CN107008096A - 一种甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水系统，其包括通过管道依次连通吸附塔、水环真空泵、低位分液罐、丝网除沫器、上压盖、下压盖、低位排液管道、高位分液罐、布袋除沫器、除沫布袋、布袋除沫框、高位排液管道。所述吸附塔和所述水环真空泵的输入端通过气相管道连通，所述水环真空泵和所述低位分液罐通过气相管道连通，所述低位分液罐的顶部出口和高位分液罐中部通过气相管道连通，所述高位分液罐的顶部通过高位放空管道与大气相连通。本发明通过丝网除沫和布袋除沫进行二级除沫，可以有效地脱除真空解吸气携带的雾沫水，避免高处排放污染大气环境和装置区容器、塔器及管线的腐蚀，收集到的污水进入污水管网。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水的方法。
背景技术
在甲醇制氢工艺中的真空变压吸附（VPSA）脱炭系统，吸附塔经过吸附、顺放/置换均压降压、逆放至接近常压后，需将吸附塔抽真空，对吸附剂进行脱附再生，将吸附剂中残留的气体杂质彻底地解吸出来，使吸附剂恢复活性。抽真空采用水环式真空泵，脱盐水用作工作液，出口压力为0.02-0.03MPa，解吸气主要组分为CO2（含量90-95%以上），同时还含有少量的甲醇、甲醚、CO、 H2S、H2等杂质。现有的做法是，将真空解吸气送至装置高处，直接排放到大气中，但因为采用水环式真空泵抽真空，排放的真空解吸气中不可避免地携带呈雾沫状的水份，这部分水份和解吸气中的杂质作用会形成有弱腐蚀性的雾沫，排放到大气中，污染大气环境，造成装置区容器、塔器及管道的腐蚀，长时间设备会变色，影响设备外观。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水系统，其通过丝网除沫和布袋除沫两个串联的二级除沫过程，将真空解吸气携带的雾沫水脱除，避免真空解吸气在高处排放时污染大气环境，腐蚀装置区容器、塔器及管道，捕集到的污水进入污水管网。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水系统，其包括通过管道依次连通吸附塔、水环真空泵、低位分液罐、丝网除沫器、上压环、下压环、低位排液管、高位分液罐、布袋除沫器、除沫布袋、布袋除沫框、高位排液管；所述吸附塔由6个并联吸附塔组成，和所述水环真空泵的输入端通过气相管道连通，所述水环真空泵和所述低位分液罐通过气相管道连通，所述低位分液罐的顶部出口和高位分液罐中部通过气相管道连通，所述高位分液罐的顶部通过高位放空管道与大气相连通。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
作为上述技术方案的优选实施方式，本发明实施例提供的一种甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水系统进一步包括下列技术特征的部分或全部：
作为上述技术方案的改进，所述低位分液罐内设置有由三层不锈钢丝网制成的丝网除沫器，由所述上压环和所述下压环将不锈钢丝网压住，所述上压环和所述下压环用四组螺栓固定在所述低位分液罐上部内壁上，方便拆卸。
作为上述技术方案的改进，所述高位分液罐内安装有布袋除沫器，所述布袋除沫器放置在支撑格栅上，所述支撑格栅与所述高位分液罐的内壁通过4组螺丝固定。
进一步的，所述布袋除沫器由除沫布袋、除沫布袋框、多孔布气管组成，所述除沫布袋自下向上套在除沫布袋框外，在上端以圆环型不锈钢箍固定。所述布袋除沫器与所述支撑格栅通过四组单头螺栓相连，螺母在上，便于拆卸更换所述布袋除沫器。
进一步的，所述布袋除沫器的入口管线水平延伸至所述高位分液罐中心与中心垂直向下的所述多孔布气管上端连通，所述多孔布气管沿径向均匀开有若干直径10mm的圆孔，所述多孔布气管底端开4个直径10mm的圆孔，所述多孔布气管装在除沫布袋框内。
作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例中，所述低位分液罐底部与排污管网通过所述低位排液管道连通，在所述的低位排液管道上设置一个闸阀，用于定期排污；所述高位分液罐底部与污水管网通过高位排液管道连通，在所述的高位排液管道上设置一个闸阀，用于定期排污。
