CN110860187A - 一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔 - Google Patents
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Abstract
一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔是应用于石油、化工设备技术领域，针对使用汽油、柴油或石脑油等溶剂做吸收液对有机溶剂挥发气体进行回收的吸收塔，在上塔筒1内设置304不锈钢材质的填料8、丝网除雾器9、螺旋喷嘴10、板网11使吸收塔内更清洁，设置环形支撑圈12和环形压圈13固定填料8、使吸收液只流经其内圈且直接落入下塔筒2，防止吸收剂中的杂质在内塔壁结垢且有效地减小压阻，塔底5为椭圆弧形并在其底部设置扰流器14，使杂质随液流一起轻易地被带离塔底5且不产生旋流，有效地防止塔底5内产生淤积。本吸收塔结构简洁，自清洁，免维护，回收效率高，运行安全、可靠、节约能源。
Description
技术领域
本发明涉及石油、化工设备技术领域，具体涉及一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔。
背景技术
现有用于有机溶剂挥发气体回收的吸收塔采用平面塔底，其优点是设计、加工较容易，使用的吸收液是汽油、柴油或石脑油等溶剂、其特性是与被回收的有机溶剂的互溶性强、饱和蒸汽压相对较高，为避免配套的离心式液泵发生气蚀和输液管道发生异常震动，吸收塔的出液口需要设置在距离平面塔底一定高度的塔壁上，为了保证下塔体内保持一定高度的吸收液，只能采取增加下塔体的高度或者加大下塔体直径的方案来解决，这样虽然可以避免气蚀和震动现象的发生，但长期运转吸收液中的杂质会在塔底形成大量的沉淀、淤积物，导致其它设备时常发生杂质阻塞故障而引发大面积的停机事故，影响设备正常运行，吸收塔的定期清淤检修也增加了生产系统的停机时间，导致运行成本增加。因此，如何克服上述缺点，成为用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种设计简洁，自清洁，免维护，回收效率高，运行安全、可靠、节约能源的用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔。
本发明的一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔，包括：上塔筒、下塔筒、上端口法兰、平面盖板、塔底、圆形底板、加厚法兰、填料、丝网除雾器、螺旋喷嘴、板网、环形支撑圈、环形压圈、扰流器、出液口、排液口、进气口、尾气口、液位计口、尾气出口法兰、吸收液进口法兰、吸收液出口法兰、液位计接口法兰、进气接口法兰、尾气管、进液管、进气管、液位计口接管、排液口接管、出液口接管、排液管、出液管、裙座、排液阀、安全阀接口、底座固定孔等部分。各部分的连接关系是：上塔筒的上口连接上端口法兰、下口连接一个加厚法兰，下塔筒的上口连接一个加厚法兰、两个加厚法兰通过多个螺栓将上塔筒和下塔筒连接成一体，上端口法兰通过多个螺栓连接平面盖板，平面盖板的中心处设置一个安全阀接口，下塔筒的下口与塔底的上口连接，塔底的外壁与裙座的上口连接，裙座的下口与圆形底板连接，圆形底板的外圈平均间隔设置个底座固定孔用于吸收塔的安装固定，在上端口法兰下方一定高度的上塔筒的一侧筒壁处开设尾气口且连接尾气管的入口，尾气管垂直筒壁向外布置且在出口连接尾气出口法兰，在上塔筒内部位于尾气口下方的一定高度处水平设置丝网除雾器，丝网除雾器下方一定高度的塔心处设置螺旋喷嘴，螺旋喷嘴的出口垂直向下、入口向上连接90°弯头后再连接进液管的出口，进液管水平延伸至尾气口对称侧的筒壁外侧且在入口连接吸收液进口法兰，自螺旋喷嘴下方的一定高度处至上塔筒加厚法兰以上的筒体内设置填料，两个环形支撑圈分别设置在填料的顶部和底部且固定在上塔筒的内壁上、环形支撑圈下面设置板网、板网下面设置环形压圈，通过多个不锈钢螺栓连接使环形压圈压紧板网与环形支撑圈连接起来固