CN112573480A - 一种高效甲醇制氢的生产联线 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高效甲醇制氢的生产联线，包括通过第一管路依次连接的混合桶、换热器、过热器、反应器，通过第二管路依次连接的换热器、冷却塔、洗涤塔、汽水分离器、变压吸附提纯器，所述的洗涤塔内安装有蓄液装置、搅拌装置和喷淋装置，蓄液装置包括蓄液槽；搅拌装置包括搅拌组件和驱动组件，搅拌组件包括搅拌盖和搅拌筒，搅拌盖位于蓄液槽的上侧，搅拌筒的下端位于蓄液槽内，驱动组件设置在搅拌筒上，使搅拌筒可沿着自身轴线转动；喷淋装置固定安装在搅拌盖的底面上且位于搅拌筒内侧，喷淋装置向蓄液槽内和蓄液槽环形的中心孔处喷洒洗涤液。本申请具有有效的改善洗涤不完全现象的效果。

Description

一种高效甲醇制氢的生产联线

技术领域

本申请涉及氢气制备的领域，尤其是涉及一种高效甲醇制氢的生产联线。

背景技术

目前的甲醇制氢工艺通常是将甲醇和脱盐水按照一定比例混合后，经过换热器预热后送入汽化塔。汽化后的水甲醇蒸汽经过过热器过热后进入转化器在催化剂床层进行催化裂解和变换反应，产出转化气含约74%氢气和24%二氧化碳。经换热、冷却冷凝后进入水洗吸收塔，塔底收集未转化完的甲醇和水供循环使用，塔顶气送变压吸附装置提纯。

在进行制备时，需要将在催化剂床层内产出的氢气、二氧化碳以及少量的一氧化碳、甲醇和水通入到冷却塔内，在经过冷却冷凝后进入到洗涤塔中。进入到洗涤塔内的气体在经过喷淋洗涤液清洗后，将洗涤后的气体通过汽水分离器分离和净化，最后将气体输送至变压吸附提纯器，将除了氢气以外的杂质吸附下来，从而能够得到产品氢气。

针对上述中的相关技术，发明人认为在洗涤时，通入到洗涤塔内的气态中二氧化碳的含量较多，若洗涤不完全的话，容易影响生产出来的产品质量。

发明内容

为了改善洗涤不完全，影响生产出来的产品质量的问题，本申请提供一种高效甲醇制氢的生产联线。

本申请提供的一种高效甲醇制氢的生产联线采用如下的技术方案：

一种高效甲醇制氢的生产联线，包括通过第一管路依次连接的混合桶、换热器、过热器、反应器，通过第二管路依次连接的换热器、冷却塔、洗涤塔、汽水分离器、变压吸附提纯器，所述的洗涤塔内安装有蓄液装置、搅拌装置和喷淋装置，蓄液装置包括蓄液槽，蓄液槽呈环形，蓄液槽沿着洗涤塔内侧壁设置；搅拌装置包括搅拌组件和驱动组件，搅拌组件包括固定安装在洗涤塔内的搅拌盖和转动安装在搅拌盖底面上的搅拌筒，搅拌盖位于蓄液槽的上侧，搅拌筒的转动轴线与蓄液槽的轴线共线，搅拌筒的上侧边与搅拌盖的底面位置紧密相邻，搅拌筒的下端位于蓄液槽内，驱动组件设置在搅拌筒上，使搅拌筒可沿着自身轴线转动；喷淋装置固定安装在搅拌盖的底面上且位于搅拌筒内侧，喷淋装置向蓄液槽内和蓄液槽环形的中心孔处喷洒洗涤液。

通过采用上述技术方案，在洗涤塔内安装的蓄液槽能够盛放部分洗涤液，在搅拌盖和搅拌筒的遮挡下，从洗涤塔下侧通入的气体需要通过搅拌筒和蓄液槽底面之间的缝隙后，才能够从洗涤塔内排出。当通过喷淋装置向蓄液槽内喷淋洗涤液后，从洗涤塔下侧通入的气体能够与洗涤液混合，并且在驱动组件带动搅拌筒转动后，使搅拌筒能够搅动洗涤液，通入洗涤塔内的气体能够更为充分的与洗涤液混合。有效的改善洗涤不完全的现象。

可选的，所述的搅拌组件包括开设在搅拌筒侧面上的搅拌通槽，搅拌通槽沿着搅拌筒的外侧面等间距设置，在搅拌通槽内固定安装有搅拌板，搅拌板上侧边高度低于蓄液槽的顶面高度，搅拌板相对的两条竖直侧边分别为第一搅拌边和第二搅拌边，第一搅拌边与搅拌通槽竖直的内侧壁固定连接，搅拌板中第二搅拌边的一端朝向搅拌筒外侧倾斜，且第二搅拌边与搅拌通槽内侧壁之间间隔有空隙。

