CN102380289A - 一种酒精蒸汽回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种酒精蒸汽回收装置，包括真空泵、冷凝器、旋转填料床、循环泵、循环液储罐和旋风分离器，所述冷凝器安装于旋转填料床之前，在所述旋转填料床的上部设有筒体上板，在筒体上板上设有循环液入口管和新鲜液入口管，在所述旋转填料床的上方设有电机，在所述旋转填料床的侧面设有气体出口管，所述旋风分离器与所述气体出口管相连接，在所述旋转填料床的底部设有气体入口管和液体出口，所述冷凝器与所述气体入口管相连接。本发明采用多次循环吸收，设备采用分离吸收能力很强的旋转填料床，因而不仅大大节省了纯水的用量，更能使酒气的回收率能达到90％以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种回收装置，具体涉及一种酒精蒸汽回收装置。
背景技术
酒精蒸汽广泛用于各种过程工业，如制药、食品、轻工、石油、化工等行业。在这些行业中相当一部分酒精蒸汽以废弃尾气的形式排入到大气中，既极大浪费了资源又污染了环境。每年全国产生的酒精废气很多，许多企业都不注意回收或是吸收效率较低，如果将这部分酒精回收，将会节省很多投资，带来经济效益。近年来，从工业排放的尾气中吸收酒精蒸汽受到了人们的重视，既减少了环境污染，又回收了资源，创造了经济效益。
近年来，各种酒精蒸汽回收方法的研究与应用得到了国内外的普遍重视，一些研究成果已经在工业上得到了应用。目前常用的技术还是冷凝回收技术，一般是通过多级连续冷却排放气体的方法来降低挥发气体的温度，使之冷凝为液体加以回收，其步骤一般是预冷-机械制冷-液氮制冷等来实现。上述工艺由于需要控制温度区间，操作条件比较苛刻，因此导致在回收过程中能量消耗很大，酒精蒸汽的吸收率也比较低。中国专利文献CN201988208U、CN2495646、CN2213014、CN2676995、CN201356988和CN2808905等等都公开了一些关于酒精回收的装置，但这些装置都包括塔身、换热器、冷凝器、分流管和蒸发器等，这些设备的体积庞大，空间利用率小，单位床层压降高、传质系数较小，传质效率较低，而且对物性参数(特别是气液比)的要求较高，从而造成吸收剂的消耗量非常大。
发明内容
本发明克服现有技术的不足，提出了一种酒精蒸汽回收装置，所述回收装置用旋转填料床代替传统的回收塔器，气液两相采用错流接触传质，大大的降低了压降；采用一种新型的液体分布器，实现循环水与新鲜水的分别供给，极大的减少了新鲜水的用量；将填料层的上部设计为除沫器，从而避免了在气体出口设置除沫器；在填料床底部安装阻尼减震器，避免了转子旋转给设备造成的震动损坏，延长了设备的使用寿命。
本发明的技术方案为：一种酒精蒸汽回收装置，包括真空泵、冷凝器、旋转填料床、循环泵、循环液储罐和旋风分离器，所述真空泵安装于冷凝器之前，所述冷凝器安装于旋转填料床之前，在所述旋转填料床的上部设有筒体上板，在筒体上板上设有循环液入口管和新鲜液入口管，在所述旋转填料床的上方设有电机，在所述旋转填料床的侧面设有气体出口管，所述旋风分离器与所述气体出口管相连接，在所述旋转填料床的底部设有气体入口管和液体出口，所述冷凝器与所述气体入口管相连接，所述液体出口通过管道连接一个循环液储罐，所述循环液储罐通过管道与旋风分离器连接，所述循环泵的进口与循环液储罐相连接，所述循环泵的出口与所述循环液入口管相连接。
所述旋转填料床包括液体分布器和填料机构，所述液体分布器呈柱状，固定于填料床筒体上板，是由三层不锈钢无缝钢管组成的液体通道，层与层之间有间隙，作为液体流动的通道，在所述液体分布器的侧面上部设有新鲜液体接管和循环液体接管，在所述液体分布器的侧面下部设有新鲜液体喷射通道和循环液体喷射通道，在所述液体分布器的中轴轴心设有主轴，所述主轴通过机械紧固件连接一个填料转子，所述主轴与所述电机的驱动轴通过机械机构相连接；所述填料机构包括填料除沫器、精吸收填料层和粗吸收填料层，填料除沫器位于填料机构上部，占填料层总高度1/20～1/10的填料，所述精吸收填料层位于填料机构的中部，占填料层总高度1/10～1/5填料，所述粗吸收填料层位于精吸收填料层的下方，作为气液接触吸收的场所，填料除沫器、精吸收填料层和粗吸收填料层层高的最佳比例在1∶3∶16～1∶4∶15之间。
