[发明专利]降膜吸收塔

说明书

技术领域

本发明涉及一种气液两相逆流降膜接触传质、传热设备，特别涉及一种降膜吸收塔。

背景技术

二氧化碳、二氧化硫等废气的排放已成为令世界关注的问题，如何减少此类温室气体和 有毒废气的排放，对产生的有害气体进行捕集、贮存和再利用已经成为各国关注的热点。对 有害气体进行处理的方法很多，采用降膜吸收塔回收利用有害气体是其中的一个重要方面。 在我国，降膜吸收塔多应用于的盐酸工业中，多为不透性石墨或钢衬胶件制作，由于气液相 分布不均匀，吸收效率不高，处理量有限，存在一定工业放大问题。本发明提出了一种新型 降膜吸收塔，属于列管式降膜吸收塔的一种，考虑并解决了气相和液相在各管间均匀分布的 问题，模拟计算结果表明该塔吸收效率高，处理量大，可被广泛应用于二氧化碳、二氧化硫、 氯化氢等多种酸性气体的吸收。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由塔体、降膜吸收管、支承板、液相初始分布装置、气相出 口收集器和气相初始分布填料等构成的列管式降膜吸收塔。该塔具有气液相分布均匀，吸收 效率高，材料坚固耐用，处理量高，操作弹性好的特点，具有广泛的工业适应性。

本发明降膜吸收塔，包括本塔体1、降膜吸收管2、支承板3、液相初始分布装置4、气 相出口收集器5和气相初始分布填料6等。降膜吸收管安放在吸收塔中，由支承板固定，上 端为液相入口、气相出口，下端为液相出口和气相入口，液相入口装有分布器和初始分布填 料；在气相入口装有初始分布填料，在气相出口处安装有分形结构多级逐渐递增的气相收集 器。通过液相分布器、液相初始分布规整填料使得液相进入各吸收管的流量均匀；通过气相 初始分布规整填料、气相出口收集器的组合安装，使气相进入各吸收管的气体量均匀分布。

本发明所述降膜吸收塔的塔体由顶盖、塔身和塔底三部分构成，彼此以法兰连接或焊接 连接做成一体。所述塔体通常为圆筒形，在操作压力不大的情况下也可以是正方形或矩形， 主要是为操作提供工艺要求的温度和压力环境。顶盖设进料口，气相出口；塔底设物料出口， 气相入口。塔身设有冷却或加热工质的进、出口和折流档板，以供换热之用。

本发明所述降膜吸收管一般为圆筒形，也可以根据需要改变成其它形状。吸收管材料为 石墨或钛钢。降膜吸收管一般被竖直安放在吸收塔中，上端为液相入口、气相出口，下端为 液相出口和气相入口，气液两相在管内逆流接触传质。降膜吸收列管的上端安装有分配头， 使下行的液体进料不直接冲入管中，而是溢流进入管内，沿管壁向下流动，容易形成液膜。

本发明所述吸收塔内的降膜吸收管的数量和大小根据处理量的需要而定，一般地，降膜 吸收管在塔内呈矩阵式结构排列。

支承板设置在顶盖与塔身、塔底与塔身的连接部位，由法兰和法兰环夹持固定。支承板 上切割有孔洞，用以安装固定降膜吸收管。位于顶盖部位的支承板可起到承接部分液体进料 的作用。若接触管过长，操作时易发生振动，可以考虑在中间适当位置添加放置支承板。

为保证液相在塔内各吸收管中分布均匀，在顶盖液料入口装有排管式液体分布器，分布 器下部装有一段初始分布填料，使进入塔内的液体进料能够均匀地分布到塔截面中。

为了保证气相在塔内各吸收管中分布均匀，特在靠近气相出口处加装气相出口收集器。 其特征为多级逐渐递增的分形结构。最上一级为总管，开有一个出口，总管之下为第二级， 该级有4根出气管，连到总管；第二级的每个出口再向下分四个出口为第三级；以此类推， 根据吸收塔的塔径设置为不同的级数，最下一级每根管的出口对应一根或一组吸收管，使得 出口区域的气相分布更为均匀。在靠近气相进口处也加装一段规整填料，作为入塔气体的初 始分布。在规整填料内，气相和液相也会接触发生传质。

附图说明

图1降膜吸收塔结构图；

图2降膜分配头的放大视图；

图3支承板的结构图；

图4液相分布器结构图；

图5气体收集器结构图；

图6气相收集器一到二层俯视图(图5中5-1)；

图7气相收集器二到三层俯视图(图5中5-2)；

图8气相收集器三到四层俯视图(图5中5-3)。

具体实例方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明：