CN109097126B - 一种高效率天然气脱酸系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于脱酸系统技术领域，具体的说是一种高效率天然气脱酸系统，包括脱硫塔、胺液通入管、固定柱、进气口、电机、限位装置、弹性软管和出气口；脱硫塔的底部设有进气口，且脱硫塔内部的底端焊接有四组固定柱；固定柱的内侧卡接有弹性软管；脱硫塔的底部对称螺旋固定有两个电机，且两个电机分别与脱硫塔内部底板上转动连接的两个转轴传动连接；转轴的顶端通过两个卷绳分别与弹性软管上对应四组固定柱之间卡接的限位装置连接。本发明通过固定柱与限位装置共同作用对弹性软管的形状进行调整，使得天然气均匀的分布在脱硫塔内腔中；利用弧形夹板使得弹性软管发生形变，对弹性软管的排气朝向进行调整，提高天然气与胺液的混合效率。

Description

一种高效率天然气脱酸系统
技术领域
本发明属于脱酸系统技术领域，具体的说是一种高效率天然气脱酸系统。
背景技术
天然气中通常含有CO2、H2S和有机硫化合物，这三者又通称为酸性气体。硫化氢是一种具有臭鸡蛋的刺激性恶臭味的无色气体、有毒，它可以麻痹人的中枢神经系统，经常与硫化氢接触能引起慢性中毒；硫化氢具有强烈的还原性，易受热分解，在有氧存在时易腐蚀金属；易被吸附于催化剂的活性中心使催化剂“中毒”；在有水存在时能形成氢硫酸对金属有较强的腐蚀；H2S还会产生氢脆腐蚀。二氧化碳在有水存在时，会对金属形成较强的腐蚀；同时CO2含量过高，会降低天然气的热值。有机硫大多无色有毒，低级有机硫比空气轻，易挥发。有机硫中毒能引起恶心、呕吐、血压下降，甚至心脏衰竭、呼吸麻痹而死亡。因此，在化工生产中必须把气体中的这些酸性气体含量脱除到标准要求的规格。
现有技术中也出现了一些天然气脱酸气的技术方案，如申请号为2017112969503的一项中国专利公开了一种高效率天然气脱酸气设备，包括脱酸塔，脱酸塔的底部设有天然气进气口，脱酸塔内进气口的上方设有球面弧板，球面弧板上均匀设有多个通气孔，球面弧板上连有多个脱酸管，脱酸管内设有分流套管，脱酸管的上方设有胺液分流板，胺液分流板上均匀开设有多个通液孔，胺液分流板的上方设有胺液通入口，脱酸塔的顶部设有出气口。
该技术方案能够通过对天然气与胺液进行分流，同时增大胺液与天然气对流过程中接触的面积，提高了酸气的去除效率，提高生产效率。但是，此类脱酸气设备中天然气只能从固定位置的通气孔排出，造成天然气与胺液的混合不充分，从而降低了生产的效率。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种高效率天然气脱酸系统，能够使得天然气均匀的充满脱硫塔的内腔中，提高天然气与胺液的混合效率，提高脱酸气的效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种高效率天然气脱酸系统，包括脱硫塔、胺液通入管、固定柱、进气口、电机、限位装置、弹性软管和出气口；所述脱硫塔的底部设有进气口，且脱硫塔内部的底端焊接有四组固定柱；所述固定柱的内侧卡接有弹性软管；所述脱硫塔的底部对称螺旋固定有两个电机，且两个电机分别与脱硫塔内部底板上转动连接的两个转轴传动连接；所述转轴的顶端通过两个卷绳分别与弹性软管上对应四组固定柱之间卡接的限位装置连接；所述脱硫塔的顶部嵌入连接有胺液通入管；所述脱硫塔顶部的中心位置处设有出气口；所述胺液通入管的管壁上等距开设有多个胺液出孔；所述弹性软管的顶部与底部均开设有多个排气孔，弹性软管的外侧开设有横向气孔；所述进气口通过导管与弹性软管连通。