CN203610019U - 一种旋流蒸馏解吸塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种旋流蒸馏解吸塔，该解吸塔的塔体为中空的立式塔器，在塔体的底部连通安装一排液口，在解吸塔的塔体底部安装一储液段，在储液段内安装一加热装置，在储液段上方的塔体内设置一中通的旋流段，在旋流段上方的塔体内设置一中空的布液段，在布液段上方的塔体内设置一除沫段，在除沫段上方的塔体内顶端设置一解吸塔出口。本实用新型解吸塔的旋流段包括旋流筒和旋流器，旋流器包括旋流叶片轴和旋流叶片，该解吸塔安装了一新型解吸塔内件，该解吸塔利用旋流原理，增加了蒸馏解吸的强度，减小了反应塔的高度，节省了空间和材料，气液传质强度高，提高了反应塔的解吸效果。
Description
技术领域
本实用新型属于化工、环保技术领域，涉及蒸馏解吸反应塔，尤其是一种旋流蒸馏解吸塔。
背景技术
研究表明，二氧化碳的过量排放，是造成全球变暖等环境问题的重要原因。我国对二氧化碳排放的控制也日趋严格。在诸多二氧化碳排放源中，以燃烧排放的二氧化碳最为集中，且浓度较高，较为利于吸收。
对于二氧化碳的治理，目前采用较多的方法，是对燃烧烟气中的二氧化碳进行吸收，然后对富集的吸收液进行解析，将纯度较高的二氧化碳收集，进行相应的二次处理，达到综合治理的目标。
二氧化碳吸收及解吸的工艺流程是成熟的并实现工业应用的技术，采用MEA或MDEA为吸收剂，吸收后的溶液中含20%左右的二氧化碳，称此溶液为富液，将富液通入解吸设备中，进行蒸馏解吸，分离出二氧化碳，剩余下的溶液中二氧化碳浓度为7%左右，称此溶液为贫液。贫液通入吸收设备中，作为吸收剂循环利用。
在整个流程中，蒸馏解吸过程是该项技术能否循环使用吸收剂的关键，同时其解吸效率的高低直接影响了吸收的效果与解吸的能耗高低，不同的解吸方法直接影响了运行的成本。蒸馏解吸过程主要是依靠蒸汽与液体接触，蒸汽的热量将溶液中的待分离物质蒸发，形成气态物质进入后续流程中，以达到溶质和溶剂分离的目的。因此，气液接触面积的大小、气液交换的强弱直接影响了蒸馏解吸的效率。
蒸馏解吸装置通常为解吸塔，目前常用的解吸塔形式主要有填料塔和板式塔，板式塔又分为筛板塔、浮阀板塔等。填料塔是利用填料的表面积大，气液接触面积大的原理实现解吸，待解吸溶液自上而下流经填料表面，蒸汽自下而上流过填料，两种介质在填料表面接触，实现蒸馏过程，其气液接触面大，但其气液传质强度较弱，导致填料塔体积较庞大，自重大，而且填料易发生堵塞等问题。板式塔是利用溶液流经塔板表面，经过板上装置以加大气液传质强度，从而实现蒸馏过程的塔形，其中设置多层塔板，板型有多种样式可选。塔板塔上液层高度需要较严格控制，容易发生淹塔的情况，且单层塔板效率较低，需要串联比较多层塔板才能达到目标效率。
根据现有蒸馏解吸装置的原理可知，增加气液接触表面积或增加气液传质强度，可以提高蒸馏解吸的效果，提高解吸效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种新的解吸塔形式，该解吸塔安装有新型解吸塔内件，该解吸塔利用旋流原理工作，气液传质强度高，有效提高了反应塔的解吸效果。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种旋流蒸馏解吸塔，该解吸塔的塔体为中空的立式塔器，在塔体的底部内连通安装一排液口，在解吸塔的塔体底部安装一储液段，在储液段内安装一加热装置，在储液段上方的塔体内同轴设置一中空的旋流段，在旋流段上方的塔体内同轴设置一中空的布液段，在布液段上方的塔体内同轴设置一除沫段，在除沫段上方的塔体内顶端设置一解吸塔出口；
所述旋流段包括旋流筒和旋流器，旋流段内同轴安装一中空的旋流筒，该旋流筒顶部和底部的外表面上同轴密封安装封板的内缘，该封板的外缘同轴密封安装于塔体内侧，该旋流筒内底端安装旋流器，旋流器包括旋流叶片轴和旋流叶片，旋流叶片围绕旋流叶片轴成环形排列、倾斜安装于旋流叶片轴上，旋流叶片轴与旋流筒同轴，旋流筒与旋流叶片轴之间安装旋流叶片。
