CN115228246B - 一种圆块孔式多段分布高效降膜吸收器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及石墨降膜吸收器领域，具体公开了一种圆块孔式多段分布高效降膜吸收器，包括由上至下依次连接的进料段、冷却吸收段和出料段，石墨上封头和石墨分布器之间设有第一混合腔，靠近进气口外侧的石墨上封头内设有与进液口连通的进液腔，进液腔与第一混合腔之间设有分配环；冷却吸收段包括若干个由上至下依次连接的石墨吸收块，每个石墨吸收块上均设有上下贯穿的物料孔，相邻两个石墨吸收块的物料孔均上下错开排列分布，最上端的石墨吸收块与石墨分布器之间设有第二混合腔，相邻两个石墨吸收块之间设有第三混合腔。通过第一混合腔、第二混合腔和第三混合腔的设计，增加了气体与吸收液的混合时间和混合面积，提高了吸收效率。

Description

一种圆块孔式多段分布高效降膜吸收器
技术领域
本发明涉及石墨降膜吸收器领域，具体是一种圆块孔式多段分布高效降膜吸收器。
背景技术
石墨吸收器是用于生产盐酸等酸的反应器，气体经石墨吸收器的气体进口进入到上封头内与吸收液一起经溢流管进入到冷却吸收段进行混合吸收和冷却，但由于上封头内的预混室设计不合理，导致气液不能充分的混合，常见的有将溢流管直接嵌设在冷却吸收段的石墨块内，吸收液在重力的作用下会立即下沉到靠近液体进口一侧的混合腔内造成液体在溢流管区分布不匀，而且还会造成部分溢流管内无吸收液分布，使石墨块中部分物料孔无吸收液，造成石墨降膜吸收器的效率下降；
另外石墨吸收块内部的流道设计不合理，会造成吸收液分布不均匀，造成部分气体不能与吸收液充分接触吸收，石墨降膜吸收器的降膜吸收功能无法完全发挥。
发明内容
本发明的目的是提供一种圆块孔式多段分布高效降膜吸收器，通过第一混合腔、第二混合腔和第三混合腔的设计，增加了气体与吸收液的混合时间和混合面积，使得气体与液体混合地更充分，提高了整体的气体吸收效果；通过相邻两个石墨吸收块的物料孔均上下错开排列分布的设计，使得气体在第三混合腔内分布地更均匀，增加了气体与吸收液的混合面积和吸收时间，提高吸收效果；通过石墨吸收块内溢流管均设置在安装孔内且上端伸入第一混合腔，安装孔与第二混合腔连通的设计，使得液体在第一混合腔内能够更加均匀分布，与气体能够增加混合时间，提高吸收效果。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种圆块孔式多段分布高效降膜吸收器，包括由上至下依次连接的进料段、冷却吸收段和出料段，
所述进料段包括由上至下依次连接的石墨上封头和石墨分布器，所述石墨上封头和所述石墨分布器之间设有第一混合腔，所述石墨上封头的顶部设有进气口，侧壁开设有进液口，所述进气口的底端面低于所述进液口，靠近所述进气口外侧的所述石墨上封头内设有与所述进液口连通的进液腔，所述进液腔与所述第一混合腔之间设有分配环，所述第一混合腔与所述进气口、进液腔均连通；
所述冷却吸收段包括若干个由上至下依次连接的石墨吸收块，每个所述石墨吸收块上均设有上下贯穿的物料孔，横向开设有与所述物料孔不相连通的冷却孔，相邻两个所述石墨吸收块的物料孔均上下错开排列分布，最上端的石墨吸收块与所述石墨分布器之间设有第二混合腔，所述第二混合腔与所述物料孔连通，相邻两个所述石墨吸收块之间设有第三混合腔，所述第三混合腔与所述物料孔连通；
所述出料段包括石墨下封头，所述石墨下封头的底部设有出液口，侧壁开设有排气口。
进一步的，所述分配环的横截面为梯形。
进一步的，所述石墨分布器包括石墨块和溢流管，所述石墨块上设有若干个均匀分布的安装孔，每个所述溢流管均设置在所述安装孔内且上端伸入所述第一混合腔内，所述安装孔与所述第二混合腔连通。
进一步的，所述石墨吸收块的外侧设有碳钢外壳，所述碳钢外壳上设有与所述冷却孔相连通的冷却水进口和冷却水出口。
进一步的，所述石墨上封头的上方设有上盖板，所述石墨下封头的下方设有下盖板。
进一步的，所述石墨吸收块的上端呈凸台状，下端呈内凹状，相邻两个石墨吸收块之间套设固定且贴合处设有第一密封垫片。
进一步的，所述石墨下封头与石墨吸收块之间设有第二密封垫片。
本发明的有益效果是：
1.通过第一混合腔、第二混合腔和第三混合腔的设计，增加了气体与吸收液的混合时间和混合面积，使得气体与液体混合地更充分，提高了整体的吸收效果。
