CN112742182B - 一种hcl降膜吸收器的气液分离系统 - Google Patents

一种hcl降膜吸收器的气液分离系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种HCL降膜吸收器的气液分离系统，其结构包括设置在所述外壳体底部的气液分离段，气液分离段顶部设有石墨吸收列管，气液分离段的内部设有溶解箱，溶解箱的内部盛有有氯化钠溶液，溶解箱的顶部开设有HCL收集口、混合气体收集口，石墨吸收列管贯穿HCL收集口延伸至氯化钠溶液的内部，混合气体收集口连通有氢气氯气分离器，溶解箱可分离的设置在气液分离段的内部，本发明实现了HCL和氢气、氯气的彻底分离。

Description

一种HCL降膜吸收器的气液分离系统
技术领域：
本发明涉及一种降膜吸收器生产技术领域，尤其是一种HCL降膜吸收器的气液分离系统。
背景技术：
石墨降膜吸收器是指以不透性石墨为主体的降膜式气体吸收设备。不透性石墨是指对气体、蒸汽、液体等流体介质具有不渗透性的石墨制品。石墨材料是一种特殊的非金属材料，它不仅具有良好的物理机械性能和加工性能，而且还具有优异的耐腐蚀性和高的热导率，因此，是制造化工防腐蚀设备的理想材料。
目前，HLC石墨降膜吸收器由气-液分布器、吸收冷却段和气液分离段三部分组成，其中，气液分离段是将HCL和未被吸收的气体氢气、氯气进行分离，分离后，氢气、氯气被送往尾气塔，HCL输入贮槽，然而这种分离方式过于简单，很容易导致HCL中也会含有氯气，难以实现HCL和氢气、氯气彻底分离。
发明内容：
本发明的目的提供一种HCL降膜吸收器的气液分离系统，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
为解决上述技术问题，本发明提供一种HCL降膜吸收器的气液分离系统，其结构包括设置在所述外壳体底部的气液分离段，气液分离段顶部设有石墨吸收列管，其创新点在于：气液分离段的内部设有溶解箱，溶解箱的内部盛有有氯化钠溶液，溶解箱的顶部开设有HCL收集口、混合气体收集口，石墨吸收列管贯穿HCL收集口延伸至氯化钠溶液的内部，混合气体收集口连通有氢气氯气分离器，溶解箱可分离的设置在气液分离段的内部。
进一步的，上述气液分离段的底部设有可上下移动的升降板，溶解箱可滑动的设置在升降板上，气液分离段的侧面开设有供溶解箱进出的开口，溶解箱的顶部设有两个弹性门，两个弹性门分别可弹性开合的设置在HCL收集口、混合气体收集口；
升降板上设有溶解箱的定位件，定位件使得两个弹性门分别一一对应石墨吸收列管、氢气氯气分离器。
进一步的，上述溶解箱顶部平面的中心位置设有校准板，两个弹性门分别对称开设在校准板的两侧，定位件包括距离传感器、弹性调节件以及固定件，升降板的内部设有平行于溶解箱侧面的定位板，距离传感器设置在定位板上，弹性调节件设置在溶解箱的侧面和定位板之间，固定件用于限制溶解箱在升降板上的滑动位置。
进一步的，上述升降板上设有对称的多节滑槽，溶解箱的底部设有对称的滑块，滑块可滑动的嵌入在多节滑槽的内部；
弹性调节件包括伸缩杆和两个缓冲弹簧，伸缩杆固定在溶解箱的侧面和定位板之间，两个缓冲弹簧的一端分别一一固定在滑块上，两个缓冲弹簧的另一端分别设置在多节滑槽的端部。
进一步的，上述固定件包括封闭板和螺纹固定杆，开口呈圆形，封闭板的形状和开口相对应，封闭板可拆卸的封闭在开口上，封闭板的圆心位置设有前置螺纹孔，溶解箱的侧面设有后置螺纹孔，前置螺纹孔和后置螺纹孔正面相对设置，螺纹固定杆依次螺纹贯穿在前置螺纹孔、后置螺纹孔上。
