CN107224846B - 一种气流缓冲型液封罐 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气流缓冲型液封罐，属于化工机械领域。本发明的一种气流缓冲型液封罐，包括罐体，所述罐体顶部设置有缓冲器，该缓冲器上的进口管道与吸收塔相连，通过缓冲器降低尾气流速；所述缓冲器主要由环形腔和缓冲连管构成，所述环形腔上端与进口管道相连，环形腔下端的缓冲连管通入罐体底部；环形腔直径大于进口管道、缓冲连管的直径。本发明在液封槽罐体的顶部设置了缓冲器，利用该缓冲器降低气体流速，从而延长气体与液体的接触时间，便于尾气的吸收。
Description
技术领域
本发明涉及化工机械技术领域，更具体地说，涉及一种气流缓冲型液封罐。
背景技术
目前工业甲醛的生产都是以甲醇为原料，采用尾气循环法生产，生产时将吸收后的尾气部分循环至反应器做热稳定剂，以达到必要的热力学平衡和安全生产的目的，使用该方法，可以在没有蒸馏的情况下生产37％～55％(质量分数)的高浓度甲醛，甲醇含量小于1.2％，与传统银法相比，此法甲醇单耗下降，甲酸含量低。
工业甲醛生产过程中，产生的尾气含有氢气、甲醛气体、甲醇和少量甲烷气体等，工业甲醛尾气直接排放会造成环境污染，影响人员身体健康，同时，可燃性气体直接排放，会造成安全隐患，因此，目前多是对尾气过滤后进行燃烧，一方面能够去除可燃性气体，减少环境危害，另一方面能够把燃烧热量收集到汽包，可用于甲醛的生产制造，实现能量的回收利用。
为了方便吸收塔排出的尾气进入到燃烧炉内，而且保证管路的安全性，一般会在吸收塔与燃烧炉之间设置液封槽，从而防止其体回流。目前所使用的液封槽气流直接进入到罐体内部，液封槽内的液体对尾气具有阻燃作用，能够防止燃烧炉中的火焰回流进入到反应系统，并具有一定的吸收净化作用，而且是吸收净化尾气的最后一道工序。如果气流流速过快，在液封槽内很难与液体反应被吸收，一方面会导致物料的浪费，更重要的是会产生一定的污染。此外，如果液封槽内气体出现燃烧情况，气压过大，甚至会导致液体回流至系统，导致整个生产线报废，存在一定的安全隐患。
中国专利(205216411U)公开了一种甲醛尾气回收利用装置，包括与尾气罗茨风机连接的尾气进气管，尾气进气管另一端连接有甲醇捕集器，甲醇捕集器通过管道连接有氢气分离器，氢气分离器通过管道分别连接有氢气储气罐和水封槽，水封槽通过管道连接有尾气燃烧炉，尾气燃烧炉内设有蒸汽机，尾气燃烧炉顶部设有排气管，蒸汽机连接有蒸汽汽包。该方案通过在尾气进气管和尾气燃烧炉之间设置甲醇捕捉器和氢气分离器，将尾气中残余的甲醇和甲醛捕集回收，将尾气中具有很大利用价值的氢气分离回收。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中液封槽内气流速度较快而难以充分吸收尾气的不足，提供了一种气流缓冲型液封罐，本发明在液封槽罐体的顶部设置了缓冲器，利用该缓冲器降低气体流速，从而延长气体与液体的接触时间，便于尾气的吸收。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种气流缓冲型液封罐，包括罐体，所述罐体顶部设置有缓冲器，该缓冲器上的进口管道与吸收塔相连，通过缓冲器降低尾气流速；所述缓冲器主要由环形腔和缓冲连管构成，所述环形腔上端与进口管道相连，环形腔下端的缓冲连管通入罐体底部；环形腔直径大于进口管道、缓冲连管的直径。
作为本发明更进一步的改进，所述环形腔内设置有筛网，其位于缓冲连管的入口处。
作为本发明更进一步的改进，所述环形腔内设置有筛网，其位于环形腔中部，在筛网上方设置有缓冲填料。
作为本发明更进一步的改进，所述缓冲填料为钢丝棉。
作为本发明更进一步的改进，所述筛网为凹弧型，其中部向下凹陷。
作为本发明更进一步的改进，所述罐体侧壁设置有U形控位管。
作为本发明更进一步的改进，所述U形控位管由开口朝上的第一U形段和开口朝下的第二U形段组成。
