上下两段，上段气相分布器4、下段气相分布器6分别设置在上下两段反应床层内。下气相分布器6结构包括气相输入主管11、支管12和列管13，上段气相分布器4由升气管17、主管16、分支管15和列管14构成，两种气相分布器的分支管总截面积、列管总截面积与主管截面积相同，列管上端和分支管密封连接，下端开设若干槽缝，槽缝宽度1mm～5mm，优先2mm～3mm，槽缝高度5mm～30mm，槽缝总截面积与列管截面积相同。降液管9与气相分布器的列管平行；与隔板间密封连接；降液管上端口、下端口具有V形齿槽，齿高10～50mm，齿形夹角30°～120°；降液管下部插入筒体底部，距平板封头的高度为0.5～1.5倍的管直径。
在最上段反应床层上部设置圆筒形除雾器3，圆筒形除雾器3由外筒19、内筒20、填料23、盖板18、塔盘24、喷嘴21及洗涤管22构成。圆筒形除雾器的外筒和内筒采用筛网、约翰逊网或孔板；填料为θ环、矩鞍环和多孔球；盖板与外筒和内筒上端连接，塔盘外沿与筒体间密封焊，塔盘内沿与外筒和内筒下端连接，洗涤管由接管和喷嘴构成，设置在内筒中心。
传质床层可以设置多级串联，具体根据使用的要求确定。
本实用新型的气液传质设备在工作时，液相通过液相入口经液相分布器进入反应器上部床层，向上段注入洗涤液，达到液位后，洗涤液经降液管入口溢流至反应器下段，在反应器上段设置液位计或倒U形溢流管，实现反应器上段的液位稳定，用于烟气脱硫时通过液相出口处的pH值控制液相进料流量，用于吸收时通过液相出口处的浓度控制液相进料流量。
工作时气相通过气相入口进入下段气相分布器，通过下段气相分布器的主管、支管和列管的传输、分配，在列管尾部形成细小气泡，均匀分散到反应器上段反应床层内，实现一次气液传质。气相在反应器下段反应区顶部聚集，经上段气相分布器的升气管输送到反应器上段，通过上段气相分布器的主管、支管和列管的传输、分配，在列管尾部形成细小气泡，均匀分散到反应器上段反应床层内，实现二次气液传质。
净化后的气相上升至设置在筒体上部的圆筒形除雾器，自圆筒形除雾器内部以水平流态穿过填料床层，细小液滴在填料上附着、聚集，并滴落至筒体下部，实现气液分离，除雾后的气相上升、自设置在顶部的排气筒排至大气，至此完成整个工序。
Claims (9)
1.一种气液传质设备，其特征在于包括筒体、气相分布器、除雾器、隔板、降液管、液相分布器、液相入口和液相出口；隔板至少设置一块，隔板将筒体隔离为独立的反应床层，每个反应床层上部设置气相分布器，隔板上部的反应床层和隔板下部反应床层之间设置降液管，隔板上部反应区床层的气相分布器设置通过隔板的导气管，液相入口设置在筒体上部，液相出口设置在筒体下部。
2.按照权利要求1所述的气液传质设备，其特征在于：在筒体上部设置排气筒，排气筒顶部设置雨帽。
3.按照权利要求1所述的气液传质设备，其特征在于：气相分布器包括主管、支管和列管，支管设置在主管上，列管垂直设置在支管上，列管上端和分支管连通，列管下端开设若干槽缝。
4.按照权利要求3所述的气液传质设备，其特征在于：最下层反应床层中设置的气相分布器主管与进气口相通。
5.按照权利要求1所述的气液传质设备，其特征在于：隔板与筒体间密封连接，隔板开设泪孔。
6.按照权利要求1所述的气液传质设备，其特征在于：气相分布器支管总截面积、列管总截面积与主管截面积相同。
7.按照权利要求1所述的气液传质设备，其特征在于：降液管与气相分布器列管平行，降液管上端口、下端口具有V形齿槽，降液管下部插入下段反应床层底部。
8.按照权利要求1所述的气液传质设备，其特征在于：除雾器为圆筒形结构，圆筒形除雾器设置外筒和内筒以及外筒与内筒之间的填料，内筒中心设置洗涤管。
9.按照权利要求8所述的气液传质设备，其特征在于：圆筒形除雾器由外筒、内筒、填料、盖板、塔盘及洗涤管构成，外筒和内筒采用筛网、约翰逊网或孔板等结构；填料为θ环、矩鞍环和多孔球；盖板与外筒和内筒上端连接，塔盘外沿与筒体间密封焊，塔盘内沿与外筒和内筒下端连接，洗涤管由接管和喷嘴构成，设置在内筒中心。
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