CN116272265A - 一种具有冷却功能的氨水吸收塔 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有冷却功能的氨水吸收塔，包括有吸收罐、喷淋单元和泵气单元等；吸收罐内连接有喷淋单元；吸收罐内连接有泵气单元；泵气单元与喷淋单元连接。喷淋单元将吸收罐上部的氨水冷却后以倒扣碗状向下喷淋，氨水在吸收罐下部聚集并继续冷却，泵气单元将吸收罐上部的氨气向下鼓吹，氨气通入吸收罐下部的氨水中，溢出的氨气再次通过喷淋的氨水进行吸收。本发明通过对氨水进行初步冷却降温，再将氨水喷出，在分隔板下方形成倒扣的碗状水幕，增大与氨气接触的面积，便于氨气的溶解，再通过滚轴的自转和公转使得杂质与第一环形槽侧壁分离，以及将氨气直接进入氨水中，与氨水的接触面积增加，使得氨水的吸收更加充分。
Description
技术领域
本发明涉及氨水吸收塔领域，尤其涉及一种具有冷却功能的氨水吸收塔。
背景技术
现有精炼再生系统氨吸收塔的氨水只有一级冷却，由于水冷却设计偏小，循环氨水温度高，氨吸收塔一二级吸收效果差，导致再生气出口氨含量高(1.0mg/L)，而再生气回收在静电除焦进口，致使煤气中氨含量高、脱硫循环水氨含量高，引起压缩机带硫磺严重，影响压缩机运行周期。
而且由于为避免氨气逸散至空气中，影响环境，刺激工作人员的呼吸道，导致工作人员身体健康出现问题，故而氨水吸收塔一般是密闭的环境，内部杂质堆积不容易清洗，氨水的热量也不容易散失，并且氨水的温度越高，氨气的溶解度越低，导致逸散出的氨气增加，进而导致没其中的氨含量高，引起压缩机带硫磺严重。
发明内容
本发明的技术问题为：
为了克服氨水吸收塔一般是密闭的环境，内部杂质堆积不容易清洗，并且氨水的温度越高，氨气的溶解度越低，不及时降温，导致逸散出的氨气增加的缺点，本发明提供一种具有冷却功能的氨水吸收塔。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术实施方案是：
一种具有冷却功能的氨水吸收塔，包括有支座、吸收罐、输水管和排水管；四个支座呈环形阵列式设置；四个支座上部共同固接有吸收罐；吸收罐上部连通有输水管；吸收罐下部连通有排水管；还包括有喷淋单元、防结垢单元、泵气单元和滤水单元；吸收罐内连接有喷淋单元；喷淋单元上部连接有用于避免水垢沉积的防结垢单元；吸收罐内连接有泵气单元；泵气单元与喷淋单元连接；喷淋单元将吸收罐上部的氨水冷却后以倒扣碗状向下喷淋，氨水在吸收罐下部聚集并继续冷却，泵气单元将吸收罐上部的氨气向下鼓吹，氨气通入吸收罐下部的氨水中，溢出的氨气再次通过喷淋的氨水进行吸收；吸收罐连接有滤水单元；滤水单元下部与泵气单元连接。
可选地，喷淋单元包括有分隔板、导气管、第一冷却管、喷头、第二冷却管、第一过滤件和第三冷却管；吸收罐内表面中部固接有分隔板；分隔板与防结垢单元连接；分隔板左部和右部各连通有一个导气管；吸收罐内表面下部连接有第一冷却管；分隔板中部开有上部开口第一环形槽；分隔板内开有第二环形槽；第二环形槽与第一环形槽同轴，且第二环形槽直径大于第一环形槽直径；两个导气管下部共同与第二环形槽连通；第二环形槽内安装有第二冷却管；第二冷却管贴靠在接近第二环形槽轴心的侧壁上；分隔板下部安装有一圈喷头；每个喷头上部共同与第一环形槽连通；第二环形槽下部环形阵列式开有若干圆孔；每个圆孔内各设置有一个用于滤去水分的第一过滤件；分隔板内开有第三环形槽；第三环形槽与第二环形槽同轴，且第三环形槽直径小于第一环形槽直径；第三环形槽内安装有第三冷却管；第三冷却管贴靠在远离第二环形槽轴心的侧壁上。
可选地，分隔板上部开有碗形槽。
可选地，导气管顶部封口，导气管外环面上部开有若干透气孔。
