CN110124457A - 一种甲醇气水洗装置 - Google Patents

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豆宝宜
程继元
丁梅峰
姚建军
王文昊
郭维军
李战杰
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Abstract

本发明公开了一种甲醇气水洗装置。该装置包括卧式罐体，卧式罐体顶部设有甲醇气进口，底部设有补水口，一端封头设有净化气出口和溢流水出口，内腔中上部设置有缓冲隔板，缓冲隔板上布置有安装孔，安装孔呈正三角形或者正方形布置，甲醇气下降管入口安装于安装孔，出口伸入水封水液位下方。使用本发明可以实现平稳操作、增加单位体积的含甲醇气与水洗水的接触面积、提高水洗水对甲醇气的吸收率。

Description

一种甲醇气水洗装置
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，特别涉及一种甲醇气水洗装置。
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括甲醇气筛孔区域。正常情况下，甲醇气通过水洗吸收；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。水洗吸收时，甲醇气由带有筛孔的甲醇气管进入水洗水中被吸收。但该技术的缺点是，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；而且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甲醇气水洗装置，以解决现有技术中波动剧烈、水洗效果较差等问题。
本发明提供一种甲醇气水洗装置，其技术方案是：
一种甲醇气水洗装置，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：卧式罐体顶部设有甲醇气进口，底部设有补水口，一端封头设有净化气出口和溢流水出口，卧式罐体的内腔中上部设置有缓冲隔板，卧式罐体内腔中缓冲隔板之上的空间为甲醇气缓冲空间，缓冲隔板下方的空间为水洗空间，甲醇气进口与甲醇气缓冲空间连通，补水口与水洗空间连通，水洗空间中的液位位于卧式罐体长度方向上的中轴线以下100～150mm, 缓冲隔板上布置有安装孔，甲醇气下降管入口安装于安装孔，出口伸入水洗空间中的水封水液位下方，所述甲醇气进口竖直向下安装，补水口竖直向上安装。
本发明进一步技术特征在于：所述缓冲隔板为水平设置的平板，边缘与卧式罐体的内壁相连。
本发明进一步技术特征在于：所述甲醇气进口位于卧式罐体顶部竖直向下安装，在卧式罐体长度方向上距离一侧封头的切线200～300mm，该一端封头为设有净化气出口和溢流水出口的封头，补水口在卧式罐体的长度方向上位于卧式罐体底部竖直向上安装，距离另一端封头的切线200～300mm。
本发明进一步技术特征在于：所述净化气出口设置在卧式罐体一端封头的中心，溢流水出口水平安装在净化气出口下方，且在液位的上方。
本发明进一步技术特征在于：所述溢流水出口与液位的竖直距离为50～100mm。
本发明进一步技术特征在于：所述缓冲隔板的设置位置是，与卧式罐体的中轴线距离为卧式罐体内径的0.2～0.3倍。
本发明进一步技术特征在于：所述缓冲隔板上的安装孔直径均为10～30毫米，相邻两个安装孔之间的距离为1～1.5倍的安装孔直径，缓冲隔板上正对甲醇气进口的区域内不开设安装孔，该区域的直径是甲醇气进口直径的2～3倍。
本发明进一步技术特征在于：所述甲醇气下降管为短直管结构，出口伸入水洗空间中的水封水液位以下50～100mm。
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、均匀地进入浴洗空间内的水浴水中进行第一次水洗，与水浴水的接触状况较好，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）甲醇气下降管呈正三角形或者正方型密集布满整个水洗水液面空间，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。使用本发明可以实现平稳操作、增加单位体积的含甲醇气与水洗水的接触面积、提高水洗水对甲醇气的吸收率，对含甲醇气的水洗效果好、净化程度高。
下面用附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但并不限制本发明的范围。
附图说明
图1是本发明一种甲醇气水洗装置的结构视图。
图2是本发明一种甲醇气水洗装置中甲醇水洗罐缓冲隔板俯视图。
图3是本发明一种甲醇气水洗装置中缓冲隔板与甲醇气下降管三维视图。
图4是图1中A-A截面视图。
图1～4中相同附图标记表示相同的技术特征。
其中，图1～4中：1-卧式罐体，2-甲醇气进口，3-补水口，4-净化气出口，5-溢流水出口，6-缓冲隔板，7-甲醇气下降管，8-甲醇气缓冲空间，9-水洗空间,10-封头，11-液位。
具体实施方式
参见图1～4，本发明的一种甲醇气水洗装置，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10组成，卧式罐体1内装有水洗水，水洗水由补水口3进入，卧式罐体1顶部设有甲醇气进口2，底部设有补水口3，一端封头设有净化气出口4和溢流水出口5，卧式罐体1的内腔中上部设置有缓冲隔板6，所述卧式罐体1内腔中缓冲隔板6之上的空间为甲醇气缓冲空间8，缓冲隔板6下方的空间为水洗空间9，甲醇气进口2与甲醇气缓冲空间8联通，补水口3与水洗空间9联通，水洗空间9中的液位11位于卧式罐体1长度方向上的中轴线以下100～150mm, 缓冲隔板6上布置有安装孔，甲醇气下降管7入口安装于安装孔，出口伸入水洗空间9中的水洗水液位11下方。
所述缓冲隔板6为水平设置的平板，边缘与卧式罐体1的内壁相连。
所述甲醇气进口2竖直向下安装，补水口3竖直向上安装。
所述甲醇气进口2位于卧式罐体1顶部竖直向下安装，在卧式罐体1长度方向上距离一侧封头10的切线200～300mm。该一端封头10为设有净化气出口4和溢流水出口5的封头。补水口3在卧式罐体1的长度方向上一般位于卧式罐体1底部竖直向上安装，距离另一端封头的切线约200～300mm。如图1所示，甲醇气进口2位于卧式罐体1顶部右侧，在卧式罐体1长度方向上距离右侧封头10的切线200～300mm，净化气出口4和溢流水出口5设置在卧式罐体1右侧封头10上，补水口3位于卧式罐体1底部左侧，距离左侧封头10的切线约200～300mm。
所述净化气出口4一般设置在卧式罐体1一端封头的中心。
所述溢流水出口5水平安装在净化气出口4下方，液位11的上方，与液位11的竖直距离为50～100mm，溢流水出口5的安装可以控制甲醇气水洗装置液位的小水封。
缓冲隔板6优选的设置位置是，设置在卧式罐体1中上部，于卧式罐体1的中轴线上方，与卧式罐体1的中轴线距离为卧式罐体1内直径的0.2～0.3倍。
缓冲隔板6上的安装孔呈正三角形或者正方形布置，直径一般均为10～30毫米，相邻两个安装孔之间的距离为1～1.5倍的安装孔直径，缓冲隔板6上正对甲醇气进口2的区域内不开设安装孔，该区域的直径是甲醇气进口2直径的2～3倍，作为甲醇气的冲击区域。
甲醇气下降管7为短直管结构，出口伸入水封水液位11以下50～100mm，一般应控制甲醇气下降管7内的气流速度在0.2～0.5m/s的范围内，以免对水洗水造成大的冲击且保证甲醇气与水洗水的接触时间。
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下降管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)或者其他耐腐蚀金属材料，部件之间的连接一般采用焊接。
本发明一种甲醇气水洗装置进行水洗的简单工作过程如下：
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2进入缓冲隔板6上方的甲醇气缓冲空间8；经过缓冲之后，甲醇气沿甲醇气下降管7向下流动进入水洗空间9，首先是进入水洗水液位11以下进行水洗作业，经过水洗之后的净化气浮升至水洗水液位11以上的气相空间，然后净化气经净化气出口4排入大气。水洗水经补水口3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水洗水液位（图中未示出）。