通过采用上述技术方案，在搅拌筒的侧面上开设搅拌通槽，搅拌通槽内安装有搅拌板，当搅拌筒转动的时候，搅拌板能够起到搅拌的效果，使通入洗涤塔内的气体更为充分的与洗涤液混合。而开设在搅拌筒侧面上的搅拌通槽，能够使通入洗涤塔内的气体较为容易的通过搅拌筒。

可选的，所述的驱动组件包括安装在搅拌筒内侧壁上的驱动块，驱动块数量与搅拌通槽数量相等，且在搅拌通槽的上侧均设置有一块驱动块，驱动块远离搅拌筒内侧壁的侧面为斜面，该斜面与相邻的搅拌通槽内的搅拌板平行，喷淋装置包括呈环形的喷淋管，在喷淋管上安装有外喷淋头，外喷淋头的喷淋方向倾斜向下并朝向喷淋管的外侧设置，且外喷淋头喷射出的洗涤液可喷射到驱动块的斜面上。

通过采用上述技术方案，在驱动块上设置有斜面，而喷淋管上安装的外喷淋头喷出的液体能够喷射到驱动块的斜面上，在水流的冲击下，从而在进行洒水的同时，带动搅拌筒转动。

可选的，所述的搅拌装置还包括安装在蓄液槽内的支撑组件，支撑组件包括环形的支撑滑槽，在搅拌筒的底面上开设有若干个支撑槽，支撑槽内嵌设有球形的支撑滚珠，支撑槽沿着搅拌筒的底面设置有一圈；支撑滚珠同时嵌设在支撑滑槽内，并可沿着支撑滑槽移动。

通过采用上述技术方案，在搅拌筒的底面上安装有支撑滚珠，支撑滚珠嵌设在支撑滑槽内，从而对搅拌筒进行支撑，使搅拌筒在转动的时候，整体结构更为稳定。

可选的，所述的喷淋装置包括喷淋水泵，喷淋水泵的进水口连接有进水管，进水管与洗涤塔的底端连通，喷淋水泵的出水口处连接有出水管，出水管穿设过洗涤塔的上端，以及从搅拌盖的上端穿过，并连接至喷淋管。

通过采用上述技术方案，通过喷淋水泵不断的将洗涤塔底部的洗涤液抽至搅拌盖内，并通过喷淋管喷入蓄液槽内。当蓄液槽内的洗涤液越积越多时，积蓄的洗涤液从蓄液槽内溢出，并流回洗涤塔的下端。能够使洗涤液更为充分的进行洗涤。

可选的，所述的搅拌通槽的上侧边高度高于蓄液槽的顶面高度。

通过采用上述技术方案，当蓄液槽内的洗涤液蓄满后，并未完全遮挡住搅拌通槽，使通入洗涤塔内的气体可以从搅拌通槽内通过，降低了气体通入洗涤塔内时所需要的气压，从而减轻了成本。

可选的，所述的搅拌盖底面上开设有滑动槽，滑动槽呈环形，搅拌筒侧壁的厚度不大于两个滑动边之间的距离，且搅拌筒的上侧边嵌设在滑动槽内。

通过采用上述技术方案，使搅拌筒的上侧边嵌设在滑动槽内，减小了搅拌盖与滑动槽之间的缝隙，进一步减少了空气从搅拌盖内滑出的量。

可选的，所述的蓄液槽底面为斜面，且蓄液槽底面中靠近蓄液槽中心处的一边高度高于另外一边。

通过采用上述技术方案，使蓄液槽的重心位于靠近洗涤塔侧壁的位置处，使蓄液槽能够被固定的更为稳固。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.有效的改善洗涤不完全的现象；

2.搅拌筒在转动的时候，整体结构更为稳定。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图。

图2是蓄液装置和搅拌装置的位置示意图

图3是搅拌装置的结构示意图。

附图标记说明：1、洗涤塔；2、蓄液装置；21、蓄液槽；3、搅拌装置；31、搅拌组件；32、支撑组件；33、搅拌盖；331、滑动槽；34、搅拌筒；341、支撑槽；342、支撑滚珠；35、支撑滑槽；36、搅拌通槽；361、搅拌板；37、驱动块；4、喷淋装置；41、喷淋管；411、外喷淋头；412、内喷淋头；42、喷淋水泵；421、进水管；422、出水管。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种高效甲醇制氢的生产联线。参照图1，高效甲醇制氢的生产联线包括第一管路和第二管路。其中，第一管路包括依次连接的混合桶、换热器、过热器、反应器，第二管路包括依次连接的换热器、冷却塔、洗涤塔1、汽水分离器、变压吸附提纯器。在洗涤塔1内安装有蓄液装置2、搅拌装置3和喷淋装置4。

