CN204051387U - 一种液体吸附装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种液体吸附装置，包括吸收塔单体；吸收塔单体内设有雾化装置，其上设有第一进口管、第二进口管、第一出口管以及第二出口管；雾化装置与吸收塔单体同轴心设置；雾化装置上设有通孔；第一进口管设在吸收塔单体的顶部；第二进口管设在吸收塔单体的上部，第一出口管设在吸收塔单体的下部或者是第二进口管设置在吸收塔单体的下部，第一出口管设置在吸收塔单体的上部。本实用新型采用精馏的原理实现高效分离；洗气液切向进入塔体，最大限度地保证烟气的旋转状态；洗气液的喷入方式，保证洗气液与烟气的充分混合，提高分离效果，无二次污染；第一出口管的末端设置为斜口，大大减小出口气体中液体的夹带量，进一步提高分离效果。

Description

一种液体吸附装置

技术领域

本实用新型涉及分离装置领域，特别地，涉及一种液体吸附装置。

背景技术

随着经济的不断发展，生活中的烟气污染越来越严重，烟气中的污染物质比较复杂，其它分离出来是一般为混合物，一般无法直接使用，从而导致二次污染，要消除二次污染又需要高的投入。

现有的分离方法主要有以下几种：

(1)喷淋法，喷淋法的原理是喷嘴喷出的洗气水的颗粒在其惯性运动方向对污染物液粒(后简称油粒)进行碰撞，从而使油粒宏观运动轨迹与气相主流的运动方向不同或相反，同时增大了油粒相互碰撞长大的机率，这样油粒就从气相主流中分离出来了；喷淋法的洗气水一般为水，因为水便宜，但由于碰撞之后油粒的运动轨迹无法控制，导致其分离效率仍然偏低。另一个致命的缺点是产生了大量的污水，二次污染严重。

(2)吸收法，吸收法的原理是利用污染物溶于洗气液而其他成分不溶于洗气液，让烟气与洗气液充分混合，这样污染物就分离出来了；洗气液由于自身的挥发性及气液夹带等原因，损耗较大。因为烟气排放要求污染物含量很低，吸收塔为提高吸收效果，一般阻力大，这导致风机电耗大幅上升。另一个致命的缺点是产生了大量无法直接使用的溶液，二次污染严重。

(3)分级冷凝法，分级冷凝法的原理是降温后气液相平衡时污染物有从气相向液相转移的趋势，并且不同温度下产生的液相中各种污染物的含量不同，从而使污染物得到一定程度的分离提纯；分级冷凝法对烟气净化的效果有限，很少单独使用。冷凝法产生的污染物液粒(后简称油粒)粒径过小，气液分离困难且运行成本高。分级冷凝法对液相污染物的分离程度低，仍会产生二次污染。

因此，发明一种对烟气分离效果好、无二次污染且运行成本低的分离装置具有重要的意义。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供对烟气分离效果好、无二次污染且运行成本低的液体吸附塔，具体技术方案如下：

一种液体吸附装置，包括至少1个吸收塔单体；

所述吸收塔单体的内部设有雾化装置，其上设有第一进口管、第二进口管、第一出口管以及第二出口管，所述第二进口管、第一出口管以及第二出口管均与所述吸收塔单体的内部相通；

所述雾化装置设置在所述吸收塔单体的上部，且所述雾化装置的中心轴线与所述吸收塔单体的中心轴线相重叠设置；所述雾化装置上设有至少2个用于喷出吸收液的通孔，在所述吸收塔单体的中心轴线所在的垂直面上，所述通孔的中心轴线的投影与所述中心轴线之间的夹角为15-165°；

所述第一进口管与所述雾化装置的内部相通，且所述第一进口管设置在所述吸收塔单体的顶部；

所述第二出口管设置在所述吸收塔单体的最底部；

所述第二进口管设置在所述吸收塔单体的上部；所述第一出口管设置在所述吸收塔单体的下部，其末端内壁的上部到所述吸收塔单体的中心轴线的最小垂直距离为0-5cm，其末端内壁的下部到所述吸收塔单体的中心轴线的最小垂直距离为0-20cm；

或者是所述第二进口管设置在所述吸收塔单体的下部；所述第一出口管设置在所述吸收塔单体的上部，其末端内壁的上部到所述雾化装置的外壁的最小垂直距离为1-20cm，其末端内壁的下部到所述雾化装置的外壁的最小垂直距离为0.5-5cm。

