CN108889092A - 智能绕转旋动填料塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能绕转旋动填料塔，包括筒体及若干吸收液喷组件；所述的筒体底部设有进气口和吸收液出孔，顶部设有出气口；吸收液喷组件水平安装在筒体内；所述的吸收液喷组件包括有害气体传感器、托盘、导气管及吸收液喷淋管，托盘上设有多个排气孔，排气孔内插装有导气管，托盘上设有多层绕转旋动球；吸收液喷淋管位于托盘上方，吸收液喷淋管上设有多个喷嘴；有害气体传感器位于吸收液喷淋管上方；筒体侧壁上对应于托盘处设有吸收液出孔，托盘上设有出液管，出液管从相对应的吸收液出孔穿出。本发明结构简单、运行平稳、维护方便、气流量广、投资经济、能耗低、用地小、用水少、且能够降低工人的劳动强度。

Description

智能绕转旋动填料塔

技术领域

本发明涉及一种智能绕转旋动填料塔。

背景技术

节能环保已成为当前全球各国经济可持续发展的方向。为有效降低生产成本，节约生产投资，相关实体企业渴求亟需低能耗、高效率、少投入的生产设备。尤其在化工领域中的吸收、蒸馏、萃取等生产及环保行业的废气治理，一直在寻求、研制高传质速率低能耗的智控设备。

现有流体传质设备（如，鼓泡塔、喷淋塔、喷射水柱塔、板式塔）在改进传质速率方面都取得了大的进步，但这些设备需要大的用地和高的资金投入。蜗壳进气除尘脱硫三相流化床（中国专利文献公告号CN 2431943Y）在前述技术方案的基础上进一步改善除尘效果的技术解决方案，但结果依然复杂，进气阻力、除尘和脱硫效果尚未完全解决好，且文丘里管的设置增加电耗。规流填料塔（中国专利文献公告号CN 1748841A）尽管针对上述塔型，在提高传质速率和减少用地方面取得了很大进步，但由于其托板开口的不规则导致流化球易掉落托板，另因其托板开口处较锋利易致流化球破裂而掉落托板；同时其集液盘的设置既使塔身外筒提高而增大自身及塔体资金投入，又使设备复杂化，还因集液盘对气流带来的阻力致使气流能量损失而提高送气能耗;还有内筒的设置既使塔体外筒横截面加大而增大用地，也因塔体外筒横截面加大使外筒用料增多而提高资金投入，还使设备复杂化。另外，以上技术、设备尚未智能化、一体化。

本发明采用智能控制。利用绕转旋动球作填料，通过导气管改变气流方向使填料不停地运动，从而使吸收面不断高速更新、快速分散多相流体物料、提高分子的有效碰撞率；采用有害气体分子传感器、液体离子传感器，利用智能控制自动调节喷淋吸收液的流量、喷淋液的流向、初始吸收液的配比、无效吸收液的排放和废物转换利用。实现了劳动强度低，设备简单、高速传质、运行平稳、维护方便、投资经济、气流量广、能耗低、用地小、用水少的目的。该发明可用于机械设计与制造领域、化工领域、环保行业及所有涉及流体传质设备的生产、生活、教学和科研工作方面。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、高速传质、运行平稳、维护方便、气流量广、投资经济、能耗低、用地小、用水少、能够降低工人劳动强度的智能绕转旋动填料塔。

本发明采用的技术方案是：一种智能绕转旋动填料塔，包括筒体及若干吸收液喷组件；所述的筒体底部设有进气口和吸收液出孔，顶部设有出气口；吸收液喷组件水平安装在筒体内；所述的吸收液喷组件包括有害气体传感器、托盘、导气管及吸收液喷淋管，托盘上设有多个排气孔，排气孔内插装有导气管，托盘上设有多层绕转旋动球，导气管的出气口埋在多层绕转旋动球中；吸收液喷淋管位于托盘上方，吸收液喷淋管上设有多个喷嘴；有害气体传感器位于吸收液喷淋管上方；筒体侧壁上对应于托盘处设有吸收液出孔，托盘上设有出液管，出液管从相对应的吸收液出孔穿出。

上述的智能绕转旋动填料塔中，筒体内还设有除雾器，除雾器位于吸收液喷组件的上方。

上述的智能绕转旋动填料塔中，筒体内还设有预吸收结构，预吸收结构位于吸收液喷组件与进气口之间；预吸收结构包括吸收液喷淋管和有害气体传感器，吸收液喷淋管上设有多个喷嘴，有害气体传感器位于吸收液喷淋管上方。