参照图1和图2，蓄液装置2包括固定安装在洗涤塔1内的环形的蓄液槽21，蓄液槽21的外径与洗涤塔1的内侧壁直径相等。蓄液槽21沿着洗涤塔1的内侧壁设置。蓄液槽21的底面为斜面，蓄液槽21的底面中，靠近洗涤塔1内侧壁的一边高度低于远离洗涤塔1内侧壁的一边高度。

参照图2和图3，搅拌装置3包括搅拌组件31和支撑组件32。搅拌组件31包括搅拌盖33和搅拌筒34。搅拌盖33固定安装在洗涤塔1内，搅拌盖33高于蓄液槽21且搅拌盖33的直径大于蓄液槽21的内径。在搅拌盖33的底面上开设有滑动槽331，滑动槽331沿着搅拌盖33底面的边缘处设置，搅拌筒34的上侧边嵌设在滑动槽331内。支撑组件32包括环形的支撑滑槽35，支撑滑槽35固定安装在蓄液槽21的底面上，支撑滑槽35的内径与滑动槽331的内径相等，支撑滑槽35的外径与滑动槽331的外径相等。在搅拌筒34的底面上开设有多个支撑槽341，支撑槽341的横截面为优弧弓形。在支撑槽341内均嵌设有球形的支撑滚珠342，支撑滚珠342同时嵌设在支撑滑槽35内并与支撑滑槽35的底面抵接，使搅拌筒34能够沿着其自身轴线转动。

参照图2和图3，在搅拌筒34的外侧壁上开设有搅拌通槽36，搅拌通槽36设置有多个，且搅拌通槽36沿着搅拌筒34的外侧壁周向设置，相邻两个搅拌通槽36之间的距离相等。搅拌通槽36的两条竖直侧边分别称为第一侧边和第二侧边。搅拌通槽36的上侧边高度高于蓄液槽21的顶面高度；在搅拌通槽36内焊接有搅拌板361，搅拌板361的上侧边高度略低于蓄液槽21的顶面高度。搅拌板361的两条竖直侧边分别称为第一搅拌边和第二搅拌边。第一搅拌边与第一侧边固定连接，第二搅拌边位于搅拌筒34的外侧，并与第二侧边之间间隔有空隙。

参照图2和图3，驱动组件包括固定安装在搅拌筒34内侧壁上的驱动块37，驱动块37数量与搅拌通槽36的数量相等，每个驱动块37均与一个搅拌通槽36对应，且驱动块37设置在其所对应的搅拌通槽36的上侧。驱动块37远离搅拌筒34内侧壁的侧面为斜面，且驱动块37上的斜面与其所对应的搅拌通槽36内的搅拌板361平行。

参照图1和图2，喷淋装置4包括喷淋水泵42和喷淋管41，喷淋管41呈环形，且喷淋管41固定安装在搅拌盖33的底面上。在喷淋管41的外侧面上安装有一圈外喷淋头411，在喷淋管41的内侧面上安装有一圈内喷淋头412。外喷淋头411和内喷淋头412的喷射方向均倾斜向下设置，外喷淋头411喷射出的洗涤液可喷射到驱动块37的斜面上，内喷淋头412喷射出的洗涤液穿设过搅拌通槽36的中心孔。喷淋水泵42设置在洗涤塔1的外侧，喷淋水泵42的进水口处连接有进水管421，进水管421与洗涤塔1的底端连通。喷淋水泵42的出水口处连接有出水管422，且出水管422的另一端穿设从洗涤塔1的上端穿入洗涤塔1内，之后穿过搅拌盖33的顶面，并连接至喷淋管41。