作为上述技术方案的改进，在所述吸附塔的出口与所述水环真空泵的输入端管道上，设置一根逆放气排空管道，并在所述的逆放气排空管道上设置一个控制阀。在吸附塔逆放阶段，逆放气直接通过所述逆放气排空管道排放到大气中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：真空解吸气携带的雾沫水，经过串联的丝网除沫和布袋除沫二级除沫过程，可以有效地脱除真空解吸气中携带的雾沫水，避免真空解吸气在高处排放时污染大气环境和腐蚀装置区容器、塔器及管道，收集到的污水进入污水管网。
附图说明
图1一种甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水系统的工艺流程图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1. 吸附塔；2.水环真空泵；3.逆放气排放管道；4.低位分液罐；5.下压环；6丝网除沫器；7.上压环；8.低位排液管；9.高位分液罐，10.布袋除沫器；11.除沫布袋；12.多孔布气管；13.布袋除沫框；14.支撑格栅；15.高位放空管道；16.高位排液管道。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本发明提供一种甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水系统，其包括通过管道依次连通吸附塔（1）、水环真空泵（3）、低位分液罐（4）、丝网除沫器（6）、上压环（7）、下压环（5）、低位排液管（8）、高位分液罐（9）、布袋除沫器(10)、除沫布袋(11)、布袋除沫框(13)、高位排液管(15)；所述吸附塔(1)由六个并联吸附塔组成，和所述水环真空泵(3)的输入端通过气相管道连通，所述水环真空泵(3)和所述低位分液罐(4)通过气相管道连通，所述低位分液罐(4)的顶部出口和高位分液罐(9)中部通过气相管道连通，所述高位分液罐(9)的顶部通过高位放空管道(15)与大气相连通。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
作为上述技术方案的优选实施方式，本发明实施例提供的一种甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水系统进一步包括下列技术特征的部分或全部：
作为上述技术方案的改进，所述低位分液罐(4)内设置有由三层不锈钢丝网制成的丝网除沫器(6)，由所述上压环(7)和所述下压环(5)将不锈钢丝网压住，所述上压环（7）和所述下压环（5）用四组螺栓固定在所述低位分液罐（4）上部内壁上，方便拆卸。
作为上述技术方案的改进，所述高位分液罐（9）内安装有布袋除沫器（10），所述布袋除沫器（10）放置在支撑格栅（14）上，所述支撑格栅（14）与所述高位分液罐（9）的内壁通过4组螺丝固定。
进一步的，所述布袋除沫器（10）由除沫布袋（11）、除沫布袋框（13）、多孔布气管（12）组成，所述除沫布袋（11）自下向上套在除沫布袋框（13）外，在上端以圆环型不锈钢箍固定；所述布袋除沫器（10）与所述支撑格栅（14）通过四组单头螺栓相连，螺母在上，便于拆卸更换所述除沫布袋（11）。
进一步的，所述布袋除沫器（10）的入口管线水平延伸至所述高位分液罐（9）中心与中心垂直向下的所述多孔布气管（12）上端连通，所述多孔布气管（12）沿径向均匀开有若干直径10mm的圆孔，所述多孔布气管（12）底端开4个直径10mm的圆孔，所述多孔布气管（12）装在除沫布袋框内。
作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例中，所述低位分液罐（4）底部与排污管网通过所述低位排液管道（8）连通，在所述的低位排液管道(8)上设置一个闸阀，用于定期排污。所述高位分液罐(9)底部与污水管网通过高位排液管道(16)连通，在所述的高位排液管道(16)上设置一个闸阀，用于定期排污。
作为上述技术方案的改进，在所述吸附塔(1)的出口与所述水环真空泵(3)的输入端管道上，设置一根逆放气排放管道(2)，并在所述的逆放气排放管道(2)上设置一个控制阀。在吸附塔(1)逆放阶段，逆放气直接通过所述逆放气排放管道(2)排放到大气中。
本发明的甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水的工作原理如下：
