CN114082266A - 一种急冷塔物料的洗涤系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种急冷塔物料的洗涤系统和方法，涉及物料洗涤技术领域。本发明包括塔体、进气管和回流管，塔体的内部上端位置沿竖直方向至少并列设置有三个塔板，塔板下方的塔体内部沿竖直方向至少并列设置有三个消泡器；进气管固定连接在塔板下方的塔体侧壁上，位于塔体内部的进气管呈U形设置，且位于塔体内部的进气管一端延伸至消泡器的下方固定连接在塔体的内壁上，位于消泡器下方的进气管的横管底面上沿轴线方向阵列设置有多个出气孔；塔体的顶面内部上固定连接有喷洒头，喷洒头与回流管的一端连通设置。本发明可以实现物料的充分洗涤，且在洗涤的过程中，可以有效的避免塔板换气口和换液口的堵塞，提高系统整体的实用性。

Description

一种急冷塔物料的洗涤系统和方法

技术领域

本发明属于物料洗涤技术领域，特别是涉及一种急冷塔物料的洗涤系统和方法。

背景技术

目前的冷氢化工艺中，流化床反应器反应完成之后的工业气体，经旋风分离器除去硅粉后，需要将工业气体引入急冷塔中，进行洗涤、降温和除尘，具体的，工业气体由急冷塔塔釜液位之上进入急冷塔，在经过多层塔板，与塔顶回流液相氯硅烷接触进行传质和传热，除去工业气体中的微量硅粉、部分高沸物及金属杂质，硅粉与杂质在塔釜锥部富集，后续排至渣浆处理，实现工业气体的洗涤，然而，上述洗涤系统在实际的使用中，存在以下的不足：

1.现有的洗涤系统在洗涤过程中，工业气体直接在塔板上与喷淋液相接触，因气体流通量大且流速快，极易导致气体与液相接触不均匀，容易将硅粉及杂质带至后系统中，影响产品质量；

2.现有的洗涤系统在洗涤过程中，没有对工业气体中的杂质进行预处理除杂，这就导致气体进入塔板时，杂质极易堵塞在塔板的换气口位置，从而影响塔板的使用；

3.现有的洗涤系统用塔板在实际的使用过程中，经过塔板洗涤之后，洗涤液中的沉降物会一定程度的富集在塔板上，随着洗涤的进行，塔板的富集层逐渐升高，最终会导致换液口堵塞，从而影响塔板的使用；

如现有公开文献CN104755144B-物质交换塔板，公开了具有在塔板入口侧的液体入口和在相对置的塔板出口侧的液体出口，并且具有多个在入口和出口之间横向于液体流动方向在塔板中相互平行设置的型材状的沟槽，所述沟槽具有U形的横截面，这些沟槽在它们之间构成气体通过缝隙，所述气体通过缝隙由细长的型材状的罩壳覆盖，所述罩壳具有倒立的U形的横截面，其中沟槽的侧壁伸入罩壳中，从而沟槽侧壁与罩壳侧壁重叠这样的高度，该高度小于沟槽侧壁的高度和罩壳侧壁的高度，其中，在沟槽中液体交替地沿相反的方向流动，从而在每隔一个沟槽中液体沿一个方向，而在其之间的各沟槽中，液体沿相反的方向流动，并且对于靠近塔板入口侧的沟槽和罩壳，罩壳相对于沟槽置于较高的位置，并且因此重叠高度小于靠近塔板出口侧的沟槽和罩壳中的情况。

该公开文献中的塔板虽然可以提高物质交换的效率，但是，因为其罩壳是固定连接在塔板上的，这就导致换液口在长时间使用中，因为沉淀物的富集而堵塞；

因此，有必要对现有技术进行改进，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种洗涤效果好且能有效避免塔板换气口和换液口堵塞的急冷塔物料的洗涤系统和方法，解决了现有的急冷塔洗涤系统在实际的使用过程中存在洗涤效果差、塔板的换气口和换液口易堵塞的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种急冷塔物料的洗涤系统，包括塔体、进气管和回流管，所述塔体的内部上端位置沿竖直方向至少并列设置有三个塔板，所述塔板下方的塔体内部沿竖直方向至少并列设置有三个消泡器；