进一步的，上述氢气氯气分离器包括低温箱和气体收集罐，低温箱的内部设有分离件，分离件的正下方设有收集瓶，混合气体收集口、分离件以及气体收集罐之间通过管道相连通。
进一步的，上述分离件包括螺旋管和冷凝管，螺旋管的顶部设有出气口，螺旋管的底部设有进气口、出液口，出液口位于收集瓶的正上方，管道依次连通进气口，出气口上，冷凝管环绕在螺旋管的四周。
本发明的有益效果在于：
1、本发明提供了一种HCL降膜吸收器的气液分离系统，在HCL、氢气以及氯气混合体的流通过程中，鉴于氯气在氯化钠溶液中的化学平衡原理，确保氯化钠和HCL的混合液体中不存在氯气，同时氢气氯气的混合气体经过氢气氯气分离器，实现了HCL和氢气、氯气的彻底分离；
2、本发明提供了一种HCL降膜吸收器的气液分离系统，在将溶解箱从气液分离段进行分离时，升降板的上下移动以及溶解箱在升降板的滑动实现了溶解箱在气液分离段的自动分离，同时，定位件的设置确保了溶解箱在进入气液分离段时，其位置能够始终保持一致性；
3、本发明提供了一种HCL降膜吸收器的气液分离系统，溶解箱在升降板上的滑动过程中，弹性调节件使得溶解箱在升降板上的滑动具有一定的阻尼效果，从而提高了溶解箱在升降板上定位位置的准确性；
4、本发明提供了一种HCL降膜吸收器的气液分离系统，溶解箱在升降板上的滑动通过滑块在多节滑槽上的滑动实现，在滑块在多节滑槽112的滑动过程中，缓冲弹簧使得滑块在多节滑槽上的滑动具有移动的阻尼效果，而伸缩杆起到了溶解箱在升降板上滑动时具有一定的导向作用下，从而确保了溶解箱在升降板上滑动的稳定性；
5、本发明提供了一种HCL降膜吸收器的气液分离系统，在将氢气和氯气进行分离时，通过低温作用使得氯气液化，进而实现氢气和氯气的分离，而螺旋管的设置确保了氯气在分离件位置的液化效果，进而提高了氢气和氯气之间的分离效果。
附图说明：
图1为本发明侧面结构示意图。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1为本发明的一种具体实施方式，其结构包括设置在所述外壳体101底部的气液分离段1，气液分离段1顶部设有石墨吸收列管102，气液分离段1的内部设有溶解箱2，溶解箱2的内部盛有有氯化钠溶液，溶解箱2的顶部开设有HCL收集口21、混合气体收集口22，石墨吸收列管102贯穿HCL收集口21延伸至氯化钠溶液的内部，混合气体收集口22连通有氢气氯气分离器3，溶解箱2可分离的设置在气液分离段1的内部。
在本发明中，HCL降膜吸收器进行气液分离的工作原理如下：HCL、氢气以及氯气的混合体经过石墨吸收列管102统一通过HCL收集口21进入到溶解箱2内部的氯化钠溶液中，在此过程中，HCL能够溶解在氯化钠溶液中，而氢气、氯气极难溶解于氯化钠溶液中，此时，氢气和氯气从氯化钠溶液中溢出并经过混合气体收集口22进入到氢气氯气分离器3，实现将氢气、氯气的分离，在后续需要将HCL和氯化钠溶液分离时，将溶解箱2从气液分离段1内部分离，并对溶解箱2内部的混合溶液进行蒸馏，即可得到HCL溶液。
在本发明中，在HCL、氢气以及氯气混合体的流通过程中，鉴于氯气在氯化钠溶液中的化学平衡原理，确保氯化钠和HCL的混合液体中不存在氯气，同时氢气氯气的混合气体经过氢气氯气分离器3，实现了HCL和氢气、氯气的彻底分离。