工作时，天然气经进气口通至弹性软管的内部，胺液经胺液通入管上的胺液出孔流出，进行喷淋，此时，电机正转带动转轴旋转，转轴通过卷绳使得限位装置向靠近转轴的方向移动，限位装置使得弹性软管位于相邻两个固定柱之间恢复原状，弹性软管呈圆形摆布，当电机反转时，限位装置远离转轴方向，此时限位装置对弹性软管位于相邻两个固定柱之间的一段进行挤压，弹性软管产生变形，呈花瓣形摆布，从而实现弹性软管的形状进行圆形与花瓣形的交替变化，进而对弹性软管内部喷出的天然气的喷口朝向进行调整，这样使得天然气能够均匀的充满脱硫塔的内腔，提高天然气与胺液反应的接触面积，加快了天然气与胺液的反应速率，提高脱酸效率。
优选的，所述限位装置包括限位夹、拉伸弹簧和活动柱；所述限位夹为可转动二段式结构；所述限位夹两侧臂的一端均通过拉伸弹簧与脱硫塔的内壁连接；所述限位夹的一端与活动柱转动连接。工作时，电机带动转轴转动，转轴通过卷绳使得限位装置远离转轴方向，拉伸弹簧拉动限位装置向脱硫塔的内壁方向移动，此时，限位夹将弹性软管夹紧，使得弹性软管的过流断面减小，从而加快了天然气的流速，进而能够对天然气进行变流排放，这样提高了天然气排放的灵活性，同时，能够提高天然气与胺液的混合效率，提高了脱酸效率。
优选的，所述限位夹两侧臂的内侧均焊接有弧形夹板，且弧形夹板位于弹性软管的外侧。工作时，限位夹将弹性软管夹紧，弹性软管发生形变，弹性软管两侧管壁向弧形夹板的内侧靠近，直至弹性软管的外壁与弧形夹板的内侧相贴合，便于弧形夹板对弹性软管的外壁进行保护，延长弹性软管的使用寿命，同时，弧形夹板对弹性软管的位置进行限定，避免天然气排出时，弹性软管受到气体的反冲力发生位置变化，从而使得天然气均匀的充满脱硫塔的内腔。
优选的，所述弹性软管的内部粘接有活塞杆，且活塞杆的一端贯穿弹性软管外侧的横向气孔。工作时，限位夹带动弧形夹板对弹性软管进行挤压，弹性软管发生形变，弹性软管的宽度增大，当活塞杆的长度小于弹性软管的宽度时，活塞杆处于弹性软管的内部，此时，活塞杆贯穿的横向气孔打开，天然气通过横向气孔排出，这样增加了天然气的喷向，加速天然气充满脱硫塔的内腔，提高反应速率。
优选的，所述转轴顶端的外柱面上从上往下依次开设有右螺旋槽与左螺旋槽，且右螺旋槽的顶端与左螺旋槽的底端分别与两个卷绳卡接。工作时，转轴在电机的带动下进行正向与反向的交替旋转，转轴旋转带动两个卷绳与右螺旋槽和左螺旋槽嵌入连接，此时，卷绳与两个螺旋槽接触位置处的高度改变，两个卷绳的另一端使得限位装置的高度改变，限位装置使得弹性软管的位置变化，天然气能够经多个朝向的排气孔喷出，缩短天然气充满脱硫塔内腔的时间。
优选的，所述右螺旋槽与左螺旋槽的螺旋方向相反。工作时，转轴旋转，右螺旋槽随之旋转，右螺旋槽通过一个卷绳使得限位装置上移，限位装置带动弹性软管的一端上移，左螺旋槽通过另一个卷绳使得限位装置下移，限位装置带动弹性软管的另一端下移，从而使得弹性软管的两端上下错位，天然气均匀的排至脱硫塔的内腔中，加速天然气与胺液混合，提高脱酸质量。
本发明的有益效果如下：
1.本发明，利用固定柱与限位装置共同作用，从而改变弹性软管的形状，使得弹性软管的形状进行圆形与花瓣形的交替变化，这样能够对弹性软管上排气孔的水平方向进行调整，使得天然气能够均匀的充满脱硫塔的内腔，提高天然气与胺液反应的接触面积，加快了天然气与胺液的反应速率，提高脱酸效率。