而且，在解吸塔的塔体内的下部同轴制有一中空的储液段，在储液段底部的一侧边上安装一加热装置。
而且，所述储液段上方的塔体内同轴串联多级旋流段。
而且，所述加热装置为电加热器、蒸汽加热器或导热油加热装置。
而且，所述布液段的布液方式采取树状主支管、管网并联、溢流槽、喷嘴均匀喷出溶液中的一种布液方式。
而且，所述除沫段采用丝网除沫器或折板除沫器。
而且，所述旋流叶片为螺旋桨式倾斜的叶片结构，其倾斜角度与轴向成30-60度，采用平面或曲面的叶片形状，其投影面为矩形或扇形。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本解吸塔的旋流段包括旋流筒和旋流器，旋流器包括旋流叶片轴和旋流叶片，旋流叶片围绕旋流叶片轴成环形排列、倾斜安装于旋流叶片轴上，该解吸塔安装了一新型解吸塔内件，该解吸塔利用旋流原理，增加了蒸馏解吸的强度，减小了反应塔的高度，节省了空间和材料，气液传质强度高，提高了反应塔的解吸效果。
2、本解吸塔为一种新的蒸馏解吸塔的型式，相对填料塔体积更小、自重更轻，塔内件流通直径较大，不宜发生堵塞；相对板式塔，单层传质效果更强，也没有淹塔的情况发生，使用更为方便。
附图说明
图l为本实用新型的结构局部剖视图；
图2为图1中旋流段的结构放大示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为本实用新型旋流器的轴侧示意图。
具体实施方式
下面以附图实施方式为例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种旋流蒸馏解吸塔，如图1所示，该解吸塔的塔体5为中空的立式塔器，在塔体的下部安装有支腿1，在塔体的底部内连通安装一排液口2，在解吸塔的塔体内的下部同轴设置一中空的储液段3，在该储液段内可以存储溶液，储液段内储存的溶液量可以设置为满足十分钟的蒸发量，在储液段一侧边安装一加热装置4，加热装置可用电加热器、蒸汽加热器或导热油等加热装置，加热功率按照解吸中所需热量配置，或者，储液段与加热装置也可以作为独立的设备安装于解吸塔体以外，与解吸塔利用连通管相连，上部连通管输送蒸汽，下部连通管输送溶液，在储液段底部的一侧边上安装一加热装置；在储液段上方的塔体内同轴设置一中空的旋流段6，储液段上方的塔体内也可以同轴串联多级旋流段，本实施例中储液段上方的塔体内上、下依次同轴串联安装三级旋流段；在旋流段上方的塔体内同轴设置一中空的布液段7，本实施例中采取单管末端安装喷嘴的布液方式，也可采取树状主支管、管网并联、溢流槽等多种形式。在布液段上方的塔体内同轴设置一除沫段8，该除沫段可以采用丝网除沫器或折板除沫器。在除沫段上方的塔体内顶端设置一解吸塔出口9。
如图2-4所示，所述旋流段包括旋流筒13和旋流器（图中未标号），旋流段内同轴安装一中空的旋流筒，该旋流筒高300mm-1000mm，该旋流筒顶部和底部的外表面上同轴密封安装封板10的内缘，该封板的外缘同轴密封安装于塔体内侧，该封板可以防止烟气短路，将旋流筒以外的解吸塔塔体的截面封闭，该封板可以焊接于旋流筒上。该旋流筒内底端安装旋流器，旋流器包括旋流叶片轴12和旋流叶片11，旋流叶片围绕旋流叶片轴成环形排列、倾斜安装于旋流叶片轴上，旋流叶片轴与旋流筒同轴，旋流筒与旋流叶片轴之间安装旋流叶片，旋流筒的内径与旋流叶片的外径相同。旋流叶片为螺旋桨式倾斜的叶片结构，其倾斜角度与 轴向成30-60度，旋流叶片的数量可根据具体情况而定，本实施例中设置六片旋流叶片；本实施例中旋流叶片与轴线方向的倾斜角度为30度；旋流叶片可采取平面或曲面形状，本实施例为平面叶片；叶片投影的轮廓可以为矩形或扇形，本实施例为扇形。
本实用新型解吸塔的工作原理如下：