定填料，在下塔筒的加厚法兰下方一定高度且位于尾气口同侧的筒壁处开设进气口且连接进气管的出口、进气管垂直筒壁向外布置且在入口连接进气接口法兰，进气口对称侧的筒壁位置向下偏移一定高度处及其再向下间隔1米的位置分别开设一个液位计口且连接液位计口接管的入口，液位计口接管垂直筒壁向外布置且在出口连接液位计接口法兰，在运行过程中，液位信号通过相关设备的控制使下塔筒内的液位高度保持稳定，出液口开设在塔底的中心处，出液口连接出液口接管，在出液口接管的入口设置扰流器，出液口接管的出口连接90°弯头后再连接出液管的入口，出液管水平延伸至液位计口同侧的裙座筒壁的外侧且在出口连接吸收液出口法兰，延指向进气口侧的塔底径向偏离扰流器的塔底处开设排液口，排液口连接排液口接管的入口，排液口接管的出口连接90°弯头后再连接排液管的入口，排液管水平延伸至进气口同侧的裙座筒壁的外侧且在出口连接排液阀用于吸收液的排空。
进一步，上塔筒和下塔筒的内径、壁厚相同，材质是Q345碳钢。
进一步，环形支撑圈和环形压圈的内径相同、外径与上塔筒内径紧配合、厚度与上塔筒的筒壁厚度相同、材质是Q345碳钢。
进一步，环形支撑圈的外缘与上塔筒内壁满焊连接，吸收液通过填料后，只在环形支撑圈的内圈范围形成液流并直接落入下塔筒，减少填料以下的塔筒内壁结垢。
进一步，丝网除雾器采用304不锈钢材质、其外径与上塔筒内径紧配合。
进一步，螺旋喷头采用内螺旋结构、304不锈钢材质。
进一步，板网采用大孔、粗丝、耐腐蚀的304不锈钢板网并加工成直径与上塔筒内径紧配合的圆形。
进一步，填料由表面积大、空隙率大、耐腐蚀的304不锈钢材质的矩鞍环采用散装方式组成。
进一步，塔底采用口径、壁厚与下塔筒尺寸相同的椭圆封头、材质是Q345碳钢。
进一步，出液口接管穿过出液口、在塔底内只保留高出塔底内表面的最小高度且不超过5mm，出液口接管与塔底内表面满焊呈平缓过渡连接并打磨光滑，不影响吸收液中的杂质随液流一起被带离塔底。
进一步，扰流器由Q345碳钢材质的钢板加工而成，呈正十字型、高度8-10cm，钢板厚度5mm，十字轴长度不低于出液口接管外径的2.2倍，扰流器对正出液口接管的入口中心且紧贴出液口接管的入口布置、且在其与出液口接管和塔底内表面的接触处进行焊接固定，避免吸收液流出塔底时产生旋流。
进一步，除特殊说明及法兰与法兰通过法兰垫片密封由螺栓连接外的所有连接均采用满焊焊接工艺。
本发明的有益效果在于
1．本发明中，吸收塔的塔底采用345碳钢材质的椭圆封头，出液口设置在塔底的中心且最低处，取消了平底吸收塔的出液口预留高度，实现了上塔筒和下塔筒采用相同内径的设计，同时椭圆弧形塔底可以使吸收液中的杂质随液流一起被轻易地带离塔底，有明显的自清洁效果，避免了杂质沉淀、淤积造成的各种堵塞故障。
2. 本发明中，固定填料的环形支撑圈的外缘与上塔筒内壁满焊连接，保证强度的同时吸收液通过填料后，只在环形支撑圈的内圈范围形成液流并直接落入下塔筒，减少填料以下的塔体内壁结垢。
3.本发明中，吸收塔的板网采用大孔、粗丝、耐腐蚀的304不锈钢板网且加工成直径与上塔筒内径紧配合的圆形，具有清洁、强度高、阻力小的优点。
4. 本发明中，扰流器的设置彻底解决了弧形塔底容易产生旋流的问题，避免发生气蚀和输液管道的震动，保证吸收塔自清洁状态下的安全、可靠运行。
5. 本发明中，吸收塔的螺旋喷嘴是内螺旋结构、304不锈钢材质，优点是喷嘴的流量大、不堵塞、喷射面积大、喷射均匀，提高吸收效率。
6. 本发明中，吸收塔的填料由表面积大、空隙率大、耐腐蚀的304不锈钢材质的矩鞍环采用散装的方式组成，优点是吸收面积大、清洁、耐腐蚀、吸收效率高，填料压阻小，运行更节能。
7. 本发明中，吸收塔的丝网除雾器采用304不锈钢材质、其外径与上塔筒内径紧配合，优点是清洁、耐腐蚀、除雾效果好。
8. 本发明中，吸收塔的上塔筒和下塔筒的内径、壁厚相同，减小了占地面积。
附图说明
附图1是一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔的结构示意图。
附图2是一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔的下塔筒剖面俯视示意图。