所述进气管固定连接在塔板下方的塔体侧壁上，位于塔体内部的进气管呈U形设置，且位于塔体内部的进气管一端延伸至消泡器的下方固定连接在塔体的内壁上，位于消泡器下方的进气管的横管底面上沿轴线方向阵列设置有多个出气孔；

所述塔体的顶面内部上固定连接有喷洒头，所述喷洒头与回流管的一端连通设置，同时回流管的另一端从塔体的外侧延伸至塔体的下端并连通设置在塔体的侧壁上。

进一步地，所述塔板和消泡器下方的塔体内壁上均固定连接有安装环，且塔板和消泡器均通过安装环顶面上的固定螺栓与安装环配合固定。

进一步地，位于塔体外侧的进气管一端上一体成型设置有安装法兰。

进一步地，所述回流管的上端位置安装有水泵，同时回流管的下端位置安装有第一电磁阀，所述回流管上还连通设置有进液管，所述进液管上安装有第二电磁阀，用于分别与水泵、第一电磁阀和第二电磁阀电性连接的控制器固定连接在塔体外侧壁上。

进一步地，所述塔体的底部设置有排污管，且排污管的自由端上可拆卸连接有密封盖，所述塔板上方的塔体侧壁上连通设置有排气管。

进一步地，所述塔板的顶面上填充阵列有多个防堵塞机构，所述防堵塞机构主要由从外向内呈同心的外筒、中筒和内筒设置，所述外筒的下端外侧壁上向外延伸设置有盖盘，所述盖盘的底面上沿周向均布设置有一端向外筒中延伸的L形排气管，多个L形排气管的上端连接在外筒内壁上的同一限位环底面上，所述限位环上还沿周向设置有多个与L形排气管错位的通孔；

所述外筒的外侧壁中部固定套接有气囊环；

所述中筒和内筒的顶部固定连接在同一连接盘上，所述连接盘的顶面中部连接有滑动套合在外筒顶板中的导向杆，所述中筒滑动套合在限位环中，且中筒和内筒之间位置设置有排水腔；

所述中筒的侧壁上端位置沿周向设置有进水槽，所述进水槽底面及两个侧壁上均设置有用于挡板限位导向的滑动槽，所述挡板的上端外壁上设置有挡块。

进一步地，所述内筒的下端与塔板固定连接，所述内筒内侧的塔板上设置有进气孔，同时内筒内侧的连接盘上设置有排气槽；

所述L形排气管的顶部呈开口设置，且盖盘下方的L形排气管管体底面上均布设置有排气孔。

进一步地，所述排水腔位置的塔板上沿周向均布设置有排水槽，所述进水槽的顶面上设置有红外测距传感器。

进一步地，在工作起始状态下，所述气囊环的底面到限位环顶面距离大于挡块的高度。

本发明还提供了一种急冷塔物料的洗涤系统的洗涤方法，洗涤方法具体包括以下步骤：

S1：进液管一端外接清洗液储存罐，通过控制器控制水泵工作的同时，控制第一电磁阀关闭，第二电磁阀打开，在水泵的工作下，清洗液从塔体上端的喷洒头排出，喷出的清洗液依次经过踏板和消泡器流向塔体的下端位置；

S2：继续向塔体中鼓入清洗液，直至清洗液浸没所有消泡器；

S3：完成清洗液输送之后，关闭第二电磁阀并打开第一电磁阀，通过进气管鼓入待洗气的同时，通过控制器控制水泵工作；

S4：通过进气管鼓入的待洗气最终从出气孔排出，以便于待洗气在清洗液中进行初步清洗；

S5：鼓入到清洗液中的待洗气通过消泡器消泡之后，最终流向消泡器上方的塔板；

S6：流向塔板位置的待洗气，依次通过进气孔、排气槽和L形排气管，最终从排气孔位置排出，此时，排气孔位置排出的待洗气直接与积攒在塔板上的清洗液接触，实现进一步水洗；