本发明具有如下有益效果
1)本发明采用多次循环吸收，设备采用分离吸收能力很强的旋转填料床，因而不仅大大节省了纯水的用量，更能使酒气的回收率能达到90％以上。
2)本发明用旋转填料床代替传统的回收塔器，气液两相采用错流接触传质，大大的降低了压降；采用一种新型的液体分布器，实现循环水与新鲜水的分别供给，极大的减少了新鲜水的用量。
3)本发明填料床底部安装阻尼减震器，避免了转子旋转给设备造成的震动损坏，延长了设备的使用寿命。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。
图1本发明流程结构示意图。
图2本发明旋转填料床结构示意图。
图3本发明液体分布器结构示意图。
图4本发明阻尼减震器示意图。
图中，1.真空泵；2.冷凝器；3.旋转填料床；4.液体分布器；5.新鲜液入口管；6.电机；7.气体出口管；8.填料除沫器；9.精吸收填料层；10.粗吸收填料层；11.气体入口管；12.液体出口；13.循环液储罐；14.旋风分离器；15.循环液入口管；16.主轴；17.循环泵18.筒体上板；19.视镜；20.新鲜液体接管；21.循环液体接管；22.新鲜液体喷射通道；23.循环液体喷射通道；24.支腿；25.阻尼减震器。
具体实施方式
参阅图1至图4所示，本发明包括真空泵1、冷凝器2、旋转填料床3、循环泵17、循环液储罐13和旋风分离器14，所述真空泵位于冷凝器入口前，所述冷凝器2安装于旋转填料床气体入口管11前，对气体进行冷凝分离，所述旋转填料床3的上部设有筒体上板18，在筒体上板18上设有循环液入口管15和新鲜液入口管5，循环液入口管15通入循环水，新鲜液入口管5通入新鲜水，在所述旋转填料床3的上方设有电机6，在所述旋转填料床3的侧面设有气体出口管7和视镜19，视镜19用来观察，所述旋风分离器14与所述气体出口管7相连接，在所述旋转填料床3的底部设有气体入口管11和液体出口12，所述冷凝器2与所述气体入口管11相连接，所述冷凝器2对气体进行冷凝分离，所述液体出口12通过管道连接一个循环液储罐13，所述循环液储罐13储存吸收后的液体，所述循环液储罐13通过管道与旋风分离器14连接，由旋风分离器14分离的液体流入循环液储罐13。所述循环泵17进口与循环液储罐13相连接，出口与旋转填料床的循环液入口管15相连接。
所述旋转填料床3包括液体分布器4和填料机构，所述液体分布器4呈柱状，固定于填料床筒体上板18，是一个内部装满不锈钢填料的圆环状筒体，在所述液体分布器4的侧面上部设有新鲜液体接管20和循环液体接管21，在所述液体分布器4的侧面下部设有新鲜液体喷射通道22和循环液体喷射通道23，在所述液体分布器4的中轴轴心设有主轴16，所述主轴16通过机械紧固件连接一个填料转子，所述主轴16与所述电机6的驱动轴通过机械机构相连接；所述电机6的驱动轴通过主轴16带动填料转子旋转。液体分布器4是有三层不锈钢无缝钢管组成的液体通道，层与层之间都有间隙，作为液体流动的通道，内管与中间管齐长，上下封闭，新鲜液体喷射通道22和循环液体喷射通道23的喷射孔径大小、数量及孔间距根据液体流量要求确定。
所述填料机构包括填料除沫器8、精吸收填料层9和粗吸收填料层10，所述精吸收填料层9对气体进行精吸收，位于填料机构的中部，所述粗吸收填料层10对气体进行粗吸收，位于精吸收填料层9的下方。填料除沫器8能除去气体中夹带的液体。位于上部的填料除沫器8占填料层总高度1/20～1/10的填料，用于除去气体中夹带的液体。精吸收填料层9约占填料层总高度1/10～1/5填料，其余的粗吸收填料层10作为气液接触吸收的场所；填料除沫器8、精吸收填料层9和粗吸收填料层10层高的最佳比例在1∶3∶16～1∶4∶15之间。在旋转填料床3的下方设有支腿24和阻尼减震器25，支腿24支撑旋转填料床3，阻尼减震器25减轻设备的震动。旋转填料床3的开孔接管均采用金属软管，这样能减少填料转子高速旋转给设备带来的振动，可以延长设备的使用寿命。