可选地，防结垢单元包括有动力组件、齿轮、内齿环、第一连杆、刮板和滚轴；分隔板右部开有固定槽；固定槽内安装有动力组件；动力组件输出轴固接有齿轮；分隔板上部转动连接有内齿环；内齿环右部与齿轮啮合；内齿环左部和右部各固接有一个第一连杆；两个第一连杆各固接有一个刮板；每个刮板均位于第一环形槽内；每个刮板左部和右部各转动连接有一个滚轴；每个滚轴均与第一环形槽滚动连接。
可选地，泵气单元包括有圆盘、抽气罩、鼓风机、主气管和支气管；吸收罐内表面上部连接有圆盘；圆盘上环形阵列式开有若干漏槽；圆盘中部固接有抽气罩；抽气罩与滤水单元连接；抽气罩侧壁上开有若干透气孔；抽气罩内安装有鼓风机；抽气罩下部连通有主气管；主气管下部连通有若干支气管；每个支气管底部均低于缠绕成柱形第一冷却管的底部。
可选地，圆盘上表面边缘处设有一圈环形墙。
可选地，抽气罩上的透气孔为倾斜向下开设。
可选地，滤水单元包括有电动执行器、第二连杆、支杆和圆环、第二过滤件；吸收罐上部安装有左右两个电动执行器；两个电动执行器伸缩部共同连接有第二连杆；第二连杆上固接有左右两个支杆；两个支杆位于两个电动执行器之间；两个支杆下部共同固接有圆环；圆环的内直径大于抽气罩上部直径；抽气罩外环面上活动连接有第二过滤件；第二过滤件上部与圆环接触。
可选地，第二过滤件为可变形吸水棉。
本发明的有益效果是：1、第二冷却管和第三冷却管，共同对进入第一环形槽内的氨水进行冷却降温，而后，在通过喷头将初次降温后的氨水喷出，喷出的氨水，在分隔板下方形成倒扣的碗状水幕，增大与氨气接触的面积，便于氨气的溶解，第一冷却管也对分隔板下方的空间进行降温，使得喷头喷淋的氨水液滴快速降温，增大氨气的溶解度。
2、滚轴的自转和公转同时进行，滚轴的自转过程中，将第一环形槽侧壁上的杂质接触，并使得杂质与第一环形槽侧壁分离，避免杂质在第一环形槽侧壁聚集，并且刮板底部将喷头口大量聚集的杂质扫开，避免喷头被封堵。
3、将吸收罐上部的氨气直接进入氨水中，与氨水的接触面积增加，使得氨水的吸收更加充分，而部分未来得及吸收的氨气逸散至液面上方后，氨气密度小上浮，接着氨气在上浮过程中，与氨水的倒扣的碗状水幕接触，氨水液滴的表面积增加，并且此时的氨水也经过了初次冷却，氨气的溶解度也增加了，于是上浮的氨气充分溶解在氨水的水幕中。
附图说明
图1为本发明的具有冷却功能的氨水吸收塔的立体结构示意图；
图2为本发明的具有冷却功能的氨水吸收塔的剖视图；
图3为本发明的具有冷却功能的氨水吸收塔的喷淋单元立体结构示意图；
图4为本发明的具有冷却功能的氨水吸收塔的喷淋单元第一种部分立体结构示意图；
图5为本发明的具有冷却功能的氨水吸收塔的图4中A的放大立体结构示意图；
图6为本发明的具有冷却功能的氨水吸收塔的喷淋单元第二种部分立体结构示意图；
图7为本发明的具有冷却功能的氨水吸收塔的防结垢单元立体结构示意图；
图8为本发明的具有冷却功能的氨水吸收塔的防结垢单元局部立体结构示意图；
图9为本发明的具有冷却功能的氨水吸收塔的泵气单元立体结构示意图；
图10为本发明的具有冷却功能的氨水吸收塔的滤水单元立体结构示意图；
图11为本发明的具有冷却功能的氨水吸收塔的组合立体结构示意图。
附图中的标记：1-支座，2-吸收罐，3-输水管，4-排水管；
101-分隔板，102-导气管，103-第一冷却管，104-喷头，105-第二冷却管，106-第一过滤件，107-第三冷却管，10101-第一环形槽，10102-第二环形槽，10103-圆孔，10104-第三环形槽，10105-固定槽，201-动力组件，202-齿轮，203-内齿环，204-第一连杆，205-刮板，206-滚轴，301-圆盘，302-抽气罩，303-鼓风机，304-主气管，305-支气管，30101-漏槽，401-电动执行器，402-第二连杆，403-支杆，404-圆环，405-第二过滤件。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。