在本发明中，作为优选方案，上述气液分离段1的底部设有可上下移动的升降板11，溶解箱2可滑动的设置在升降板11上，气液分离段1的侧面开设有供溶解箱2进出的开口12，溶解箱2的顶部设有两个弹性门103，两个弹性门103分别可弹性开合的设置在HCL收集口21、混合气体收集口22；
升降板11上设有溶解箱2的定位件4，定位件4使得两个弹性门103分别一一对应石墨吸收列管102、氢气氯气分离器3。
在本发明中，溶解箱2在气液分离段进行分离的过程如下：
1、在需要将溶解箱2从气液分离段的内部进行分离时，升降板11带动溶解箱2在气液分离段的位置进行向下移动，从而时HCL收集口21、混合气体收集口22分别一一脱离石墨吸收列管102、氢气氯气分离器3，随后将溶解箱2在升降板11的表面进行滑动并从开口12的位置滑出气液分离段的内部，实现了溶解箱2从气液分离段的内部的分离；
2、在需要将溶解箱2重新进入气液分离段的内部时，将溶解箱2在升降板11的表面进行滑动，并从开口12的位置滑入气液分离段的内部，通过定位件4定位溶解箱2在升降板11上的滑动位置，使得HCL收集口21、混合气体收集口22分别一一对应石墨吸收列管102、氢气氯气分离器3，随后将升降板11带动溶解箱2在气液分离段的内部向上移动，从而使得HCL收集口21、混合气体收集口22重新对接在石墨吸收列管102、氢气氯气分离器3上，在具体对接时，弹性门103的设置使得HCL收集口21、混合气体收集口22能够被外界自动顶开。
在本发明中，在将溶解箱2从气液分离段进行分离时，升降板11的上下移动以及溶解箱2在升降板11的滑动实现了溶解箱2在气液分离段的自动分离，同时，定位件4的设置确保了溶解箱2在进入气液分离段时，其位置能够始终保持一致性。
在本发明中，作为优选方案，定位件4的具体结构如下：上述溶解箱2顶部平面的中心位置设有校准板5，两个弹性门103分别对称开设在校准板5的两侧，定位件4包括距离传感器41、弹性调节件6以及固定件7，升降板11的内部设有平行于溶解箱2侧面的定位板111，距离传感器41设置在定位板111上，弹性调节件6设置在溶解箱2的侧面和定位板111之间，固定件7用于限制溶解箱2在升降板11上的滑动位置。
在本发明中，定位件4将溶解箱2定位在升降板11上的工作原理如下：溶解箱2在升降板11上进行滑动时，通过距离传感器41始终能够检测定位板111和校准板5之间的距离，优选的，距离传感器41上电连接有屏幕显示器，能够显示校准板5和定位板111之间的距离，因此，在具体将溶解箱2在升降板11上进行滑动时，能够随时检测到定位板111和校准板5之间的距离，根据溶解箱2上HCL收集口21、混合气体收集口22分别和石墨吸收列管102、氢气氯气分离器3之间一一对应的位置管，算出定位板111和校准板5之间需要移动的距离，即能实现HCL收集口21、混合气体收集口22分别和石墨吸收列管102、氢气氯气分离器3一一对应，而在溶解箱2在升降板11上的位置定位后，通过固定件7将溶解箱2在升降板11上的位置进行固定，确保溶解箱2在神经病上位置的稳定性。
在本发明中，溶解箱2在升降板11上的滑动过程中，弹性调节件6使得溶解箱2在升降板11上的滑动具有一定的阻尼效果，从而提高了溶解箱2在升降板11上定位位置的准确性。
在本发明中，作为优选方案，弹性调节件6的具体结构如下：上述升降板11上设有对称的多节滑槽112，溶解箱2的底部设有对称的滑块23，滑块23可滑动的嵌入在多节滑槽112的内部；