S7：待洗气经过多个塔板，完成最终清洗，清洗之后的气体通过出气管进行排出收集。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过位于塔体内部的进气管整体呈U形的设置，进入进气管中的气体最终从消泡器下方横管上的出气孔排出，因为进气管浸没在清洗液中的设置，进入的气体可以进行初步的水洗，从而排出气体中的杂质和硅粉，同时也进行了初步的降温。

2、本发明通过进气管浸没在塔体下方清洗液中的设置，在初步洗涤中即可将气体中杂质去除掉，避免杂质进入塔板位置对换气口造成堵塞，影响塔板的正常使用。

3、本发明通过防堵塞机构的设置，在塔板上方积攒一定量的清洗液后，气囊环会因为浮起的作用而带动整个外筒相对于中筒的向上移动，随着塔板上沉淀物的富集，清洗液的水位也会相应的升高，此时，在气囊环的作用下，外筒内侧的限位环会抵合在挡块上，进而带动进水槽位置的挡板上移，从而调整进水槽的位置，避免因为下方富集的沉淀物不断增加而导致对进水槽的堵塞，避免影响塔板的正常使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明在竖直方向上的剖视图；

图3为本发明中塔板和防堵塞机构的配合示意图；

图4为本发明图3结构的底部示意图；

图5为本发明中防堵塞机构的整体结构示意图；

图6为本发明图5结构的底部示意图；

图7为本发明图5结构的竖直剖视图；

图8为本发明中中筒与挡板的待配合图；

图9为本发明中中筒和内筒的连接体的底部示意图；

图10为本发明中外筒和盖盘的连接体的底部示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、塔体；2、进气管；3、控制器；4、回流管；5、消泡器；6、塔板；7、防堵塞机构；101、排污管；102、密封盖；103、安装环；104、出气管；201、安装法兰；202、出气孔；401、第一电磁阀；402、水泵；403、喷洒头；404、进液管；405、第二电磁阀；601、进气孔；602、排水槽；701、外筒；702、气囊环；703、盖盘；704、L形排气管；705、中筒；706、内筒；707、挡板；7011、限位环；7012、通孔；7041、排气孔；7051、导向杆；7052、连接盘；7053、排气槽；7054、滑动槽；7055、进水槽；7056、红外测距传感器；7061、排水腔；7071、挡块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1-2所示，本发明为一种急冷塔物料的洗涤系统，包括塔体1、进气管2和回流管4，塔体1的内部上端位置沿竖直方向至少并列设置有三个塔板6，塔板6下方的塔体1内部沿竖直方向至少并列设置有三个消泡器5，塔板6的设置用于气体与清洗液的重复接触，而消泡器5的设置可以起到消泡作用，从而在塔体1的下方对气体进行初步而充分的清洗；

塔板6和消泡器5下方的塔体1内壁上均固定连接有安装环103，且塔板6和消泡器5均通过安装环103顶面上的固定螺栓与安装环103配合固定，该设置便于塔板6和消泡器5的拆卸安装，便于工作人员对塔板6和消泡器5的跟换和清洗，在实际的使用中，为了便于对塔板6和消泡器5的拆卸更换，塔板6上方位置的塔体1侧壁上还设置有用于工作人员操作的进出口(附图未画出)；

塔体1的底部设置有排污管101，且排污管101的自由端上可拆卸连接有密封盖102，该设置便于工作人员将密封盖102打开，将塔体1下端的沉淀物取出，塔板6上方的塔体1侧壁上连通设置有排气管104，排气管104的设置可以对洗涤之后的气体进行收集；

塔体1的顶面内部上固定连接有喷洒头403，喷洒头403与回流管4的一端连通设置，同时回流管4的另一端从塔体1的外侧延伸至塔体1的下端并连通设置在塔体1的侧壁上；

回流管4的上端位置安装有水泵402，同时回流管4的下端位置安装有第一电磁阀401，第一电磁阀401的设置可以对回流管4的下端起到通断控制作用，回流管4上还连通设置有进液管404，进液管404上安装有第二电磁阀405，进液管404外接清洗液储存罐，第二电磁阀405用于控制进液管404的通断，用于分别与水泵402、第一电磁阀401和第二电磁阀405电性连接的控制器3固定连接在塔体1外侧壁上；