本申请实施例一种高效甲醇制氢的生产联线的实施原理为：在洗涤塔1内安装的蓄液槽21能够盛放部分洗涤液，洗涤液盛放的时候，需要浸没过搅拌筒34的底部。之后在搅拌盖33和搅拌筒34的遮挡下，从洗涤塔1下侧通入的气体需要通过搅拌筒34的下侧以及搅拌通槽36，才能够从洗涤塔1内排出。当通过喷淋装置4向蓄液槽21内喷淋洗涤液后，外喷淋头411喷射出的洗涤液喷射到驱动块37的斜面上，从而带动搅拌筒34转动，使搅拌筒34能够搅动洗涤液，从而使从洗涤塔1下侧通入的气体能够充分与洗涤液混合，有效的改善洗涤不完全的现象。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高效甲醇制氢的生产联线，包括通过第一管路依次连接的混合桶、换热器、过热器、反应器，通过第二管路依次连接的换热器、冷却塔、洗涤塔(1)、汽水分离器、变压吸附提纯器，其特征在于：所述的洗涤塔(1)内安装有蓄液装置(2)、搅拌装置(3)和喷淋装置(4)，蓄液装置(2)包括蓄液槽(21)，蓄液槽(21)呈环形，蓄液槽(21)沿着洗涤塔(1)内侧壁设置；搅拌装置(3)包括搅拌组件(31)和驱动组件，搅拌组件(31)包括固定安装在洗涤塔(1)内的搅拌盖(33)和转动安装在搅拌盖(33)底面上的搅拌筒(34)，搅拌盖(33)位于蓄液槽(21)的上侧，搅拌筒(34)的转动轴线与蓄液槽(21)的轴线共线，搅拌筒(34)的上侧边与搅拌盖(33)的底面位置紧密相邻，搅拌筒(34)的下端位于蓄液槽(21)内，驱动组件设置在搅拌筒(34)上，使搅拌筒(34)可沿着自身轴线转动；喷淋装置(4)固定安装在搅拌盖(33)的底面上且位于搅拌筒(34)内侧，喷淋装置(4)向蓄液槽(21)内和蓄液槽(21)环形的中心孔处喷洒洗涤液。

2.根据权利要求1所述的一种高效甲醇制氢的生产联线，其特征在于：所述的搅拌组件(31)包括开设在搅拌筒(34)侧面上的搅拌通槽(36)，搅拌通槽(36)沿着搅拌筒(34)的外侧面等间距设置，在搅拌通槽(36)内固定安装有搅拌板(361)，搅拌板(361)上侧边高度低于蓄液槽(21)的顶面高度，搅拌板(361)相对的两条竖直侧边分别为第一搅拌边和第二搅拌边，第一搅拌边与搅拌通槽(36)竖直的内侧壁固定连接，搅拌板(361)中第二搅拌边的一端朝向搅拌筒(34)外侧倾斜，且第二搅拌边与搅拌通槽(36)内侧壁之间间隔有空隙。

3.根据权利要求2所述的一种高效甲醇制氢的生产联线，其特征在于：所述的驱动组件包括安装在搅拌筒(34)内侧壁上的驱动块(37)，驱动块(37)数量与搅拌通槽(36)数量相等，且在搅拌通槽(36)的上侧均设置有一块驱动块(37)，驱动块(37)远离搅拌筒(34)内侧壁的侧面为斜面，该斜面与相邻的搅拌通槽(36)内的搅拌板(361)平行，喷淋装置(4)包括呈环形的喷淋管(41)，在喷淋管(41)上安装有外喷淋头(411)，外喷淋头(411)的喷淋方向倾斜向下并朝向喷淋管(41)的外侧设置，且外喷淋头(411)喷射出的洗涤液可喷射到驱动块(37)的斜面上。

4.根据权利要求3所述的一种高效甲醇制氢的生产联线，其特征在于：所述的搅拌装置(3)还包括安装在蓄液槽(21)内的支撑组件(32)，支撑组件(32)包括环形的支撑滑槽(35)，在搅拌筒(34)的底面上开设有若干个支撑槽(341)，支撑槽(341)内嵌设有球形的支撑滚珠(342)，支撑槽(341)沿着搅拌筒(34)的底面设置有一圈；支撑滚珠(342)同时嵌设在支撑滑槽(35)内，并可沿着支撑滑槽(35)移动。

5.根据权利要求3所述的一种高效甲醇制氢的生产联线，其特征在于：所述的喷淋装置(4)包括喷淋水泵(42)，喷淋水泵(42)的进水口连接有进水管(421)，进水管(421)与洗涤塔(1)的底端连通，喷淋水泵(42)的出水口处连接有出水管(422)，出水管(422)穿设过洗涤塔(1)的上端，以及从搅拌盖(33)的上端穿过，并连接至喷淋管(41)。

6.根据权利要求3所述的一种高效甲醇制氢的生产联线，其特征在于：所述的搅拌通槽(36)的上侧边高度高于蓄液槽(21)的顶面高度。

7.根据权利要求4所述的一种高效甲醇制氢的生产联线，其特征在于：所述的搅拌盖(33)底面上开设有滑动槽(331)，滑动槽(331)呈环形，搅拌筒(34)侧壁的厚度不大于两个滑动边之间的距离，且搅拌筒(34)的上侧边嵌设在滑动槽(331)内。

8.根据权利要求1所述的一种高效甲醇制氢的生产联线，其特征在于：所述的蓄液槽(21)底面为斜面，且蓄液槽(21)底面中靠近蓄液槽(21)中心处的一边高度高于另外一边。

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