图1和图2中，1.上塔筒、2.下塔筒、3.上端口法兰、4.平面盖板、5.塔底、6.圆形底板、7.加厚法兰、8.填料、9.丝网除雾器、10.螺旋喷嘴、11.板网、12.环形支撑圈、13.环形压圈、14.扰流器、15.出液口、16.排液口、17.进气口、18.尾气口、19.液位计口、20.尾气出口法兰、21.吸收液进口法兰、22.吸收液出口法兰、23.液位计接口法兰、24.进气接口法兰、25.尾气管、26.进液管、27.进气管、28.液位计口接管、29.排液口接管、30.出液口接管、31.排液管、32.出液管、33.裙座、34.排液阀、35.安全阀接口、36.底座固定孔。
具体实施方式
参见图1和图2所示，本发明一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔，包括上塔筒1、下塔筒2、上端口法兰3、平面盖板4、塔底5、圆形底板6、加厚法兰7、填料8、丝网除雾器9、螺旋喷嘴10、板网11、环形支撑圈12、环形压圈13、扰流器14、出液口15、排液口16、进气口17、尾气口18、液位计口19、尾气出口法兰20、吸收液进口法兰21、吸收液出口法兰22、液位计接口法兰23、进气接口法兰24、尾气管25、进液管26、进气管27、液位计口接管28、排液口接管29、出液口接管30、排液管31、出液管32、裙座33、排液阀34、安全阀接口35、底座固定孔36，所述上塔筒1的上口连接上端口法兰3、下口连接一个加厚法兰7，下塔筒2的上口连接一个加厚法兰7、两个加厚法兰7通过多个螺栓将上塔筒1和下塔筒2连接成一体，上端口法兰3通过多个螺栓连接平面盖板4，平面盖板4的中心处设置一个安全阀接口35，下塔筒2的下口与塔底5的上口连接，塔底5的外壁与裙座33的上口连接，裙座33的下口与圆形底板6连接，圆形底板6的外圈平均间隔设置8个底座固定孔36用于吸收塔的安装固定，在上端口法兰3下方一定高度的上塔筒1的左侧筒壁处开设尾气口18且连接尾气管25的入口，尾气管25垂直筒壁向外布置且在出口连接尾气出口法兰20，在上塔筒1内部位于尾气口18下方的一定高度处水平设置丝网除雾器9，丝网除雾器9下方一定高度的塔心处设置螺旋喷嘴10，螺旋喷嘴10的出口垂直向下、入口向上连接90°弯头后再连接进液管26的出口，进液管26水平延伸至尾气口18对称侧的筒壁外侧且在入口连接吸收液进口法兰21，自螺旋喷嘴10下方的一定高度处至上塔筒1的加厚法兰7以上的筒体内设置填料8，两个环形支撑圈12分别设置在填料8的顶部和底部且固定在上塔筒1的内壁上、环形支撑圈12下面设置板网11、板网11下面设置环形压圈13，通过多个不锈钢螺栓连接使环形压圈13压紧板网11与环形支撑圈12连接起来固定填料8，在下塔筒2的加厚法兰7下方一定高度且位于尾气口18同侧的筒壁处开设进气口17且连接进气管27的出口、进气管27垂直筒壁向外布置且在入口连接进气接口法兰24，进气口17对称侧的筒壁位置向下偏移一定高度处及其再向下间隔1米的位置分别开设一个液位计口19且连接液位计口接管28的入口，液位计口接管28垂直筒壁向外布置且在出口连接液位计接口法兰23，在运行过程中，液位信号通过相关设备的控制使下塔筒2内的液位高度保持稳定，出液口15开设在塔底5的中心处，出液口15连接出液口接管30，在出液口接管30的入口设置扰流器14，出液口接管30的出口连接90°弯头后再连接出液管32的入口，出液管32水平延伸至液位计口19同侧的裙座33筒壁的外侧且在出口连接吸收液出口法兰22，延指向进气口17侧的塔底5径向偏离扰流器14的塔底5处开设排液口16，排液口16连接排液口接管29的入口，排液口接管29的出口连接90°弯头后再连接排液管31的入口，排液管31水平延伸至进气口17同侧的裙座33筒壁的外侧且在出口连接排液阀34用于吸收液的排空。