第1种具体实施方式
一种具有冷却功能的氨水吸收塔，根据图1-2所示，包括有支座1、吸收罐2、输水管3和排水管4；四个支座1呈环形阵列式设置；四个支座1上部共同固接有吸收罐2；吸收罐2上部连通有输水管3；吸收罐2下部连通有排水管4；
还包括有喷淋单元、防结垢单元、泵气单元和滤水单元；吸收罐2内连接有喷淋单元；喷淋单元上部连接有防结垢单元；吸收罐2内连接有泵气单元；泵气单元与喷淋单元连接；喷淋单元将吸收罐2上部的氨水冷却后以倒扣碗状向下喷淋，氨水在吸收罐2下部聚集并继续冷却，泵气单元将吸收罐2上部的氨气向下鼓吹，氨气通入吸收罐2下部的氨水中，溢出的氨气再次通过喷淋的氨水进行吸收；吸收罐2连接有滤水单元；滤水单元下部与泵气单元连接。
第2种具体实施方式
在第1种具体实施方式的基础上，根据图2和图3-6所示，喷淋单元包括有分隔板101、导气管102、第一冷却管103、喷头104、第二冷却管105、第一过滤件106和第三冷却管107；吸收罐2内表面中部焊接有分隔板101；分隔板101与防结垢单元连接；分隔板101左部和右部各连通有一个导气管102；吸收罐2内表面下部连接有第一冷却管103；分隔板101中部开有上部开口第一环形槽10101；分隔板101内开有第二环形槽10102；第二环形槽10102与第一环形槽10101同轴，且第二环形槽10102直径大于第一环形槽10101直径；两个导气管102下部共同与第二环形槽10102连通；第二环形槽10102内安装有第二冷却管105；第二冷却管105贴靠在接近第二环形槽10102轴心的侧壁上；分隔板101下部安装有一圈喷头104；每个喷头104上部共同与第一环形槽10101连通；第二环形槽10102下部环形阵列式开有若干圆孔10103；每个圆孔10103内各设置有一个第一过滤件106；分隔板101内开有第三环形槽10104；第三环形槽10104与第二环形槽10102同轴，且第三环形槽10104直径小于第一环形槽10101直径；第三环形槽10104内安装有第三冷却管107；第三冷却管107贴靠在远离第二环形槽10102轴心的侧壁上。
分隔板101上部开有碗形槽，用于引导氨水向中部聚集。
导气管102顶部封口，导气管102外环面上部开有若干透气孔，用于避免上方的液滴滴入导气管102内。
根据图2和图7-8所示，防结垢单元包括有动力组件201、齿轮202、内齿环203、第一连杆204、刮板205和滚轴206；分隔板101右部开有固定槽10105；固定槽10105内安装有动力组件201；动力组件201为伺服电机；动力组件201输出轴固接有齿轮202；分隔板101上部转动连接有内齿环203；内齿环203右部与齿轮202啮合；内齿环203左部和右部各螺栓连接有一个第一连杆204；两个第一连杆204各焊接有一个刮板205；每个刮板205均位于第一环形槽10101内；每个刮板205左部和右部各转动连接有一个滚轴206；每个滚轴206均与第一环形槽10101滚动连接。
根据图2和图9所示，泵气单元包括有圆盘301、抽气罩302、鼓风机303、主气管304和支气管305；吸收罐2内表面上部连接有圆盘301；圆盘301上环形阵列式开有若干漏槽30101；圆盘301中部固接有抽气罩302；抽气罩302与滤水单元连接；抽气罩302侧壁上开有若干透气孔；抽气罩302内安装有鼓风机303；抽气罩302下部连通有主气管304；主气管304下部连通有若干支气管305；每个支气管305底部均低于缠绕成柱形第一冷却管103的底部。
圆盘301上表面边缘处设有一圈环形墙，用于避免挤压出的水分从圆盘301边缘流下。
抽气罩302上的透气孔为倾斜向下开设，用于避免挤压水分时，水分进入到抽气罩302内。