在逆放气放空接近常压后，关闭逆放气排放管道（2）上的控制阀，启动水环真空泵（3）对吸附塔（1）抽真空。水环真空泵（3）在偏心离心力作用下形成真空，将残留在吸附剂微孔内的杂质脱附出来，输送至泵出口进入低位分液罐(4)内。当携带有雾沫水的气体以缓慢的速度上升通过丝网除沫器(6)时，雾沫水与丝网细丝相碰撞而被附着在细丝表面上，借助细丝的毛细管作用、细丝的可润湿性和液体的表面张力，在细丝表面扩散、聚集、长大，直到聚集的液滴大到其重力能克服气体的升力与液体表面张力的合力时，液滴就从细丝上脱离下落，经由低位排液管道（8）靠重力流入污水管网。
经过丝网除沫器（6）处理后的真空解吸气中仍然会携带微量雾沫水，再将其引入高位分液罐（9）内的布袋除沫器（10），经过导气管进入布袋除沫器（10）内的多孔布气管（12），均匀地沿径向四周分布，真空解吸气穿过除沫布袋（11）壁向上汇集，由高位分液罐（9）顶部高位放空管道（15）直接排入大气，真空解吸气中的雾沫水被除沫布袋（11）捕集并聚集，掉落到高位分液罐的底部，经由高位排液管道（16）靠重力流入污水管网。
工厂实际生产表明，改造后的甲醇制氢真空解吸气经过丝网除沫和布袋除沫后，解吸气中的雾沫水可完全去除。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水系统，其特征在于，其包括通过管道依次连通吸附塔（1）、水环真空泵（3）、低位分液罐（4）、丝网除沫器（6）、上压环（7）、下压环（5）、低位排液管（8）、高位分液罐（9）、布袋除沫器(10)、除沫布袋(11)、布袋除沫框(13)、高位排液管(15)；所述吸附塔(1)由六个并联吸附塔组成，和所述水环真空泵(3)的输入端通过气相管道连通，所述水环真空泵(3)和所述低位分液罐(4)通过气相管道连通，所述低位分液罐(4)的顶部出口和高位分液罐(9)中部通过气相管道连通，所述高位分液罐(9)的顶部通过高位放空管道(15)与大气相连通。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水系统，其特征在于，所述低位分液罐(4)内设置有由三层不锈钢丝网制成的丝网除沫器(6)，由所述上压环(7)和所述下压环(5)将不锈钢丝网压住，所述上压环（7）和所述下压环（5）用四组螺栓固定在所述低位分液罐（4）上部内壁上，方便拆卸。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水系统，其特征在于，所述高位分液罐（9）内安装有布袋除沫器（10），所述布袋除沫器（10）放置在支撑格栅（14）上，所述支撑格栅（14）与所述高位分液罐（9）的内壁通过4组螺丝固定。
4.根据权利要求3所述的一种甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水系统，其特征在于，所述布袋除沫器（10）由除沫布袋（11）、除沫布袋框（13）、多孔布气管（12）组成，所述除沫布袋（11）自下向上套在除沫布袋框（13）外，在上端以圆环型不锈钢箍固定；所述布袋除沫器（10）与所述支撑格栅（14）通过四组单头螺栓相连，螺母在上，便于拆卸更换所述除沫布袋（11）。
5.根据权利要求3所述的一种甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水系统，其特征在于，所述布袋除沫器（10）的入口管线水平延伸至所述高位分液罐（9）中心与中心垂直向下的所述多孔布气管（12）上端连通，所述多孔布气管（12）沿径向均匀开有若干直径10mm的圆孔，所述多孔布气管（12）底端开4个直径10mm的圆孔，所述多孔布气管（12）装在除沫布袋框内。
6.根据权利要求1所述的一种甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水系统，其特征在于，所述低位分液罐（4）底部与排污管网通过所述低位排液管道（8）连通，在所述的低位排液管道(8)上设置一个闸阀，用于定期排污；所述高位分液罐(9)底部与污水管网通过高位排液管道(16)连通，在所述的高位排液管道(16)上设置一个闸阀，用于定期排污。
7.根据权利要求1所述的一种甲醇制氢真空解吸气脱除雾沫水系统，其特征在于，在所述吸附塔(1)的出口与所述水环真空泵(3)的输入端管道上，设置一根逆放气排放管道(2)，并在所述的逆放气排放管道(2)上设置一个控制阀；在吸附塔(1)逆放阶段，逆放气直接通过所述逆放气排放管道(2)排放到大气中。
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