弹性调节件6包括伸缩杆61和两个缓冲弹簧62，伸缩杆61固定在溶解箱2的侧面和定位板111之间，两个缓冲弹簧62的一端分别一一固定在滑块23上，两个缓冲弹簧62的另一端分别设置在多节滑槽112的端部。
在本发明中，溶解箱2在升降板11上的滑动通过滑块23在多节滑槽112上的滑动实现，在滑块23在多节滑槽112的滑动过程中，缓冲弹簧62使得滑块23在多节滑槽112上的滑动具有移动的阻尼效果，而伸缩杆61起到了溶解箱2在升降板11上滑动时具有一定的导向作用下，从而确保了溶解箱2在升降板11上滑动的稳定性。
在本发明中，作为优选方案，固定件7的具体结构如下：上述固定件7包括封闭板71和螺纹固定杆72，开口12呈圆形，封闭板71的形状和开口12相对应，封闭板71可拆卸的封闭在开口12上，封闭板71的圆心位置设有前置螺纹孔711，溶解箱2的侧面设有后置螺纹孔24，前置螺纹孔711和后置螺纹孔24正面相对设置，螺纹固定杆72依次螺纹贯穿在前置螺纹孔711、后置螺纹孔24上。
在本发明中，固定件7的工作原理如下：在将溶解箱2固定在升降板11上时，封闭板71起到封闭住开口12的作用，同时，利用螺纹固定杆72在前置螺纹孔711、后置螺纹孔24的螺纹调节作用，螺纹固定件7顶在溶解箱2的侧面，在螺纹固定杆72进行螺纹调节时，起到推动溶解箱2移动的目的，在将溶解箱2推到到升降板11上的合适距离后，溶解箱2被固定在弹性调节件6以及螺纹固定杆72之间。
在本发明中，作为优选方案，氢气氯气分离器的具体结构如下：上述氢气氯气分离器3包括低温箱31和气体收集罐32，低温箱31的内部设有分离件8，分离件8的正下方设有收集瓶33，混合气体收集口22、分离件8以及气体收集罐32之间通过管道100相连通。
在本发明中，氢气和氯气进行分离的工作原理如下：氢气和氯气一起通过管道100经过低温箱31内部的分离件8时，在低温作用下，氯气被液化在分离件8的位置，液化的氯气在收集瓶33的内部进行收集，而氢气穿过分离件8并通过管道100进入气体收集罐32的内部进行收集。
在本发明中，作为优选方案，分离件8的具体结构如下：上述分离件8包括螺旋管81和冷凝管82，螺旋管81的顶部设有出气口811，螺旋管81的底部设有进气口812、出液口813，出液口813位于收集瓶33的正上方，管道100依次连通进气口812，出气口811上，冷凝管82环绕在螺旋管81的四周。
在本发明中，氢气氯气混合气体通过进气口812进入螺旋管81的内部进行流通，而螺旋管81的设置提高了氢气氯气混合气体的流通时间，通过冷凝管82的低温作用，使得氯气能够充分冷却，冷却液化的氯气通过出液口813进入到收集瓶33的内部，而氢气则通过出气口811并经过管道100进入气体收集罐32。
在本发明中，在将氢气和氯气进行分离时，通过低温作用使得氯气液化，进而实现氢气和氯气的分离，而螺旋管81的设置确保了氯气在分离件8位置的液化效果，进而提高了氢气和氯气之间的分离效果。
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HCL降膜吸收器的气液分离系统，其结构包括设置在外壳体(101)底部的气液分离段(1)，所述气液分离段(1)顶部设有石墨吸收列管(102)，其特征在于：所述气液分离段(1)的内部设有溶解箱(2)，所述溶解箱(2)的内部盛有氯化钠溶液，所述溶解箱(2)的顶部开设有HCL收集口(21)、混合气体收集口(22)，所述石墨吸收列管(102)贯穿所述HCL收集口(21)延伸至氯化钠溶液的内部，所述混合气体收集口(22)连通有氢气氯气分离器(3)，所述溶解箱(2)可分离的设置在所述气液分离段(1)的内部；