根据图2和图10-11所示，滤水单元包括有电动执行器401、第二连杆402、支杆403和圆环404、第二过滤件405；吸收罐2上部安装有左右两个电动执行器401；电动执行器401为电动推杆；两个电动执行器401伸缩部共同连接有第二连杆402；第二连杆402上固接有左右两个支杆403；两个支杆403位于两个电动执行器401之间；两个支杆403下部共同焊接有圆环404；圆环404的内直径大于抽气罩302上部直径；抽气罩302外环面上活动连接有第二过滤件405；第二过滤件405上部与圆环404接触。
第二过滤件405为可变形吸水棉。
工作原理：
喷淋阶段：
参看附图，其中图1至图9所示具体实施过程为：
首先将本氨水吸收塔固定在精炼氨水车间内，将精炼再生系统的氨水通过导管导出，而后将氨水接入输水管3，接着将氨水通入吸收罐2，由于此时的氨水温度较高，氨水中的氨气的溶解度下降，氨气从氨水中逸出，并聚集在吸收罐2的上部，此时氨水位于分隔板101的上方，接着控制开启各个喷头104，各个喷头104将氨水加压后向分隔板101下方喷出，每个喷头104喷出的氨水，在分隔板101下方形成倒扣的碗状水幕，并且喷淋的碗状水幕下部被吸收罐2内壁阻挡，最后氨水汇集到吸收罐2底部，此时先关闭排水管4，任由氨水的液面上升，直至液面上升没过支气管305的下管口位置后，打开排水管4，并使得排水管4的出水速度与输水管3的进水速度一致，确保分隔板101下方的氨水的液面保持不动，确保氨水的冷却进程连续。
其中氨水位于分隔板101的上方时，同时控制第二冷却管105和第三冷却管107，共同对进入第一环形槽10101内的氨水进行冷却降温，而后，在通过喷头104将初次降温后的氨水喷出，氨水变成小液滴，便于对氨水的再次降温，第一冷却管103对分隔板101下方的氨水进行冷却，同时第一冷却管103也对分隔板101下方的空间进行降温，使得喷头104喷淋的氨水液滴快速降温。
随着对氨水降温过程的进行，第一环形槽10101和喷头104作为连通分隔板101上下主要构件，氨水在其中流转，氨水中带有的杂质，也一同在第一环形槽10101内流转，杂质则会粘附在第一环形槽10101的侧壁上，影响氨水在第一环形槽10101内的流量，此时控制启动动力组件201，动力组件201输出轴转动，同步带动齿轮202传动内齿环203转动，内齿环203通过第一连杆204带动两个刮板205转动，每个刮板205又带动两个滚轴206转动，此时滚轴206为绕着内齿环203的中轴公转，由于刮板205位于第一环形槽10101内，每个滚轴206均与第一环形槽10101侧壁接触，故而在滚轴206公转时，滚轴206与第一环形槽10101侧壁发生相对滚动，此时滚轴206自转，而滚轴206的自转和公转同时进行，滚轴206的自转过程中，将第一环形槽10101侧壁上的杂质接触，并使得杂质与第一环形槽10101侧壁分离，避免杂质在第一环形槽10101侧壁聚集，同时刮板205中部掏空，减小刮板205在转动过程中的水压力，并且刮板205底部将喷头104口大量聚集的杂质扫开，避免喷头104被封堵。
泵气阶段：
参看附图，其中图9至图11所示具体实施过程为：
由于刚注入吸收罐2内的氨水温度较高，氨气逸出后聚集在吸收罐2的上部，而此时吸收罐2下部的氨水已经完成冷却，其中的氨水对氨气的溶解度大大增加，故而控制启动鼓风机303，鼓风机303将吸收罐2上部的氨气吸入抽气罩302，而后在通过主气管304和各个支气管305通入到下方的氨水中，由于各个支气管305的下端低于氨水的液面，故而氨气从各个支气管305的下管口出来后，直接进入氨水中，与氨水的接触面积增加，使得氨水的吸收更加充分，而部分未来得及吸收的氨气逸散至液面上方后，氨气密度小上浮，接着氨气在上浮过程中，与氨水的倒扣的碗状水幕接触，氨水液滴