上述设置在使用时，清洗液先通过进液管404进入回流管4中，通过水泵402的工作，进入回流管4中的清洗液最终从喷洒头403喷出，喷洒在塔板6上，清洗液通过塔板6和消泡器5最终落入塔体1的下端进行收集，此时，在第一电磁阀401的打开，再配合以水泵402可以实现清洗液在塔体1中的循环；

另外，需要说明的是，为了提高清洗液的换热效率，位于塔体1外侧的回流管4上可以配合冷却系统，便于辅助清洗液的换热，冷却系统选用相应的现有技术中公开的技术手段即可。

请参阅图2所示，进气管2固定连接在塔板6下方的塔体1侧壁上，位于塔体1内部的进气管2呈U形设置，且位于塔体1内部的进气管2一端延伸至消泡器5的下方固定连接在塔体1的内壁上，位于消泡器5下方的进气管2的横管底面上沿轴线方向阵列设置有多个出气孔202，该设置避免杂质进入出气孔202中，导致出气孔202的堵塞，位于塔体1外侧的进气管2一端上一体成型设置有安装法兰201，安装法兰201的设置便于与输气管的连接；

上述设置在使用时，待清洗气体通过进气管2进入塔体1中，并最终从出气孔202排出，以便于与塔体1下方的清洗液接触，进行初步水洗。

请参阅图3-10所示，塔板6的顶面上填充阵列有多个防堵塞机构7，防堵塞机构7主要由从外向内呈同心的外筒701、中筒705和内筒706设置，外筒701的下端外侧壁上向外延伸设置有盖盘703，盖盘703的底面上沿周向均布设置有一端向外筒701中延伸的L形排气管704，多个L形排气管704的上端连接在外筒701内壁上的同一限位环7011底面上，限位环7011上还沿周向设置有多个与L形排气管704错位的通孔7012，L形排气管704用于气体的排出，而通孔7012的设置用于清洗液进入限位环7011上方的外筒701中；

外筒701的外侧壁中部固定套接有气囊环702，气囊环702选用耐腐蚀性强的材质构成；

中筒705和内筒706的顶部固定连接在同一连接盘7052上，连接盘7052的顶面中部连接有滑动套合在外筒701顶板中的导向杆7051，导向杆7051的设置可以对外筒701的移动起到限位导向作用，中筒705滑动套合在限位环7011中，且中筒705和内筒706之间位置设置有排水腔7061；

中筒705的侧壁上端位置沿周向设置有进水槽7055，进水槽7055底面及两个侧壁上均设置有用于挡板707限位导向的滑动槽7054，滑动槽7054可以对挡板707的移动起到导向以及对挡板707的收纳，挡板707的上端外壁上设置有挡块7071；

内筒706的下端与塔板6固定连接，内筒706内侧的塔板6上设置有进气孔601，同时内筒706内侧的连接盘7052上设置有排气槽7053；

L形排气管704的顶部呈开口设置，且盖盘703下方的L形排气管704管体底面上均布设置有排气孔7041；

排水腔7061位置的塔板6上沿周向均布设置有排水槽602，进水槽7055的顶面上设置有红外测距传感器7056，红外测距传感器7056的设置可以对挡板707的位置进行检测，当挡板707到红外测距传感器7056的距离低于一定值之后，可以通知工作人员对塔板6的清污；

在工作起始状态下，气囊环702的底面到限位环7011顶面距离大于挡块7071的高度，该设置可以在气囊环702带动外筒701上移的过程中，当限位环7011与挡块7071接触时，实际的清洗液高度要高于此时的挡块7071顶面，便于清洗液从进水槽7055排出；