2.本发明，在限位装置与弹性软管之间设有弧形夹板，利用弧形夹板使得弹性软管变形，同时，弧形夹板的内侧对弹性软管的外壁之间均匀填充，使得弹性软管排气均匀，且弧形夹板使得弹性软管变形的同时将弹性软管上的排气孔封闭，弹性软管的外壁与活塞杆分离，横向气孔打开，这样增加了天然气的喷向，加速天然气充满脱硫塔的内腔，提高反应速率。
3.本发明，在转轴上设有右螺旋槽与左螺旋槽，利用两个螺旋槽分别通过卷绳与限位装置对弹性软管一端的竖直位置进行调整，同时，右螺旋槽与左螺旋槽的螺旋方向相反，使得弹性软管的两端上下错位，使得天然气均匀的排至脱硫塔的内腔中，加速天然气与胺液混合，提高脱酸气质量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的主剖视图；
图2是本发明的脱硫塔的内部结构示意图；
图3是本发明的限位装置的结构示意图；
图4是本发明的转轴与卷绳连接的结构示意图；
图中：脱硫塔1、胺液通入管2、胺液出孔21、固定柱3、进气口4、电机5、转轴6、右螺旋槽61、左螺旋槽62、弹性软管7、排气孔71、活塞杆72、限位装置8、限位夹81、拉伸弹簧82、活动柱83、弧形夹板84、出气口9、卷绳10。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图4所示，一种高效率天然气脱酸系统，包括脱硫塔1、胺液通入管2、固定柱3、进气口4、电机5、限位装置8、弹性软管7和出气口9；所述脱硫塔1的底部设有进气口4，且脱硫塔1内部的底端焊接有四组固定柱3；所述固定柱3的内侧卡接有弹性软管7；所述脱硫塔1的底部对称螺旋固定有两个电机5，且两个电机5分别与脱硫塔1内部底板上转动连接的两个转轴6传动连接；所述转轴6的顶端通过两个卷绳10分别与弹性软管7上对应四组固定柱3之间卡接的限位装置8连接；所述脱硫塔1的顶部嵌入连接有胺液通入管2；所述脱硫塔1顶部的中心位置处设有出气口9；所述胺液通入管2的管壁上等距开设有多个胺液出孔21；所述弹性软管7的顶部与底部均开设有多个排气孔71，弹性软管7的外侧开设有横向气孔；所述进气口4通过导管与弹性软管7连通。工作时，天然气经进气口4通至弹性软管7的内部，胺液经胺液通入管2上的胺液出孔21流出，进行喷淋，此时，电机5正转带动转轴6旋转，转轴6通过卷绳10使得限位装置8向靠近转轴6的方向移动，限位装置8使得弹性软管7位于相邻两个固定柱3之间恢复原状，弹性软管7呈圆形摆布，当电机5反转时，限位装置8远离转轴6方向，此时限位装置8对弹性软管7位于相邻两个固定柱3之间的一段进行挤压，弹性软管7产生变形，呈花瓣形摆布，从而实现弹性软管7的形状进行圆形与花瓣形的交替变化，进而对弹性软管7内部喷出的天然气的喷口朝向进行调整，这样使得天然气能够均匀的充满脱硫塔1的内腔，提高天然气与胺液反应的接触面积，加快了天然气与胺液的反应速率，提高脱酸效率。
如图1至图3所示，所述限位装置8包括限位夹81、拉伸弹簧82和活动柱83；所述限位夹81为可转动二段式结构；所述限位夹81两侧臂的一端均通过拉伸弹簧82与脱硫塔1的内壁连接；所述限位夹81的一端与活动柱83转动连接。工作时，电机5带动转轴6转动，转轴6通过卷绳10使得限位装置8远离转轴6方向，拉伸弹簧82拉动限位装置8向脱硫塔1的内壁方向移动，此时，限位夹81将弹性软管7夹紧，使得弹性软管7的过流断面减小，从而加快了天然气的流速，进而能够对天然气进行变流排放，这样提高了天然气排放的灵活性，同时，能够提高天然气与胺液的混合效率，提高了脱酸效率。