的表面积增加，并且此时的氨水也经过了初次冷却，氨气的溶解度也增加了，于是上浮的氨气充分溶解在氨水的水幕中，接着由于一直向分隔板101下方输气，为避免分隔板101下方的气压过高，故而分隔板101下方的空气则通过带有第一过滤件106的圆孔10103进入到第二环形槽10102内，第一过滤件106将水分滤除，由于第二环形槽10102内设有第二冷却管105，故而空气在进入第二环形槽10102后，第二冷却管105也对空气进行冷却降温，而后第二环形槽10102内的空气在通过两个导气管102，重新排入分隔板101的上方，此时导气管102上部的通气口的位置是高于分隔板101的上方氨水的液面的，故而分隔板101的上方氨水不会进入导气管102内。
而在进行氨气向下输送过程中，吸收罐2上部除了氨气还会有水汽，水汽随着氨气通入下方的氨水中，容易使得水汽挤占氨气的空间，氨气与氨水的接触面积减小，氨气重新溶解的效率下降的情况，故而在抽气罩302外加设一圈第二过滤件405，第二过滤件405将吸收罐2上部空气中的水分吸收，氨气则通过第二过滤件405进入到抽气罩302内，吸收罐2上部的氨水温度较高，故而吸收罐2上部空气中的水分也较多，在本氨水吸收塔工作一段时间后，第二过滤件405中吸附得水分影响到空气过滤的效率，此时控制启动两个电动执行器401，两个电动执行器401收缩，同步带动第二连杆402传动两个支杆403向下运动，两个支杆403带动圆环404向下运动，圆环404对第二过滤件405进行压缩，使得第二过滤件405中的水分被挤出，挤出的水分则沿着漏槽30101重新滴落在吸收罐2上部的氨水中，其中，圆盘301上部边缘的环形墙，有效避免第二过滤件405挤出的水分从圆盘301边缘流下，以至于水分进入到导气管102中，影响空气的内循环，并且抽气罩302上的气孔为倾斜向下的，故而在对第二过滤件405挤水时，第二过滤件405中被挤出的水分，无法通过抽气罩302向下的斜孔，进入到抽气罩302内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有冷却功能的氨水吸收塔，包括有支座(1)、吸收罐(2)、输水管(3)和排水管(4)；四个支座(1)呈环形阵列式设置；四个支座(1)上部共同固接有吸收罐(2)；吸收罐(2)上部连通有输水管(3)；吸收罐(2)下部连通有排水管(4)；
其特征在于，还包括有喷淋单元、防结垢单元、泵气单元和滤水单元；吸收罐(2)内连接有喷淋单元；喷淋单元上部连接有用于避免水垢沉积的防结垢单元；吸收罐(2)内连接有泵气单元；泵气单元与喷淋单元连接；喷淋单元将吸收罐(2)上部的氨水冷却后以倒扣碗状向下喷淋，氨水在吸收罐(2)下部聚集并继续冷却，泵气单元将吸收罐(2)上部的氨气向下鼓吹，氨气通入吸收罐(2)下部的氨水中，溢出的氨气再次通过喷淋的氨水进行吸收；吸收罐(2)连接有滤水单元；滤水单元下部与泵气单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有冷却功能的氨水吸收塔，其特征在于，喷淋单元包括有分隔板(101)、导气管(102)、第一冷却管(103)、喷头(104)、第二冷却管(105)、第一过滤件(106)和第三冷却管(107)；