上述设置在使用时，气体从进气孔601进入内筒706中，并通过连接盘7052上方的排气槽7053排出，进入外筒701的内侧，然后通过L形排气管704上端的开口进入L形排气管704中，最终从L形排气管704位置的排气孔7041排出，与塔板6上方的清洗液接触，进行水洗，随着沉淀物的富集，清洗液的高度也会增加，此时，气囊环702会因为浮力的作用下，而带动外筒701上移，进而带动限位环7011上移，限位环7011的上移会因为挡块7071的阻挡而带动挡板707沿进水槽7055向上移动，从而调整进水槽7055的下端位置，清洗液通过进水槽7055进入排水腔7061中，并最终通过排水槽602向塔板6下方的塔板6或消泡器5流动，最终收集在塔体1的底部。

本发明还提供了一种急冷塔物料的洗涤系统的洗涤方法，洗涤方法具体包括以下步骤：

S1：进液管404一端外接清洗液储存罐，通过控制器3控制水泵402工作的同时，控制第一电磁阀401关闭，第二电磁阀405打开，在水泵402的工作下，清洗液从塔体1上端的喷洒头403排出，喷出的清洗液依次经过塔板6和消泡器5流向塔体1的下端位置；

S2：继续向塔体1中鼓入清洗液，直至清洗液浸没所有消泡器5；

S3：完成清洗液输送之后，关闭第二电磁阀405并打开第一电磁阀401，通过进气管2鼓入待洗气的同时，通过控制器3控制水泵402工作；

S4：通过进气管2鼓入的待洗气最终从出气孔202排出，以便于待洗气在清洗液中进行初步清洗；

S5：鼓入到清洗液中的待洗气通过消泡器5消泡之后，最终流向消泡器5上方的塔板6；

S6：流向塔板6位置的待洗气，依次通过进气孔601、排气槽7053和L形排气管704，最终从排气孔7041位置排出，此时，排气孔7041位置排出的待洗气直接与积攒在塔板6上的清洗液接触，实现进一步水洗；

S7：待洗气经过多个塔板6，完成最终清洗，清洗之后的气体通过出气管104进行排出收集。

以上仅为本发明的优选实施例，并不限制本发明，任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，对其中部分技术特征进行等同替换，所作的任何修改、等同替换、改进，均属于在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种急冷塔物料的洗涤系统，包括塔体(1)、进气管(2)和回流管(4)，其特征在于：所述塔体(1)的内部上端位置沿竖直方向至少并列设置有三个塔板(6)，所述塔板(6)下方的塔体(1)内部沿竖直方向至少并列设置有三个消泡器(5)；

所述进气管(2)固定连接在塔板(6)下方的塔体(1)侧壁上，位于塔体(1)内部的进气管(2)呈U形设置，且位于塔体(1)内部的进气管(2)一端延伸至消泡器(5)的下方固定连接在塔体(1)的内壁上，位于消泡器(5)下方的进气管(2)的横管底面上沿轴线方向阵列设置有多个出气孔(202)；

所述塔体(1)的顶面内部上固定连接有喷洒头(403)，所述喷洒头(403)与回流管(4)的一端连通设置，同时回流管(4)的另一端从塔体(1)的外侧延伸至塔体(1)的下端并连通设置在塔体(1)的侧壁上。

2.如权利要求1所述的一种急冷塔物料的洗涤系统，其特征在于，所述塔板(6)和消泡器(5)下方的塔体(1)内壁上均固定连接有安装环(103)，且塔板(6)和消泡器(5)均通过安装环(103)顶面上的固定螺栓与安装环(103)配合固定。

3.如权利要求2所述的一种急冷塔物料的洗涤系统，其特征在于，位于塔体(1)外侧的进气管(2)一端上一体成型设置有安装法兰(201)。

4.如权利要求3所述的一种急冷塔物料的洗涤系统，其特征在于，所述回流管(4)的上端位置安装有水泵(402)，同时回流管(4)的下端位置安装有第一电磁阀(401)，所述回流管(4)上还连通设置有进液管(404)，所述进液管(404)上安装有第二电磁阀(405)，用于分别与水泵(402)、第一电磁阀(401)和第二电磁阀(405)电性连接的控制器(3)固定连接在塔体(1)外侧壁上。