作为本发明更进一步的改进，所述罐体侧壁设置有液位计。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的一种气流缓冲型液封罐，缓冲器能够减缓气流流速，流出后所形成的气泡相对较小，能够增加与液体的接触面积，从而使内部气体被进一步吸收，减少排出的可燃性气体量，实现了对排出尾气的进一步吸收净化。
(2)本发明的一种气流缓冲型液封罐，在环形腔内设置有筛网，该筛网能够进一步阻挡气流，同时具有一定的过滤作用；此外，通过在筛网上设置钢丝棉，大大提高了其过滤效果，流速控制上也有明显的改善，并且不会影响整个管道气体的循环流通，具有较高的实用价值。
(3)本发明的一种气流缓冲型液封罐，在罐体侧壁设置有U形控位管，该U形控位管能够控制液位高度，当内部压力增加时，该U形控位管也能够将气体外放；此外，所设置的防爆管位于罐体顶部，通过打开防爆管可以对罐体内部排压，能够避免罐体内部气压过大而存在的风险，结构设计合理，原理简单，便于推广使用。
附图说明
图1为本发明中液封槽的组成机构示意图；
图2为本发明中缓冲器的结构示意图；
图3为本发明中U形控位管的结构示意图。
示意图中的标号说明：11、罐体；12、缓冲器；121、环形腔；122、钢丝棉；123、筛网；124、缓冲连管；13、进口管道；14、防爆管；15、控制阀；16、出口管道；17、液位计；18、排流阀；19、U形控位管；191、第一U形段；192、第二U形段。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
实施例1
本实施例的液封槽设置在吸收塔和燃烧炉之间，吸收塔是甲醛制备系统必备的设备，用于吸收尾气中的甲醛，如果设置有多级吸收塔，本实施例中的吸收塔一般指最后一个吸收塔，其排出的尾气需要进行燃烧处理。
所设置燃烧炉用于对排出的尾气进行燃烧处理，甲醛生产时所排出的尾气包含大量的可燃性气体和有害气体，通过燃烧够减低环境污染，减少可燃性气体存在的安全风险。
在吸收塔与燃烧炉之间设置液封槽，气体通过液封槽内液体的吸收过滤之后才被排出。
结合图1，本实施例中液封槽的罐体11顶部设置有缓冲器12，该缓冲器12上的进口管道13与吸收塔相连，通过缓冲器12降低尾气流速。
结合图2，缓冲器12主要由环形腔121和缓冲连管124构成，环形腔121上端与进口管道13相连，环形腔121下端连接缓冲连管124，该缓冲连管124通入罐体11底部。环形腔121直径大于进口管道13、缓冲连管124的直径，这里所说的直径是指内径，在壁厚相等的情况下，外径会形成圆柱形凸起。
由于环形腔121内径较大，当进口管道13的气流进入到环形腔121内之后，流速降低，由于缓冲连管124的内径小于环形腔121内径，气流会形成一定的涡流，进入缓冲连管124的气流流速降低。
由于流速降低，气流从缓冲连管124底部进入到液体中之后，所形成的气泡相对较小，其与液体接触的比表面积增加，有助于吸收气体中的有害气体。此外，如果没有缓冲设置，气流直接冲击罐体11底部，对罐体11有一定的损害，而经过缓冲之后，可以降低这种损害，延长罐体的使用寿命。
实施例2
本实施例中罐体11顶部设置有防爆管14，该防爆管14上连接有控制阀15，用于控制防爆管14管路的通断。防爆管14与罐体11的连通部位设置有压力传感器，即控制阀15关闭后，防爆管14的下方一段与罐体11内部连通，在该连通部分设置压力传感器，用于检测罐体内部的压力。
在正常工作过程中，与吸收塔相连的进口管道13伸入到罐体11底部，出口被液体浸没，液位控制在一定范围内，则排出的气体位于罐体内的上部，并通过出口管道16输送至燃烧炉底部进行燃烧。