待解吸的溶液由布液段7的管路进入解吸塔中，自上而下在重力的作用下流至储液段3中，在储液段保持一定的液位高度，至少要高过加热装置4。加热装置对储液段中的溶液进行加热，至沸腾后持续的加热以产生稳定量的蒸汽。蒸汽自下而上流经旋流段6，在旋流叶片11的作用下形成螺旋状的气流，沿旋流筒13向上流动，旋流器以上为布液段，将待解吸溶液按不同工艺需求的分布方式通入解吸塔中，溶液进入后自上而下流经若干层旋流器，螺旋状的气流在旋流筒中与自上而下的溶液接触，溶液在旋转气流的作用下被破碎分割成小液滴，直径小于分割直径的液滴会随自下而上的气流向上运动，并在运动过程中逐渐聚合成较大颗粒的液滴，在重力的作用下落下，此过程会不停的循环往复，在宏观上就会在旋流筒中形成一段气液悬浮段，在此悬浮段中气液两相发生剧烈的传质作用，实现了将溶液中的溶质被蒸汽带出的蒸馏效果。溶质气体和蒸汽共同向上运动，经过除沫段8，将气体携带的液滴捕捉除去，以达到净化解吸气体的目的，净化后的气体经过解吸塔出口9排出解吸塔，进入后续设备进一步处理。
Claims (7)
1.一种旋流蒸馏解吸塔，该解吸塔的塔体为中空的立式塔器，在塔体的底部内连通安装一排液口，其特征在于：在解吸塔的塔体底部安装一储液段，在储液段上方的塔体内设置一中空的旋流段，在旋流段上方的塔体内设置一中空的布液段，在布液段上方的塔体内设置一除沫段，在除沫段上方的塔体内顶端设置一解吸塔出口；
所述旋流段包括旋流筒和旋流器，旋流段内安装一中空的旋流筒，该旋流筒顶部和底部的外表面上密封安装封板的内缘，该封板的外缘密封安装于塔体内侧，该旋流筒内底端安装旋流器，旋流器包括旋流叶片轴和旋流叶片，旋流叶片围绕旋流叶片轴成环形排列、倾斜安装于旋流叶片轴上，旋流叶片轴与旋流筒同轴，旋流筒与旋流叶片轴之间安装旋流叶片。
2.根据权利要求1所述的旋流蒸馏解吸塔，其特征在于：在解吸塔的塔体内的下部制有一中空的储液段，在储液段底部安装一加热装置。
3.根据权利要求1或2所述的旋流蒸馏解吸塔，其特征在于：所述储液段上方的塔体内串联多级旋流段。
4.根据权利要求2所述的旋流蒸馏解吸塔，其特征在于：所述加热装置为电加热器、蒸汽加热器或导热油加热装置。
5.根据权利要求1或2所述的旋流蒸馏解吸塔，其特征在于：所述布液段的布液方式采取树状主支管、管网并联、溢流槽、喷嘴均匀喷出溶液中的一种布液方式。
6.根据权利要求1或2所述的旋流蒸馏解吸塔，其特征在于：所述除沫段采用丝网除沫器或折板除沫器。
7.根据权利要求1或2所述的旋流蒸馏解吸塔，其特征在于：所述旋流叶片为螺旋桨式倾斜的叶片结构，其倾斜角度与轴向成30-60度，采用平面或曲面的叶片形状，其投影面为矩形或扇形。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103537172A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-29 | 航天环境工程有限公司 | 一种旋流蒸馏解吸塔及应用 |
| CN104923039A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-09-23 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种尾气排放系统 |
| CN105854330A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-08-17 | 褚雅志 | 一种旋流雾化垂直筛板 |
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- 2013-10-14 CN CN201320631706.9U patent/CN203610019U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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