吸收液经过吸收液进口法兰21进入进液管26、经90度转角弯头通过螺旋喷嘴10形成均匀的喷射面并覆盖填料8的上表面，吸收液向下自然流动，在填料8的表面形成均匀的吸收液液膜，此时有机溶剂挥发气体通过进气接口法兰24经进气管27、进气口17进入下塔筒2并由下向上通过填料8与吸收液液膜接触被溶解回收，未被回收的尾气通过丝网除雾器9，尾气中夹带的液滴被丝网除雾器9拦截，经过除雾后的尾气经尾气口18进入尾气管25、通过尾气出口法兰20排出，回收了有机溶剂挥发气体的吸收剂流出填料8、经过环形支撑圈12、板网11和环形压圈13流入下塔筒2，下塔筒2中储存了一定高度的吸收液，吸收液的液面高度被控制在两个液位计接口法兰23之间距离的中点处，下塔筒2内的吸收液经过扰流器14、出液口15进入出液口接管30经90度转角弯头进入出液管32、通过吸收液出口法兰22被配套的离心式液泵带离下塔筒2。
在本实施例中，除特殊说明及法兰与法兰通过法兰垫片密封由螺栓连接外的所有连接均采用满焊焊接工艺。
上塔筒1和下塔筒2的内径、筒壁厚度相同、材质是Q345碳钢。
环形支撑圈12和环形压圈13的内径相同、外径与上塔筒1内径紧配合、厚度与上塔筒1的筒壁厚度相同、材质是Q345碳钢。
环形支撑圈12的外缘与上塔筒1内壁满焊连接，吸收液通过填料8后，只在环形支撑圈12的内圈范围形成液流并直接落入下塔筒2，减少填料8以下的塔筒内壁结垢。
丝网除雾器9采用304不锈钢材质、其外径和上塔筒1内径紧配合，优点是清洁、耐腐蚀、除雾效果好。
螺旋喷嘴10是内螺旋结构、材质是304不锈钢，其优点是清洁、耐腐蚀、流量大、不堵塞、喷射面积大、喷射均匀，提高吸收效率。
板网11采用大孔、粗丝、耐腐蚀的304不锈钢板网、并加工成直径与上塔筒1内径紧配合的圆形，具有清洁、强度高、阻力小的优点。
填料8由表面积大、空隙率大、耐腐蚀的304不锈钢材质的矩鞍环采用散装方式组成，优点是吸收面积大、清洁、耐腐蚀、吸收效率高，填料压阻小，运行更节能。
塔底5采用口径、壁厚与下塔筒2尺寸相同的椭圆封头、材质是Q345碳钢，椭圆弧形的塔底5可以使吸收液中的杂质随液流一起被轻易地带离塔底5，有明显的自清洁效果，避免了杂质沉淀、淤积造成的各种堵塞故障。
出液口接管30穿过出液口15、在塔底5内只保留高出塔底5内表面的最小高度且不超过5mm，出液口接管30与塔底5内表面满焊呈平缓过渡连接并打磨光滑，不影响吸收液中的杂质随液流一起被带离塔底5。
扰流器14由Q345碳钢材质的钢板加工而成，呈正十字型、高度8-10cm，钢板厚度5mm，十字轴长度不低于出液口接管30外径的2.2倍，扰流器14对正出液口接管30的入口中心且紧贴出液口接管30的入口布置、且在其与出液口接管30和塔底5内表面的接触处进行焊接固定，其解决了弧形塔底5产生旋流的问题，避免气蚀和输液管道震动的发生，保证吸收塔自清洁状态下的安全、可靠运行。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，本领域技术人员依据上述实施方式所作出的任何显而易见的改进或变更，均应属于本发明的保护范畴。
Claims (10)
1.一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔，包括上塔筒、下塔筒、上端口法兰、平面盖板、塔底、圆形底板、加厚法兰、填料、丝网除雾器、螺旋喷嘴、板网、环形支撑圈、环形压圈、扰流器、出液口、排液口、进气口、尾气口、液位计口、尾气出口法兰、吸收液进口法兰、吸收液出口法兰、液位计接口法兰、进气接口法兰、尾气管、进液管、进气管、液位计口接管、排液口接管、出液口接管、排液管、出液管、裙座、排液阀、安全阀接口、底座固定孔，所述上塔筒的上口连接上端口法兰、下口连接一个加厚法兰，下塔筒的上口连接一个加厚法兰、两个加厚法兰通过多个螺栓将上塔筒和下塔筒连接成一体，上端口法兰通过多个螺栓连接平面盖板，平面盖板的中心处设置一个安全阀接口，下塔筒的下口与塔底的上口连接，塔底的外壁与裙座的上口连接，裙座的下口与圆形底板连接，圆形底板的外圈平均间隔设置个底座固定孔用于吸收塔的安装固定，在上端口法兰下方一定高度的上塔筒的一侧筒壁处开设尾气口且连接尾气管的入口，尾气管垂直筒壁向外布置且在出口连接尾气出口法兰，在上塔筒内部位于尾气口下方的一定高度处水平设置丝网除雾器，丝网除雾器下方一定高度的塔心处设置螺旋喷嘴