如果燃烧炉存在一定故障，或者其他部分存在故障导致点燃的气体从出口管道16进入到罐体11内，将会使罐体11内压力迅速增加，而且这种危险由于处于封闭状态，很难被发现，如果不能够有效解决，可能会使火势蔓延至其他部分，甚至会使罐体11发生爆炸。而本实施例由于设置有压力传感器，当压力传感器检测到罐体11内压力超过设定的极限值时，会将信号传送至处理器，处理器促使控制阀15打开，则能够通过防爆管14进行排气，虽然气体可能会在防爆管管口继续燃烧，但在短时间内不会造成较大影响。在该期间可通过有效的方式进行灭火处理，短时间内可恢复正常生产，避免了事故的恶化，而且能够有效降低损失。
实施例3
本实施例中罐体11与水循环系统相连，罐体11内为循环水液，则通过循环水能够使其处于非饱和状态，具有较强的吸附能力，提高吸收效果。
进一步地，为了提高缓冲效果，在环形腔121内设置有筛网123，其位于缓冲连管124的入口处。筛网123对气流有一定的阻挡作用。此外，排出的气体是气液混合体，通过所设置筛网可以对气流进行过滤。
实施例4
本实施例中环形腔121内设置有筛网123，其位于环形腔121中部，如图2所示，在筛网123上方设置有缓冲填料，该缓冲填料为钢丝棉122。
值得说明的是，钢丝棉122相对于筛网更细密，具有更好的阻流作用，可提高缓冲效果。但如果把钢丝棉设置在缓冲连管124的入口处，气流的压力会使其有一定的堆聚，容易堵住缓冲连管124入口，则气流难以进入缓冲连管124内。而本实施例把筛网123设置在环形腔121中部，其下侧仍然具有较大的流通面积，在进行缓冲的同时，不会造成气流堵塞，结构设置合理。
进一步地，筛网123采用凹弧形，其中部向下凹陷，中部最低点与边缘部分的高度差可控制在4～12mm，中部气流较大，凹陷部可容纳更多的钢丝棉，使气流分布均匀。同时也能够避免后期冲击形变而引起的松散现象。
值得说明的是，由于钢丝棉122位于环形腔121的中上部，与进气管道的排气口相配合，如果罐体内气压过大而使液体回流，此时钢丝棉可看做是位于进气管道的进流口位置，由于其堆聚作用，会堵塞管口，避免液体回流。
实施例5
结合图3，本实施例罐体11侧壁设置有U形控位管，该U形控位管由开口朝上的第一U形段191和开口朝下的第二U形段192组成，第一U形段191一端与罐体内部连通，另一端与第二U形段192相连；第二U形段192的出口向下延伸以便于排流。可以根据需要把其设置在指定高度，当液位量增加时，液体会自动通过该U形控位管向外流出，能够很好的控制液位高度，不需要人工调节。还可在罐体11侧壁设置液位计17，用于观测罐体内的液位。同时可配合设置有排流阀18，用于增加排液量。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种气流缓冲型液封罐，包括罐体(11)，其特征在于：所述罐体(11)顶部设置有缓冲器(12)，该缓冲器(12)上的进口管道(13)与吸收塔(2)相连，通过缓冲器(12)降低尾气流速；所述缓冲器(12)主要由环形腔(121)和缓冲连管(124)构成，所述环形腔(121)上端与进口管道(13)相连，环形腔(121)下端的缓冲连管(124)通入罐体(11)底部；环形腔(121)直径大于进口管道(13)、缓冲连管(124)的直径；
所述环形腔(121)内设置有筛网(123)，其位于环形腔(121)中部，在筛网(123)上方设置有缓冲填料；
所述筛网采用凹弧形，其中部向下凹陷，中部最低点与边缘部分的高度差控制在 4～12mm；
所述缓冲填料为钢丝棉 (122)。
2. 根据权利要求1所述的一种气流缓冲型液封罐，其特征在于：所述罐体 (11)侧壁设置有 U 形控位管(19)。
3. 根据权利要求2所述的一种气流缓冲型液封罐，其特征在于：所述 U 形控位管(19)由开口朝上的第一 U 形段(191)和开口朝下的第二 U 形段(192)组成。
4.根据权利要求3所述的一种气流缓冲型液封罐，其特征在于：所述罐体(11)侧壁设置有液位计(17)。
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