5.如权利要求4所述的一种急冷塔物料的洗涤系统，其特征在于，所述塔体(1)的底部设置有排污管(101)，且排污管(101)的自由端上可拆卸连接有密封盖(102)，所述塔板(6)上方的塔体(1)侧壁上连通设置有排气管(104)。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的一种急冷塔物料的洗涤系统，其特征在于，所述塔板(6)的顶面上填充阵列有多个防堵塞机构(7)，所述防堵塞机构(7)主要由从外向内呈同心的外筒(701)、中筒(705)和内筒(706)设置，所述外筒(701)的下端外侧壁上向外延伸设置有盖盘(703)，所述盖盘(703)的底面上沿周向均布设置有一端向外筒(701)中延伸的L形排气管(704)，多个L形排气管(704)的上端连接在外筒(701)内壁上的同一限位环(7011)底面上，所述限位环(7011)上还沿周向设置有多个与L形排气管(704)错位的通孔(7012)；

所述外筒(701)的外侧壁中部固定套接有气囊环(702)；

所述中筒(705)和内筒(706)的顶部固定连接在同一连接盘(7052)上，所述连接盘(7052)的顶面中部连接有滑动套合在外筒(701)顶板中的导向杆(7051)，所述中筒(705)滑动套合在限位环(7011)中，且中筒(705)和内筒(706)之间位置设置有排水腔(7061)；

所述中筒(705)的侧壁上端位置沿周向设置有进水槽(7055)，所述进水槽(7055)底面及两个侧壁上均设置有用于挡板(707)限位导向的滑动槽(7054)，所述挡板(707)的上端外壁上设置有挡块(7071)。

7.如权利要求6所述的一种急冷塔物料的洗涤系统，其特征在于，所述内筒(706)的下端与塔板(6)固定连接，所述内筒(706)内侧的塔板(6)上设置有进气孔(601)，同时内筒(706)内侧的连接盘(7052)上设置有排气槽(7053)；

所述L形排气管(704)的顶部呈开口设置，且盖盘(703)下方的L形排气管(704)管体底面上均布设置有排气孔(7041)。

8.如权利要求6所述的一种急冷塔物料的洗涤系统，其特征在于，所述排水腔(7061)位置的塔板(6)上沿周向均布设置有排水槽(602)，所述进水槽(7055)的顶面上设置有红外测距传感器(7056)。

9.如权利要求6所述的一种急冷塔物料的洗涤系统，其特征在于，在工作起始状态下，所述气囊环(702)的底面到限位环(7011)顶面距离大于挡块(7071)的高度。

10.一种急冷塔物料的洗涤系统的洗涤方法，其特征在于，洗涤方法具体包括以下步骤：

S1：进液管(404)一端外接清洗液储存罐，通过控制器(3)控制水泵(402)工作的同时，控制第一电磁阀(401)关闭，第二电磁阀(405)打开，在水泵(402)的工作下，清洗液从塔体(1)上端的喷洒头(403)排出，喷出的清洗液依次经过踏板(6)和消泡器(5)流向塔体(1)的下端位置；

S2：继续向塔体(1)中鼓入清洗液，直至清洗液浸没所有消泡器(5)；

S3：完成清洗液输送之后，关闭第二电磁阀(405)并打开第一电磁阀(401)，通过进气管(2)鼓入待洗气的同时，通过控制器(3)控制水泵(402)工作；

S4：通过进气管(2)鼓入的待洗气最终从出气孔(202)排出，以便于待洗气在清洗液中进行初步清洗；

S5：鼓入到清洗液中的待洗气通过消泡器(5)消泡之后，最终流向消泡器(5)上方的塔板(6)；

S6：流向塔板(6)位置的待洗气，依次通过进气孔(601)、排气槽(7053)和L形排气管(704)，最终从排气孔(7041)位置排出，此时，排气孔(7041)位置排出的待洗气直接与积攒在塔板(6)上的清洗液接触，实现进一步水洗；

S7：待洗气经过多个塔板(6)，完成最终清洗，清洗之后的气体通过出气管(104)进行排出收集。

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