，螺旋喷嘴的出口垂直向下、入口向上连接90°弯头后再连接进液管的出口，进液管水平延伸至尾气口对称侧的筒壁外侧且在入口连接吸收液进口法兰，自螺旋喷嘴下方的一定高度处至上塔筒加厚法兰以上的筒体内设置填料，两个环形支撑圈分别设置在填料的顶部和底部且固定在上塔筒的内壁上、环形支撑圈下面设置板网、板网下面设置环形压圈，通过多个不锈钢螺栓连接使环形压圈压紧板网与环形支撑圈连接起来固定填料，在下塔筒的加厚法兰下方一定高度且位于尾气口同侧的筒壁处开设进气口且连接进气管的出口、进气管垂直筒壁向外布置且在入口连接进气接口法兰，进气口对称侧的筒壁位置向下偏移一定高度处及其再向下间隔1米的位置分别开设一个液位计口且连接液位计口接管的入口，液位计口接管垂直筒壁向外布置且在出口连接液位计接口法兰，在运行过程中，液位信号通过相关设备的控制使下塔筒内的液位高度保持稳定，出液口开设在塔底的中心处，出液口连接出液口接管，在出液口接管的入口设置扰流器，出液口接管的出口连接90°弯头后再连接出液管的入口，出液管水平延伸至液位计口同侧的裙座筒壁的外侧且在出口连接吸收液出口法兰，延指向进气口侧的塔底径向偏离扰流器的塔底处开设排液口，排液口连接排液口接管的入口，排液口接管的出口连接90°弯头后再连接排液管的入口，排液管水平延伸至进气口同侧的裙座筒壁的外侧且在出口连接排液阀用于吸收液的排空。
2.如权利要求1所述的一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔，其特征是，吸收塔的上塔筒和下塔筒的内径、壁厚相同，材质是Q345碳钢。
3.如权利要求1所述的一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔，其特征是，塔底采用Q345碳钢材质的椭圆封头，椭圆弧形的塔底可以使吸收液中的杂质随液流一起被轻易地带离塔底。
4.如权利要求1所述的一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔，其特征是，上塔筒内的丝网除雾器的材质是304不锈钢、其外径和上塔筒内径紧配合。
5.如权利要求1所述的一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔，其特征是，上塔筒内的螺旋喷嘴是内螺旋结构、材质是304不锈钢。
6.如权利要求1所述的一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔，其特征是，上塔筒内的填料是由304不锈钢材质的矩鞍环采用散装方式组成的。
7.如权利要求1所述的一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔，其特征是，环形支撑圈的外缘与上塔筒内壁满焊连接，吸收液通过填料后，只在环形支撑圈的内圈范围形成液流并直接落入下塔筒，减少填料以下的塔筒内壁结垢。
8.如权利要求5所述的一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔，其特征是，板网采用大孔、粗丝、耐腐蚀的304不锈钢板网且加工成直径与上塔筒内径紧配合的圆形。
9.如权利要求1所述的一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔，其特征是，出液口接管穿过出液口、在塔底内只保留高出塔底内表面的最小高度且不超过5mm，出液口接管与塔底内表面满焊呈平缓过渡连接并打磨光滑，不影响吸收液中的杂质随液流一起被带离塔底。
10.如权利要求1所述的一种用于有机溶剂挥发气体回收的有自清洁功能的吸收塔，其特征是，扰流器由Q345碳钢材质的钢板加工而成，呈正十字型、高度8-10cm，钢板厚度5mm，十字轴长度不低于出液口接管外径的2.2倍，扰流器对正出液口接管的入口中心且紧贴出液口接管的入口布置、且在其与出液口接管和塔底内表面的接触处进行焊接固定，避免吸收液流出塔底时产生旋流。
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