上述的智能绕转旋动填料塔中，所述的导气管为直角弯管，其进气口插入托盘的排气孔内；导气管的出气口为斜口，斜口朝下，导气管长10-25cm。

上述的智能绕转旋动填料塔中，所述的绕转旋动球的直径为Ф18-55mm，表观密度为0.3-1.2。

上述的智能绕转旋动填料塔中，吸收液喷淋管包括喷淋主管和多个喷淋支管，喷淋主管穿过筒体，多个喷淋支管位于筒体内，平行设置，且分别与喷淋主管连通，喷淋支管上设有多个喷嘴；喷淋主管的两端均为进液口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、智能化。本发明能利用控制系统，根据有害气体含量的变化，自动调节喷淋吸收液的用量、喷淋液的流向、无效吸收液的排放和废物转换利用，降低了劳动强度和工作人员数量。

2、结构简单。本发明的托盘与导气管连体即可作为集液盘，无需另设集液盘。

3、运行平稳。本发明的导气管因没有锋利的部件，避免了绕转旋动球的刮碰而破裂，同时也避免了因导气口不规则而使绕转旋动球直接从导气口掉落。另因绕转旋动球不停的移位转动，避免了塔内结垢的产生，因而不需经常停工进行维修。

4、维护方便。因本发明的结构更简单，维护就更方便。

5、投资经济。本发明不另设集液盘，缩短了筒体高度；又因不设内筒，减小了筒体周长。用料减少，因此投资经济、划算。

6、用地小。本发明不设内筒，减小了筒体周长，用地显然减小。

7、能耗低。本发明不另设集液盘，减少了因集液盘对气流带来的阻力；又因预吸收结构的进气方向和各吸收液喷组件的导气管的出气方向俯视为逆时针方向，顺应自然规律，与自然风所产生漩涡方向一致，降低了不可抗拒的气流阻力。避免了气流能量损失而提高送气能耗。

8、一体化。本发明的托盘既具集液功能，还具导气功能，同时兼具托板功能，使托盘、导气管、托板一体化。

9、高速传质。本发明采用绕转旋动球作填料，通过导气管改变气流方向使填料不停地移位转动，从而使吸收面不断高速更新、快速分散多相流体物料、提高活化分子的有效碰撞率，因而有效实现高速传质。

10、气流量广。因为本发明实现了高速传质，喷淋液得到充分利用，对喷淋液的压力和雾化度没严格要求，同等条件下喷淋液用量少。因此，同等用量的喷淋液可适用更广大的气体流量。

11、多级处理。本发明筒体内可设置多组吸收液喷组件，实现各自独立的多回路的吸收液循环系统，因而达到多级分离、多级处理的目的。

12、用水少。由于同等条件下，本发明喷淋液用量少，故用水自然减少。

13、气阻小。本发明的筒体内为一组吸收液喷组件时，绕转旋动填料塔在传质过程中，气流通过的阻力为200-400Pa，增加到两组吸收液喷组件时，则为600-800Pa，因此本发明无需另增风压。

14、净化效果好。本发明的技术方案在实施中，其烟尘净化效率达99.8%，碱法脱硫效率达99.5%，固态氨法脱硫效率达98%。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明采用的智能控制线路示意图。

图3是本发明的托盘的俯视图。

图4是本发明的导气管示意图。

图5是本发明的托盘和导气管的连接结构图。

图6是本发明的吸收液喷淋管示意图。

图7是本发明的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1、2所示，本发明包括控制系统、筒体6、三组吸收液喷组件、除雾器21及预吸收结构，所述的筒体6的底部设有进气口12和吸收液出孔15，进气口12沿筒体内壁切线方向设置，筒体6顶部设有出气口13。三组吸收液喷组件分别水平安装在筒体6内，所述的除雾器21置于筒体6内，位于三组吸收液喷组件上方。所述的预吸收结构安装在筒体6内，位于吸收液喷组件与进气口12之间。预吸收结构包括吸收液喷淋管11和有害气体传感器1，有害气体传感器1位于吸收液喷淋管11上方。

所述的吸收液喷组件包括有害气体传感器1、托盘7、导气管8及吸收液喷淋管11，如图2、3所示，托盘7上设有多个排气孔16，排气孔16贯通托盘7的上下端面，托盘7上的排气孔16为同心圆形阵列布设。排气孔16内插装有导气管8，托盘7上设有多层绕转旋动球10，所述的绕转旋动球10的直径为Ф18-55mm，表观密度ρ为0.3-1.2。如图4所示，所述的导气管8为直角弯管，其进气口17插入托盘7的排气孔16内，导气管8的出气口为斜口，斜口朝下，导气管8长10-25mm，导气管8的出气口埋在多层绕转旋动球10中。吸收液喷淋管11位于托盘7下方，如图6所示，吸收液喷淋管11包括喷淋主管111和多个喷淋支管112，喷淋主管111穿过筒体6，多个喷淋支管112位于筒体6内，平行设置，且分别与喷淋主管111连通，喷淋支管112上设有多个喷嘴；喷淋主管111的两端均为进液口20。有害气体传感器1位于托盘7下方，靠近排气孔16设置。筒体6侧壁上对应于托盘处设有吸收液出孔15，托盘7侧壁上设有出液管19，出液管19从相对应的吸收液出孔15穿出，托盘７侧壁上底部还设有出口22，通常时候不用，维修时备用。