如图2和图3所示，所述限位夹81两侧臂的内侧均焊接有弧形夹板84，且弧形夹板84位于弹性软管7的外侧。工作时，限位夹81将弹性软管7夹紧，弹性软管7发生形变，弹性软管7两侧管壁向弧形夹板84的内侧靠近，直至弹性软管7的外壁与弧形夹板84的内侧相贴合，便于弧形夹板84对弹性软管7的外壁进行保护，延长弹性软管7的使用寿命，同时，弧形夹板84对弹性软管7的位置进行限定，避免当天然气排出时，弹性软管7受到气体的反冲力发生位置变化，从而使得天然气均匀的充满脱硫塔1的内腔。
如图2和图3所示，所述弹性软管7的内部粘接有活塞杆72，且活塞杆72的一端贯穿弹性软管7外侧的横向气孔。工作时，限位夹81带动弧形夹板84对弹性软管7进行挤压，弹性软管7发生形变，弹性软管7的宽度增大，当活塞杆72的长度小于弹性软管7的宽度时，活塞杆72处于弹性软管7的内部，此时，活塞杆72贯穿的横向气孔打开，天然气通过横向气孔排出，这样增加了天然气的喷向，加速天然气充满脱硫塔1的内腔，提高反应速率。
如图2至图4所示，所述转轴6顶端的外柱面上从上往下依次开设有右螺旋槽61与左螺旋槽62，且右螺旋槽61的顶端与左螺旋槽62的低端分别与两个卷绳10卡接。工作时，转轴6在电机5的带动下进行正向与反向的交替旋转，转轴6旋转带动两个卷绳10与右螺旋槽61和左螺旋槽62嵌入连接，此时，卷绳10与两个螺旋槽接触位置处的高度改变，两个卷绳10的另一端使得限位装置8的高度改变，限位装置8使得弹性软管7的位置变化，天然气能够经多个朝向的排气孔71喷出，缩短天然气充满脱硫塔1内腔的时间。
如图2和图4所示，所述右螺旋槽61与左螺旋槽62的螺旋方向相反。工作时，转轴6旋转，右螺旋槽61随之旋转，右螺旋槽61通过一个卷绳10使得限位装置8上移，限位装置8带动弹性软管7的一端上移，左螺旋槽62通过另一个卷绳10使得限位装置8下移，限位装置8带动弹性软管7的另一端下移，从而使得弹性软管7的两端上下错位，使得天然气均匀的排至脱硫塔1的内腔中，加速天然气与胺液混合，提高脱酸质量。
工作时，天然气经进气口4通至弹性软管7的内部，胺液经胺液通入管2上的胺液出孔21流出，进行喷淋，此时，电机5正转带动转轴6旋转，转轴6通过卷绳10使得限位装置8向靠近转轴6的方向移动，限位装置8使得弹性软管7位于相邻两个固定柱3之间恢复原状，弹性软管7呈圆形摆布，当电机5反转时，限位装置8远离转轴6方向，此时限位装置8对弹性软管7位于相邻两个固定柱3之间的一段进行挤压，弹性软管7产生变形，呈花瓣形摆布，从而实现弹性软管7的形状进行圆形与花瓣形的交替变化，使得天然气能够均匀的充满脱硫塔1的内腔，然后电机5带动转轴6转动，转轴6通过卷绳10使得限位装置8远离转轴6方向，拉伸弹簧82拉动限位装置8向脱硫塔1的内壁方向移动，此时，限位夹81将弹性软管7夹紧，限位夹81带动弧形夹板84对弹性软管7进行挤压，弹性软管7发生形变，弹性软管7的宽度增大，当活塞杆72的长度小于弹性软管7的宽度时，活塞杆72处于弹性软管7的内部，此时，弹性软管7上的横向气孔打开，天然气通过横向气孔排出，转轴6在电