酒精蒸汽的气液体积比范围为1∶1000～1∶100，最佳比例在1∶500左右；新鲜液体吸收剂与循环液体吸收剂体积比在1∶5～1∶20，最佳配比在1∶10左右；由电机6驱动的主轴16带动转子旋转的转速在0～2900r/min范围，通过试验发现最佳转速为800r/min左右。
本发明工作原理为：待吸收的酒精蒸汽首先流经真空泵1，再经冷凝器2冷凝后，一部分酒精蒸汽被冷凝下来，未被冷凝的那一部分酒精蒸汽随空气由旋转填料床3底部的气体入口管11进入床层内部，这时的酒精蒸汽的浓度范围为10～30％LEL；而另一方面，液体吸收剂分成新鲜水和循环水两部分，新鲜水和循环水两股液体分别从旋转填料床3的顶部的新鲜液入口管5和循环液入口管15进入固定不动的、位于床层中心的液体分布器4，经液体分布器4重新分布后，两股液体分别喷射到旋转床的粗吸收填料层10和精吸收填料层9的内壁进行粗精两次吸收，其中循环水喷射到填料层下部，新鲜水喷射到填料层上部，由于离心力作用，气体充分雾化并向填料外端面径向运动，这样由下而上运动的气体先与循环水接触传质进行一次粗吸收后，再跟新鲜水接触传质进行一次细吸收，最后经填料除沫器8除掉夹带的液体后，从上部气体出口管7进入旋风分离器14再进行一次气液分离，使气体中完全不含液体后排出；液体经旋转填料床3收集后由下部液体出口12进入循环液储罐13中，一部分作为循环液体通过循环泵17注入循环液入口管15重复上一部操作，另一部分进入酒精蒸馏回收工序。
Claims (3)
1.一种酒精蒸汽回收装置，其特征是：包括真空泵、冷凝器、旋转填料床、循环泵、循环液储罐和旋风分离器，所述冷凝器安装于旋转填料床之前，在所述旋转填料床的上部设有筒体上板，在筒体上板上设有循环液入口管和新鲜液入口管，在所述旋转填料床的上方设有电机，在所述旋转填料床的侧面设有气体出口管，所述旋风分离器与所述气体出口管相连接，在所述旋转填料床的底部设有气体入口管和液体出口，所述冷凝器与所述气体入口管相连接，所述液体出口通过管道连接一个循环液储罐，所述循环液储罐通过管道与旋风分离器连接，所述循环泵的进口与循环液储罐相连接，所述循环泵的出口与所述循环液入口管相连接。
2.根据权利要求1所述的酒精蒸汽回收装置，其特征是：所述旋转填料床包括液体分布器和填料机构，所述液体分布器呈柱状，固定于填料床筒体上板，是由三层不锈钢无缝钢管组成的液体通道，层与层之间都有间隙，作为液体流动的通道，在所述液体分布器的侧面上部设有新鲜液体接管和循环液体接管，在所述液体分布器的侧面下部设有新鲜液体喷射通道和循环液体喷射通道，在所述液体分布器的中轴轴心处设有主轴，所述主轴通过机械紧固件连接一个填料转子，所述主轴与所述电机的驱动轴通过机械机构相连接；所述填料机构包括填料除沫器、精吸收填料层和粗吸收填料层，填料除沫器位于填料机构上部，占填料层总高度1/20～1/10的填料，所述精吸收填料层位于填料机构的中部，占填料层总高度1/10～1/5填料，所述粗吸收填料层位于精吸收填料层的下方，作为气液接触吸收的场所，填料除沫器、精吸收填料层和粗吸收填料层层高的最佳比例在1∶3∶16～1∶4∶15之间。
3.根据权利要求1或2所述的酒精蒸汽回收装置，其特征是：真空泵置于冷凝器之前。
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| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130619 Termination date: 20151202 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |