CN110124456A - 一种下进式甲醇气水洗罐 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种下进式甲醇气水洗罐，包括卧式罐体，卧式罐体底部设有甲醇气进口，顶部设有补水口和净化气出口，净化气出口邻近封头上设有溢流水出口，卧式罐体内腔的中下部设置有缓冲隔离板，缓冲隔离板上设置有甲醇气回流弯管，甲醇气回流弯管由180°弯管、短直管和长直管组成，短直管和长直管竖直设置，长直管一端设置在缓冲隔离板上，另一端依次连接弯管和短直管一端，短直管另一端伸入水洗水液位以下。使用本发明的下进式甲醇气水洗罐，可以充分利用缓冲与气流均布相结合的方式，使甲醇气的水洗达到流动平稳、吸收效果好。

Description

一种下进式甲醇气水洗罐

技术领域

本发明属于气体净化技术领域中的甲醇气处理技术，特别涉及一种下进式甲醇气水洗罐。

背景技术

甲醇在石油化工行业具有广泛的应用，不仅是重要的化工原料，而且还是性能优良的能源和车用燃料。随着煤化工的兴起，甲醇作为中间原料更突显其重要价值。甲醇具有毒性，甲醇的毒性对人体的神经系统和血液系统影响最大，它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应，甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力。在有甲醇气的现场工作须戴防毒面具。

石油化工行业用于储存甲醇的储罐经常采用氮气密封，储罐在超压排放时会排放出有害的含甲醇气(甲醇气与氮气的混合气体)，必须经过净化处理才能排入大气。目前，常利用甲醇与水完全互溶的特点用水洗的方法来处理含甲醇气(以及甲醇气)。中国专利CN104275073A公开了一种甲醇气吸收方法及装置，所用的卧式水洗罐内水平设置了带有筛孔的甲醇气管和带有筛孔的新鲜水管。带有筛孔的甲醇气管位于水洗罐内水洗水的表面之下，带有筛孔的新鲜水管设置在水洗水表面上方。带有筛孔的新鲜水管长度大于带有筛孔的甲醇气管的长度，带有筛孔的新鲜水管筛孔喷淋的辐射区域包络甲醇气筛孔区域。正常情况下，甲醇气通过水浴吸收；当甲醇水溶液达到饱和状态需要置换时对甲醇气进行淋洗水洗。水浴吸收时，甲醇气由带有筛孔的甲醇气管进入水洗水中被吸收。但该技术存在如下问题：(1)含甲醇气进入带有筛孔的甲醇气管后没有足够的空间进行缓冲，管内各处的压力波动较大；（2）当含甲醇气从筛孔流出时气流不平稳、不均匀，容易从近处的筛孔处逃逸而远处的筛孔无气流，流动紊乱，与水洗水的接触状况较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种下进式甲醇气水洗罐，以解决现有技术中波动剧烈、水洗效果较差等问题。使用本发明的下进式甲醇气水洗罐，可以充分利用缓冲与气流均布相结合的方式，使甲醇气的水洗达到流动平稳、吸收效果好。

本发明供一种下进式甲醇气水洗罐，技术方案如下：

一种下进式甲醇气水洗罐，包括卧式罐体，卧式罐体由卧式圆筒形筒体和位于其两端的封头组成，其特征在于：所述卧式罐体底部设有甲醇气进口，卧式罐体顶部设有补水口和净化气出口，净化气出口邻近封头上设有溢流水出口，卧式罐体内腔的中下部设置有缓冲隔离板，缓冲隔离板为水平设置的平板，边缘与卧式罐体的内壁相连，缓冲隔离板下方的空间为甲醇气缓冲空间，缓冲隔离板上方和液位之间的空间为水洗空间，液位上方的空间为净化气空间，缓冲隔离板上设置有甲醇气回流弯管，甲醇气回流弯管由180°弯管、短直管和长直管组成，短直管和长直管竖直设置，长直管一端设置在缓冲隔离板上，另一端连接弯管的一端，弯管的另一端连接短直管的一端，短直管的另一端伸入水洗水液位以下。

本发明进一步技术特征在于：所述缓冲隔离板下表面距离卧式罐体底部的距离为卧式罐体直径的0.2～0.3倍。

本发明进一步技术特征在于：所述所述液位处于卧式罐体长度方向上的中轴线以上100～150mm。

本发明进一步技术特征在于：所述所述甲醇气进口位于卧式罐体底部中心竖直向上安装。

本发明进一步技术特征在于：所述所述净化气出口位于卧式罐体顶部竖直向上安装，距离卧式罐体邻近一端封头切线200～300mm，溢流水出口位于净化气出口邻近封头上水平安装，溢流水出口竖向位置处于水洗水液位以下50～100mm。

本发明进一步技术特征在于：所述所述补水口位于卧式罐体顶部中心竖直向下安装，插入水洗空间，补水口的底面距离缓冲隔离板上表面50～100mm。

本发明进一步技术特征在于：所述所述所述甲醇气回流弯管的直径为20～50mm，甲醇气回流弯管入口位于缓冲隔离板，出口伸入水洗水液位以下 50～100mm，限制甲醇气回流弯管内的气流速度为0.2～0.5m/s。

本发明进一步技术特征在于：所述所述甲醇气回流弯管呈正三角形或者正方形布置在缓冲隔离板上，布置几十至几百根，相邻甲醇气回流弯管之间的距离为1.5～3倍的甲醇气回流弯管直径。

本发明进一步技术特征在于：所述所述缓冲隔离板在甲醇气进口正对中心位置区域不进行甲醇气回流弯管的布置，该区域为3～5倍甲醇气进口直径的矩形区域。

本发明进一步技术特征在于：所述所述甲醇气缓冲空间的容积使甲醇气有足够的停留时间得到充分缓冲，甲醇气在甲醇气缓冲空间内的停留时间控制在3～5分钟。

本发明主要用于对石油化工等行业的含甲醇气进行水洗，同样适用于液氨储罐排放气（氨气含量在20%以下）等的水洗处理。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：（1）甲醇气在专门设置的缓冲空间有足够的空间和停留时间进行缓冲，经过缓冲之后甲醇气流动平稳、分布均匀、各处的压力波动不大，能够以一定的速度从甲醇气下降管平稳、均匀地进入水洗洗空间内的水洗水中进行第一次水洗，与水洗水的接触状况较好，不会使水浴水出现较大的不规则波动，达到提高水洗效果的目的。（2）甲醇气回流弯管呈正三角形或者正方型密集均匀伸入水洗水液面以下，是一种高效平稳的甲醇气入水方式，促进了甲醇气的吸收效率与吸收率。（3）本发明的入口位于卧式罐体的底部，对甲醇气来流管线靠近甲醇气水洗罐底部的工况来讲是一种更好地选择。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但并不限制本发明的范围。

附图说明

图1是本发明一种下进式甲醇气水洗罐的简单结构图。

图2是本发明一种下进式甲醇气水洗罐的缓冲隔离板与甲醇气回流弯管配合三维视图。

图3是图1的A-A截面视图。

图4是图1的回流弯管主向视图。

其中，图1～3中：1-卧式罐体，2-补水口，3-净化气出口，4-甲醇气进口，5-溢流水出口，6-缓冲隔离板，7-甲醇气回流弯管,8-甲醇气缓冲空间，9-水洗空间，10-净化气空间，11-封头，12-液位，13-长直管，14-短直管，15-弯管。

具体实施方式

参见图1～3。一种下进式甲醇气水洗罐，包括卧式罐体1，卧式罐体1由卧式圆筒形筒体和位于其两端的封头11组成，卧式罐体1底部设有甲醇气进口4，卧式罐体1顶部设有补水口2和净化气出口3，净化气出口3邻近封头11上设有溢流水出口5，卧式罐体1内腔的中下部设置有缓冲隔离板6，缓冲隔离板6为水平设置的平板，边缘与卧式罐体1的内壁相连，缓冲隔离板6下方的空间为甲醇气缓冲空间8，缓冲隔离板6上方和液位12之间的空间为水洗空间9，液位12上方的空间为净化气空间10，缓冲隔离板6上设置有甲醇气回流弯管7，甲醇气回流弯管7由180°弯管15、短直管14和长直管13组成，短直管14和长直管13竖直设置，长直管13一端设置在缓冲隔离板6上，另一端连接弯管15的一端，弯管15的另一端连接短直管14的一端，短直管14的另一端伸入水洗水液位12以下。

所述缓冲隔离板6下表面距离卧式罐体1底部的距离为卧式罐体1直径的0.2～0.3倍，液位12处于卧式罐体1长度方向上的中轴线以上100～150mm。

所述甲醇气进口4与甲醇气缓冲空间8联通，一般位于卧式罐体1底部中心竖直向上安装。净化气出口3与净化气空间10联通，位于卧式罐体1顶部竖直向上安装，距离卧式罐体1邻近一端封头切线200～300mm，如图1所示，净化气出口3设置在卧式罐体1顶部右侧，距离卧式罐体1右侧封头切线200～300mm。补水口2与水洗空间9联通，一般位于卧式罐体1顶部中心竖直向下安装，穿过净化气空间10插入水洗空间9，补水口2的底面距离缓冲隔离板6上表面50～100mm，防止新鲜水直接冲击在液面以上对水洗水液面造成不必要的扰动。溢流水出口5位于净化气出口3邻近封头11上水平安装，如图1所示，溢流水出口5设置在卧式罐体1的右侧封头11上，溢流水出口5竖向位置处于水洗水液位12以下50～100mm，溢流水出口5安装控制水洗罐液位的小水封。

甲醇气回流弯管7为连接甲醇气缓冲腔8腔体和水洗水的通道，甲醇气回流弯管7的直径约为20～50mm。甲醇气回流弯管7入口位于缓冲隔离板6，出口伸入水洗水液位12以下 50～100mm。一般限制甲醇气回流弯管7内的气流速度一般为0.2～0.5m/s。甲醇气回流弯管7使得甲醇气缓冲空间8内的甲醇气折流后竖直向下进入水洗水液位12以下。甲醇气回流弯管7呈正三角形或者正方形布置在缓冲隔离板6上，根据需要可以布置几十至几百根。相邻甲醇气回流弯管7之间的距离应在1.5～3倍的甲醇气回流弯管7直径。缓冲隔离板6在甲醇气进口4正对的中心位置约3～5倍甲醇气进口直径的矩形区域不进行甲醇气回流弯管7的布置，作为甲醇气的冲击挡板区域。

甲醇气缓冲空间8要有足够大的容积，使甲醇气有足够的停留时间得到充分缓冲，停留时间一般应控制在3～5分钟。尤其是，甲醇气在甲醇气缓冲空间8经过缓冲后，应当流动平稳、分布均匀、各处的压力波动不大，能够平稳地进入甲醇气回流弯管7并平稳地进入水洗空间内的水洗水中，不使水洗水出现较大的不规则波动，达到提高水洗效果的目的。

本发明各部件的材料一般为不锈钢(例如304不锈钢)，部件之间的连接一般采用焊接。

采用上述的下进式甲醇气水洗罐对甲醇气进行水洗的工作过程如下：首先甲醇气（含量在20%以下，其余为氮气等惰性气体）自甲醇气进口4竖直向上进入缓冲隔离板6下方的甲醇气缓冲空间8；经过缓冲之后，甲醇气沿甲醇气回流弯管7的长直管13、180°弯管15和短直管14向上流动转而向下流动进入水洗水液位12以下的水洗空间9进行水洗作业；经过水洗之后的净化气浮升至水洗水液位12以上的净化气空间10，然后净化气经净化气出口3排入大气。水洗水经补水口2进入水洗空间9进行补水形成长流水，水洗废水经溢流水出口5流出卧式罐体1，溢流水出口5处安装小水封用于控制浴洗水液位。

Claims (10)

1.一种下进式甲醇气水洗罐，包括卧式罐体（1），卧式罐体（1）由卧式圆筒形筒体和位于其两端的封头（11）组成，其特征在于：所述卧式罐体（1）底部设有甲醇气进口（4），卧式罐体（1）顶部设有补水口（2）和净化气出口（3），净化气出口（3）邻近封头（11）上设有溢流水出口（5），卧式罐体（1）内腔的中下部设置有缓冲隔离板（6），缓冲隔离板（6）为水平设置的平板，边缘与卧式罐体（1）的内壁相连，缓冲隔离板（6）下方的空间为甲醇气缓冲空间（8），缓冲隔离板（6）上方和液位（12）之间的空间为水洗空间（9），液位（12）上方的空间为净化气空间（10），缓冲隔离板（6）上设置有甲醇气回流弯管（7），甲醇气回流弯管（7）由180°弯管（15）、短直管（14）和长直管（13）组成，短直管（14）和长直管（13）竖直设置，长直管（13）一端设置在缓冲隔离板（6）上，另一端连接弯管（15）的一端，弯管（15）的另一端连接短直管（14）的一端，短直管（14）的另一端伸入水洗水液位（12）以下。

2.根据权利要求1所述的一种下进式甲醇气水洗罐，其特征在于：所述缓冲隔离板（6）下表面距离卧式罐体（1）底部的距离为卧式罐体（1）直径的0.2～0.3倍。

3.根据权利要求1所述的一种下进式甲醇气水洗罐，其特征在于：所述液位（12）处于卧式罐体（1）长度方向上的中轴线以上100～150mm。

4.根据权利要求1所述的一种下进式甲醇气水洗罐，其特征在于：所述甲醇气进口（4）位于卧式罐体（1）底部中心竖直向上安装。

5.根据权利要求1所述的一种下进式甲醇气水洗罐，其特征在于：所述净化气出口（3）位于卧式罐体（1）顶部竖直向上安装，距离卧式罐体（1）邻近一端封头切线200～300mm，溢流水出口（5）位于净化气出口（3）邻近封头（11）上水平安装，溢流水出口（5）竖向位置处于水洗水液位（12）以下50～100mm。

6.根据权利要求1所述的一种下进式甲醇气水洗罐，其特征在于：所述补水口（2）位于卧式罐体（1）顶部中心竖直向下安装，插入水洗空间（9），补水口（2）的底面距离缓冲隔离板（6）上表面50～100mm。

7.根据权利要求1所述的一种下进式甲醇气水洗罐，其特征在于：所述所述甲醇气回流弯管（7）的直径为20～50mm，甲醇气回流弯管（7）入口位于缓冲隔离板（6），出口伸入水洗水液位（12）以下 50～100mm，限制甲醇气回流弯管（7）内的气流速度为0.2～0.5m/s。

8.根据权利要求1或7所述的一种下进式甲醇气水洗罐，其特征在于：所述甲醇气回流弯管（7）呈正三角形或者正方形布置在缓冲隔离板（6）上，布置几十至几百根，相邻甲醇气回流弯管（7）之间的距离为1.5～3倍的甲醇气回流弯管（7）直径。

9.根据权利要求1所述的一种下进式甲醇气水洗罐，其特征在于：所述缓冲隔离板（6）在甲醇气进口（4）正对中心位置区域不进行甲醇气回流弯管（7）的布置，该区域为3～5倍甲醇气进口直径的矩形区域。

10.根据权利要求1所述的一种下进式甲醇气水洗罐，其特征在于：所述甲醇气缓冲空间（8）的容积使甲醇气有足够的停留时间得到充分缓冲，甲醇气在甲醇气缓冲空间（8）内的停留时间控制在3～5分钟。