机5的带动下进行正向与反向的交替旋转，转轴6旋转带动两个卷绳10与右螺旋槽61和左螺旋槽62嵌入连接，此时，卷绳10与两个螺旋槽接触位置处的高度改变，两个卷绳10的另一端使得限位装置8的高度改变，限位装置8使得弹性软管7的位置变化，右螺旋槽61通过一个卷绳10使得限位装置8上移，限位装置8带动弹性软管7的一端上移，左螺旋槽62通过另一个卷绳10使得限位装置8下移，限位装置8带动弹性软管7的另一端下移，从而使得弹性软管7的两端上下错位。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种高效率天然气脱酸系统，其特征在于：包括脱硫塔(1)、胺液通入管(2)、固定柱(3)、进气口(4)、电机(5)、限位装置(8)、弹性软管(7)和出气口(9)；所述脱硫塔(1)的底部设有进气口(4)，且脱硫塔(1)内部的底端焊接有四组固定柱(3)；所述固定柱(3)的内侧卡接有弹性软管(7)；所述脱硫塔(1)的底部对称螺旋固定有两个电机(5)，且两个电机(5)分别与脱硫塔(1)内部底板上转动连接的两个转轴(6)传动连接；所述转轴(6)的顶端通过两个卷绳(10)分别与弹性软管(7)上对应四组固定柱(3)之间卡接的限位装置(8)连接；所述脱硫塔(1)的顶部嵌入连接有胺液通入管(2)；所述脱硫塔(1)顶部的中心位置处设有出气口(9)；所述胺液通入管(2)的管壁上等距开设有多个胺液出孔(21)；所述弹性软管(7)的顶部与底部均开设有多个排气孔(71)，弹性软管(7)的外侧开设有横向气孔；所述进气口(4)通过导管与弹性软管(7)连通；
通过电机(5)正转带动转轴(6)旋转，转轴(6)通过卷绳(10)使得限位装置(8)向靠近转轴(6)的方向移动，限位装置(8)使得弹性软管(7)位于相邻两个固定柱(3)之间恢复原状，弹性软管(7)呈圆形摆布，当电机(5)反转时，限位装置(8)远离转轴(6)方向，此时限位装置(8)对弹性软管(7)位于相邻两个固定柱(3)之间的一段进行挤压，弹性软管(7)产生变形。
2.根据权利要求1所述的一种高效率天然气脱酸系统，其特征在于：所述限位装置(8)包括限位夹(81)、拉伸弹簧(82)和活动柱(83)；所述限位夹(81)为可转动二段式结构；所述限位夹(81)两侧臂的一端均通过拉伸弹簧(82)与脱硫塔(1)的内壁连接；所述限位夹(81)的一端与活动柱(83)转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种高效率天然气脱酸系统，其特征在于：所述限位夹(81)两侧臂的内侧均焊接有弧形夹板(84)，且弧形夹板(84)位于弹性软管(7)的外侧。
4.根据权利要求1所述的一种高效率天然气脱酸系统，其特征在于：所述弹性软管(7)的内部粘接有活塞杆(72)，且活塞杆(72)的一端贯穿弹性软管(7)外侧的横向气孔。
5.根据权利要求1所述的一种高效率天然气脱酸系统，其特征在于：所述转轴(6)顶端的外柱面上从上往下依次开设有右螺旋槽(61)与左螺旋槽(62)，且右螺旋槽(61)的顶端与左螺旋槽(62)的底端分别与两个卷绳(10)卡接。
6.根据权利要求5所述的一种高效率天然气脱酸系统，其特征在于：所述右螺旋槽(61)与左螺旋槽(62)的螺旋方向相反。
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