吸收罐(2)内表面中部固接有分隔板(101)；分隔板(101)与防结垢单元连接；分隔板(101)左部和右部各连通有一个导气管(102)；吸收罐(2)内表面下部连接有第一冷却管(103)；分隔板(101)中部开有上部开口第一环形槽(10101)；分隔板(101)内开有第二环形槽(10102)；第二环形槽(10102)与第一环形槽(10101)同轴，且第二环形槽(10102)直径大于第一环形槽(10101)直径；两个导气管(102)下部共同与第二环形槽(10102)连通；第二环形槽(10102)内安装有第二冷却管(105)；第二冷却管(105)贴靠在接近第二环形槽(10102)轴心的侧壁上；分隔板(101)下部安装有一圈喷头(104)；每个喷头(104)上部共同与第一环形槽(10101)连通；第二环形槽(10102)下部环形阵列式开有若干圆孔(10103)；每个圆孔(10103)内各设置有一个用于滤去水分的第一过滤件(106)；分隔板(101)内开有第三环形槽(10104)；第三环形槽(10104)与第二环形槽(10102)同轴，且第三环形槽(10104)直径小于第一环形槽(10101)直径；第三环形槽(10104)内安装有第三冷却管(107)；第三冷却管(107)贴靠在远离第二环形槽(10102)轴心的侧壁上。
3.根据权利要求2所述的一种具有冷却功能的氨水吸收塔，其特征在于，分隔板(101)上部开有碗形槽。
4.根据权利要求2所述的一种具有冷却功能的氨水吸收塔，其特征在于，导气管(102)顶部封口，导气管(102)外环面上部开有若干透气孔。
5.根据权利要求2所述的一种具有冷却功能的氨水吸收塔，其特征在于，防结垢单元包括有动力组件(201)、齿轮(202)、内齿环(203)、第一连杆(204)、刮板(205)和滚轴(206)；
分隔板(101)右部开有固定槽(10105)；固定槽(10105)内安装有动力组件(201)；动力组件(201)输出轴固接有齿轮(202)；分隔板(101)上部转动连接有内齿环(203)；内齿环(203)右部与齿轮(202)啮合；内齿环(203)左部和右部各固接有一个第一连杆(204)；两个第一连杆(204)各固接有一个刮板(205)；每个刮板(205)均位于第一环形槽(10101)内；每个刮板(205)左部和右部各转动连接有一个滚轴(206)；每个滚轴(206)均与第一环形槽(10101)滚动连接。
6.根据权利要求5所述的一种具有冷却功能的氨水吸收塔，其特征在于，泵气单元包括有圆盘(301)、抽气罩(302)、鼓风机(303)、主气管(304)和支气管(305)；
吸收罐(2)内表面上部连接有圆盘(301)；圆盘(301)上环形阵列式开有若干漏槽(30101)；圆盘(301)中部固接有抽气罩(302)；抽气罩(302)与滤水单元连接；抽气罩(302)侧壁上开有若干透气孔；抽气罩(302)内安装有鼓风机(303)；抽气罩(302)下部连通有主气管(304)；主气管(304)下部连通有若干支气管(305)；每个支气管(305)底部均低于缠绕成柱形第一冷却管(103)的底部。
7.根据权利要求6所述的一种具有冷却功能的氨水吸收塔，其特征在于，圆盘(301)上表面边缘处设有一圈环形墙。
8.根据权利要求6所述的一种具有冷却功能的氨水吸收塔，其特征在于，抽气罩(302)上的透气孔为倾斜向下开设。
9.根据权利要求6所述的一种具有冷却功能的氨水吸收塔，其特征在于，滤水单元包括有电动执行器(401)、第二连杆(402)、支杆(403)和圆环(404)、第二过滤件(405)；
吸收罐(2)上部安装有左右两个电动执行器(401)；两个电动执行器(401)伸缩部共同连接有第二连杆(402)；第二连杆(402)上固接有左右两个支杆(403)；两个支杆(403)位于两个电动执行器(401)之间；两个支杆(403)下部共同固接有圆环(404)；圆环(404)的内直径大于抽气罩(302)上部直径；抽气罩(302)外环面上活动连接有第二过滤件(405)；第二过滤件(405)上部与圆环(404)接触。
10.根据权利要求9所述的一种具有冷却功能的氨水吸收塔，其特征在于，第二过滤件(405)为可变形吸水棉。
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