所述的控制系统，能够根据有害气体含量的变化，自动调节喷淋吸收液的用量、喷淋液的流向、无效吸收液的排放和废物转换利用。

为了有效提高流体的传质速率，由有害气体传感器1、托盘7、导气管8及吸收液喷淋管11组成的吸收液喷组件，可按实际情况在筒体6内布置一组或多组，本实施例中筒体6内布置有三组。为充分利用塔空间，一般塔底另设预吸收结构，预吸收结构只设有害气体传感器1和吸收液喷淋管11，不设托盘7和托盘7上的导气管8和绕转旋动球10。各层均兼有除尘功能。为力求使吸收液喷淋管11管内的压力尽量均衡，进液口20设置在喷淋主管111的两端。

运行时，含有害气的气体从筒体6进气口12进入预吸收结构。有害气被预吸收结构的吸收液喷淋管11喷下的吸收液初吸收后，经最下方的吸收液喷组件的导气管8进入最下方的吸收液喷组件；吸收液从筒体6吸收液岀孔15排出。

来自预吸收结构通过最下方的吸收液喷组件的导气管8进入的气体，吹动最下方的吸收液喷组件的绕转旋动球10作移位旋动。被移位旋动的绕转旋动球10在吸收液喷淋管11喷下的吸收液润湿下，其表面形成的液膜就是吸收液层，有害气体与吸收液层接触产生吸收过程。剩余气体则上升通过中间的吸收液喷组件的导气管8进入中间的吸收液喷组件中进一步吸收。吸收后的吸收液落入托盘7，经托盘7上的出液管19排出。

来自最下方的吸收液喷组件通过中间的吸收液喷组件的导气管8进入中间的吸收液喷组件的气体，吹动了中间的吸收液喷组件的绕转旋动球10作移位旋动。被吹移位旋动的绕转旋动球10在吸收液喷淋管11喷下的吸收液润湿下，其表面形成的液膜就是吸收液层，有害气体与吸收液层接触产生吸收过程。吸收后的吸收液落入托盘7，经托盘7上的出液管19排出。剩余气体则继续上升通过最上方的吸收液喷组件的导气管8进入最上方的吸收液喷组件。

进入最上方的吸收液喷组件的气体，吹动上方的吸收液喷组件的绕转旋动球10作移位旋动。被吹移位旋动的绕转旋动球10在吸收液喷淋管11喷下的吸收液润湿下，其表面形成的液膜就是吸收液层，有害气体与吸收液层接触产生吸收过程。剩余气体则继续上升经过除雾器21排空。吸收后的吸收液落入托盘7，经托盘7上的出液管19排出。

吸收液可单独循环使用，也可逐层递进使用。逐层递进使用，即为预吸收层排出的吸收液供最下方的吸收液喷组件使用，由此类推。

Claims (6)

1.一种智能绕转旋动填料塔，其特征是：包括筒体及若干吸收液喷组件；所述的筒体底部设有进气口和吸收液出孔，顶部设有出气口；吸收液喷组件水平安装在筒体内；所述的吸收液喷组件包括有害气体传感器、托盘、导气管及吸收液喷淋管，托盘上设有多个排气孔，排气孔内插装有导气管，托盘上设有多层绕转旋动球，导气管的出气口埋在多层绕转旋动球中；吸收液喷淋管位于托盘上方，吸收液喷淋管上设有多个喷嘴；有害气体传感器位于吸收液喷淋管上方；筒体侧壁上对应于托盘处设有吸收液出孔，托盘上设有出液管，出液管从相对应的吸收液出孔穿出。

2.根据权利要求1所述的智能绕转旋动填料塔，其特征是：筒体内还设有除雾器，除雾器位于吸收液喷组件的上方。

3.根据权利要求1所述的智能绕转旋动填料塔，其特征是：筒体内还设有预吸收结构，预吸收结构位于吸收液喷组件与进气口之间；预吸收结构包括吸收液喷淋管和有害气体传感器，吸收液喷淋管上设有多个喷嘴，有害气体传感器位于吸收液喷淋管上方。

4.根据权利要求1所述的智能绕转旋动填料塔，其特征是：所述的导气管为直角弯管，其进气口插入托盘的排气孔内；导气管的出气口为斜口，斜口朝下，导气管长10-25cm。

5.根据权利要求1所述的智能绕转旋动填料塔，其特征是：所述的绕转旋动球的直径为Ф18-55mm，表观密度为0.3-1.2。

6.根据权利要求1或3所述的智能绕转旋动填料塔，其特征是：吸收液喷淋管包括喷淋主管和多个喷淋支管，喷淋主管穿过筒体，多个喷淋支管位于筒体内，平行设置，且分别与喷淋主管连通，喷淋支管上设有多个喷嘴；喷淋主管的两端均为进液口。