所述气液分离段(1)的底部设有可上下移动的升降板(11)，所述溶解箱(2)可滑动的设置在所述升降板(11)上，所述气液分离段(1)的侧面开设有供所述溶解箱(2)进出的开口(12)，所述溶解箱(2)的顶部设有两个弹性门(103)，两个所述弹性门(103)分别可弹性开合的设置在所述HCL收集口(21)、所述混合气体收集口(22)；
所述升降板(11)上设有溶解箱(2)的定位件(4)，所述定位件(4)使得两个所述弹性门(103)分别一一对应所述石墨吸收列管(102)、氢气氯气分离器(3)。
2.根据权利要求1所述的一种HCL降膜吸收器的气液分离系统，其特征在于：所述溶解箱(2)顶部平面的中心位置设有校准板(5)，两个所述弹性门(103)分别对称开设在所述校准板(5)的两侧，所述定位件(4)包括距离传感器(41)、弹性调节件(6)以及固定件(7)，所述升降板(11)的内部设有平行于所述溶解箱(2)侧面的定位板(111)，所述距离传感器(41)设置在所述定位板(111)上，所述弹性调节件(6)设置在所述溶解箱(2) 的侧面和所述定位板(111)之间，所述固定件(7)用于限制所述溶解箱(2)在所述升降板(11)上的滑动位置。
3.根据权利要求2所述的一种HCL降膜吸收器的气液分离系统，其特征在于：所述升降板(11)上设有对称的多节滑槽(112)，所述溶解箱(2)的底部设有对称的滑块(23)，所述滑块(23)可滑动的嵌入在所述多节滑槽(112)的内部；
所述弹性调节件(6)包括伸缩杆(61)和两个缓冲弹簧(62)，所述伸缩杆(61)固定在所述溶解箱(2)的侧面和所述定位板(111)之间，两个所述缓冲弹簧(62)的一端分别一一固定在所述滑块(23)上，两个所述缓冲弹簧(62)的另一端分别设置在所述多节滑槽(112)的端部。
4.根据权利要求3所述的一种HCL降膜吸收器的气液分离系统，其特征在于：所述固定件(7)包括封闭板(71)和螺纹固定杆(72)，所述开口(12)呈圆形，所述封闭板(71)的形状和所述开口(12)相对应，所述封闭板(71)可拆卸的封闭在所述开口(12)上，所述封闭板(71)的圆心位置设有前置螺纹孔(711)，所述溶解箱(2)的侧面设有后置螺纹孔(24)，所述前置螺纹孔(711)和所述后置螺纹孔(24)正面相对设置，所述螺纹固定杆(72)依次螺纹贯穿在所述前置螺纹孔(711)、后置螺纹孔(24)上。
5.根据权利要求4所述的一种HCL降膜吸收器的气液分离系统，其特征在于：所述氢气氯气分离器(3)包括低温箱(31)和气体收集罐(32)，所述低温箱(31)的内部设有分离件(8)，所述分离件(8)的正下方设有收集瓶(33)，所述混合气体收集口(22)、所述分离件(8)以及所述气体收集罐(32)之间通过管道(100)相连通。
6.根据权利要求5所述的一种HCL降膜吸收器的气液分离系统，其特征在于：所述分离件(8)包括螺旋管(81)和冷凝管(82)，所述螺旋管(81)的顶部设有出气口(811)，所述螺旋管(81)的底部设有进气口(812)、出液口(813)，所述出液口(813)位于所述收集瓶(33)的正上方，所述管道(100)依次连通在所述进气口(812)，所述出气口(811)上，所述冷凝管(82)环绕在所述螺旋管(81)的四周。
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