2.通过相邻两个石墨吸收块的物料孔均上下错开排列分布的设计，增加了气体与吸收液的混合面积和吸收时间，提高吸收效果。
3.通过石墨吸收块内溢流管均设置在安装孔内且上端伸入第一混合腔，安装孔与第二混合腔连通的设计，使得液体在第一混合腔内能够更加均匀分布，与气体能够增加混合时间，提高吸收效果。
4.通过进液腔与分配环的设计，使得液体可以在进入第一混合腔前分布的更均匀，增加了进入第一混合腔内与气体充分接触的混合效果，提高吸收效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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它附图。
图1是本发明的圆块孔式多段分布高效降膜吸收器的结构示意图；
图2是本发明的圆块孔式多段分布高效降膜吸收器的A局部放大示意图；
图中：1-进料段，2-冷却吸收段，3-出料段，11-石墨上封头，12-石墨分布器，13-分配环，14-上盖板，15-下盖板，18-第二密封垫片，100-第一混合腔，200-第二混合腔，300-第三混合腔，111-进气口，112-进液口，113-进液腔，21-石墨吸收块，22-第一密封垫片，23-碳钢外壳，211-物料孔，212-冷却孔，31-石墨下封头，311-出液口，312-排气口，121-石墨块，122-溢流管，1211-安装孔，231-冷却水进口，232-冷却水出口。
具体实施方式
下面将结合本发明说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的一个具体实施例中，如图1-2所示，一种圆块孔式多段分布高效降膜吸收器，包括由上至下依次连接的进料段1、冷却吸收段2和出料段3，
进料段1包括由上至下依次连接的石墨上封头11和石墨分布器12，石墨上封头11和石墨分布器12之间设有第一混合腔100，石墨上封头11的上方设有上盖板14，石墨上封头11的顶部设有进气口111，侧壁开设有进液口112，进气口111的底端面低于进液口112，靠近进气口111外侧的石墨上封头11内设有与进液口112连通的进液腔113，进液腔113与第一混合腔100之间设有分配环13，分配环13的横截面为梯形，第一混合腔100与进气口111、进液腔113均连通；
冷却吸收段2包括若干个由上至下依次连接的石墨吸收块21，每个石墨吸收块21上均设有上下贯穿的物料孔211，横向开设有与物料孔211不相连通的冷却孔212，相邻两个石墨吸收块21的物料孔211均上下错开排列分布，最上端的石墨吸收块21与石墨分布器12之间设有第二混合腔200，第二混合腔200与物料孔211连通，相邻两个石墨吸收块21之间设有第三混合腔300，第三混合腔300与物料孔211连通；石墨吸收块21的外侧设有碳钢外壳23，碳钢外壳23上设有与冷却孔212相连通的冷却水进口231和冷却水出口232；石墨吸收块21的上端呈凸台状，下端呈内凹状，相邻两个石墨吸收块21之间套设固定且贴合处设有第一密封垫片22，提高了密封性。
出料段3包括石墨下封头31，石墨下封头31的下方设有下盖板15，石墨下封头31的底部设有出液口311，侧壁开设有排气口312，石墨下封头31与石墨吸收块21之间设有第二密封垫片18。
如图2，石墨分布器12包括石墨块121和溢流管122，石墨块121上设有若干个均匀分布的安装孔1211，每个溢流管122均设置在安装孔1211内且上端伸入第一混合腔100内，安装孔1211与第二混合腔200连通。
本发明的工作流程为：
气体从进气口111进入第一混合腔100内，进气口111包括一体成型的进气圆柱段和进气喇叭段，使得气体进入第一混合腔100内均匀的分布；吸收液从进液口112进入石墨上封头内11的进液腔113，待进液腔113内充满后，沿着分配环13的外表面往下进入第一混合腔100内，与第一混合腔100内的气体进行接触、吸收；
然后随着液体的不断进入，第一混合腔100内的液体高度会慢慢高于溢流管伸入第一混合腔100内的高度，此时吸收后的液体、气体及吸收液会从溢流管122进入安装孔1211内，再从安装孔1211进入第二混合腔200内，在第二混合腔200内，(具体实施时，第二混合腔200的空间相对大一些)，气体会分布地更均匀，然后与吸收液能充分混合、吸收；