Claims (8)

1.一种甲醇气水洗装置，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：卧式罐体顶部设有甲醇气进口，底部设有补水口，一端封头设有净化气出口和溢流水出口，卧式罐体的内腔中上部设置有缓冲隔板，卧式罐体内腔中缓冲隔板之上的空间为甲醇气缓冲空间，缓冲隔板下方的空间为水洗空间，甲醇气进口与甲醇气缓冲空间连通，补水口与水洗空间连通，水洗空间中的液位位于卧式罐体长度方向上的中轴线以下100～150mm, 缓冲隔板上布置有安装孔，甲醇气下降管入口安装于安装孔，出口伸入水洗空间中的水封水液位下方，所述甲醇气进口竖直向下安装，补水口竖直向上安装。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇气水洗装置，其特征在于：所述缓冲隔板为水平设置的平板，边缘与卧式罐体的内壁相连。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇气水洗装置，其特征在于：所述甲醇气进口位于卧式罐体顶部竖直向下安装，在卧式罐体长度方向上距离一侧封头的切线200～300mm，该一端封头为设有净化气出口和溢流水出口的封头，补水口在卧式罐体的长度方向上位于卧式罐体底部竖直向上安装，距离另一端封头的切线200～300mm。
4.根据权利要求1或3所述的一种甲醇气水洗装置，其特征在于：所述净化气出口设置在卧式罐体一端封头的中心，溢流水出口水平安装在净化气出口下方，且在液位的上方。
5.根据权利要求4所述的一种甲醇气水洗装置，其特征在于：所述溢流水出口与液位的竖直距离为50～100mm。
6.根据权利要求1所述的一种甲醇气水洗装置，其特征在于：所述缓冲隔板的设置位置是，与卧式罐体的中轴线距离为卧式罐体内径的0.2～0.3倍。
7.根据权利要求1所述的一种甲醇气水洗装置，其特征在于：所述缓冲隔板上的安装孔直径均为10～30毫米，相邻两个安装孔之间的距离为1～1.5倍的安装孔直径，缓冲隔板上正对甲醇气进口的区域内不开设安装孔，该区域的直径是甲醇气进口直径的2～3倍。
8.根据权利要求1所述的一种甲醇气水洗装置，其特征在于：所述甲醇气下降管为短直管结构，出口伸入水洗空间中的水封水液位以下50～100mm。
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