然后再从第二混合腔200进入物料孔211到达第三混合腔300内，由于相邻石墨吸收块21上的物料孔211上下错开分布的结构，增加了表面的吸收面积，其中，第三混合腔300的腔体空间加大设计，气体会分布地更均匀，增加了与吸收液在第三混合腔300内的混合时间以及混合效率，然后再从第三混合腔300流入下个石墨吸收块21上的物料孔211，再到达下一个第三混合腔300，如此到石墨下封头31内，最后吸收后的液体从出液口311排除，少许未吸收的气体从排气口312再进入进气口111进行吸收反应。
本发明的有益效果是：
1.通过第一混合腔、第二混合腔和第三混合腔的设计，增加了气体与吸收液的混合时间和混合面积，使得气体与液体混合地更充分，提高了整体的吸收效果。
2.通过相邻两个石墨吸收块的物料孔均上下错开排列分布的设计，增加了气体与吸收液的混合面积和吸收时间，提高吸收效果。
3.通过石墨吸收块内溢流管均设置在安装孔内且上端伸入第一混合腔，安装孔与第二混合腔连通的设计，使得液体在第一混合腔内能够更加均匀分布，与气体能够增加混合时间，提高吸收效果。
4.通过进液腔与分配环的设计，使得液体可以在进入第一混合腔前分布的更均匀，增加了进入第一混合腔内与气体充分接触的混合效果，提高吸收效率。
以上所揭露的仅为本发明的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种圆块孔式多段分布高效降膜吸收器，其特征在于，包括由上至下依次连接的进料段(1)、冷却吸收段(2)和出料段(3)，
所述进料段(1)包括由上至下依次连接的石墨上封头(11)和石墨分布器(12)，所述石墨上封头(11)和所述石墨分布器(12)之间设有第一混合腔(100)，所述石墨上封头(11)的顶部设有进气口(111)，侧壁开设有进液口(112)，所述进气口(111)的底端面低于所述进液口(112)，靠近所述进气口(111)外侧的所述石墨上封头(11)内设有与所述进液口(112)连通的进液腔(113)，所述进液腔(113)与所述第一混合腔(100)之间设有分配环(13)，所述第一混合腔(100)与所述进气口(111)、进液腔(113)均连通；
所述冷却吸收段(2)包括若干个由上至下依次连接的石墨吸收块(21)，每个所述石墨吸收块(21)上均设有上下贯穿的物料孔(211)，横向开设有与所述物料孔(211)不相连通的冷却孔(212)，相邻两个所述石墨吸收块(21)的物料孔(211)均上下错开排列分布，最上端的石墨吸收块(21)与所述石墨分布器(12)之间设有第二混合腔(200)，所述第二混合腔(200)与所述物料孔(211)连通，相邻两个所述石墨吸收块(21)之间设有第三混合腔(300)，所述第三混合腔(300)与所述物料孔(211)连通；
所述出料段(3)包括石墨下封头(31)，所述石墨下封头(31)的底部设有出液口(311)，侧壁开设有排气口(312)。
2.根据权利要求1所述的一种圆块孔式多段分布高效降膜吸收器，其特征在于，所述分配环(13)的横截面为梯形。
3.根据权利要求1所述的一种圆块孔式多段分布高效降膜吸收器，其特征在于，所述石墨分布器(12)包括石墨块(121)和溢流管(122)，所述石墨块(121)上设有若干个均匀分布的安装孔(1211)，每个所述溢流管(122)均设置在所述安装孔(1211)内且上端伸入所述第一混合腔(100)内，所述安装孔(1211)与所述第二混合腔(200)连通。
4.根据权利要求1所述的一种圆块孔式多段分布高效降膜吸收器，其特征在于，所述石墨吸收块(21)的外侧设有碳钢外壳(23)，所述碳钢外壳(23)上设有与所述冷却孔(212)相连通的冷却水进口(231)和冷却水出口(232)。
5.根据权利要求1所述的一种圆块孔式多段分布高效降膜吸收器，其特征在于，所述石墨上封头(11)的上方设有上盖板(14)，所述石墨下封头(31)的下方设有下盖板(15)。
6.根据权利要求1所述的一种圆块孔式多段分布高效降膜吸收器，其特征在于，所述石墨吸收块(21)的上端呈凸台状，下端呈内凹状，相邻两个石墨吸收块(21)之间套设固定且贴合处设有第一密封垫片(22)。
7.根据权利要求1所述的一种圆块孔式多段分布高效降膜吸收器，其特征在于，所述石墨下封头(31)与石墨吸收块(21)之间设有第二密封垫片(18)。
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