以上技术方案中优选的，所述吸收塔单体上设有回流管，所述回流管的一端与所述第二出口管连通，另一端与所述吸收塔单体顶部的第一进口管连通；所述回流管上设有回流泵。

以上技术方案中优选的，所述第二进口管的一端与所述吸收塔本体的内部相通，另一端连通文丘里管的一端。

以上技术方案中优选的，在所述吸收塔单体的中心轴线所在的垂直面上，所述通孔的中心轴线的投影与所述中心轴线之间的夹角为45-90°或者90-135°。

以上技术方案中优选的，在所述吸收塔单体的中心轴线所在的垂直面上，所述第一出口管末端内壁的上部的投影与其末端内壁的下部的投影之间的连线与水平线之间的夹角为15-45°。

以上技术方案中优选的，所述第一出口管末端端面的中心点位于所述吸收塔单体的中心轴线上。

以上技术方案中优选的，所述雾化装置为雾化器。

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本实用新型的液体吸附装置包括至少1个吸收塔单体，洗气液通过第一进口管由塔单体的塔顶中心沿塔中轴线被送入雾化装置，这种结构既能最大限度地保证烟气的旋转状态，又能将雾化装置准确地伸到塔体内部的任何位置而保证最佳的液吸效果，还能方便检修；雾化装置上的通孔的中心轴线的投影与吸收塔单体的中心轴线的投影之间的夹角为15-165°，实现洗气液被水平或斜向喷入烟气中，洗气液雾化后经高速喷射以及高速的旋转离心速度而快速通过烟气后被甩向塔体的内壁上，最大限度地保证洗气液与烟气的充分混合以及迅速分离，提高烟气分离效果，无二次污染；第一出口管的末端设置为斜口，大大减小出口气体中液体的夹带量，进一步提高分离效果；烟气在吸收塔单体内有上部进下部出和下部进上部出两种方式，均能实现烟气旋转后直接流出，减少了气流阻力，同时也便于几个吸收塔单体相连，从上一级工序直接进入下一级工序，既减少了阻力又方便连接，大大降低运行成本。

(2)本实用新型中吸收塔单体上设有回流管，回流管上设有回流泵，回流管和回流泵的设计，采用精馏的原理，实现液体产品中有用物质的分离提纯和充分回收，实用性广泛。

(3)本实用新型中第二进口管的另一端连通文丘里管的一端，采用烟气高速切向进入吸收塔单体的内部，进入后依靠吸收塔单体的内壁导流产生高速旋转，绝大部分烟气在靠近塔内壁处高速旋转，中轴处烟气流动很慢，并相对真空，提高烟气和洗气液的混合程度，进一步提高分离效果。

(4)本实用新型中，在垂直于水平面的平面上，通孔的中心轴线的投影与吸收塔本体的中心轴线的投影之间的夹角为45-90°或者90-135°，保证洗气液与烟气的充分混合以及迅速分离，提高烟气分离效果，无二次污染。

(5)本实用新型中，在垂直于水平面的平面上，第一出口管末端内壁的上部的投影与其末端内壁的下部的投影之间的连线与水平线之间的夹角为15-45°，第一出口管的末端的斜口角度设计合理，方便生产以及进一步确保大大减小出口气体中液体的夹带量。

(6)本实用新型中第一出口管末端端面的中心点位于所述吸收塔单体的中心轴线上，结构设计合理，且便于安装和拆卸。

(7)本实用新型雾化装置采用雾化器，部件容易获得，洗气液被雾化的效果好。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例1的液体吸附装置的整体结构示意图；

图2是图1中第一种结构的吸收塔本体的结构示意图；

图3是图2中的E放大图；

图4是图2的F放大图；

图5是图1中第二种结构的吸收塔本体的结构示意图；

图6是图5的G放大图；

图7是图5的H放大图；

1-吸收塔单体，11-第一进口管，12-第二进口管，13-第一出口管，14-第二出口管，15-回流管，16-回流泵，2-雾化装置，21-通孔，3-文丘里管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

一种液体吸附装置，包括三个吸附塔，具体是第一种结构的吸收塔单体1、第二种结构的吸附塔单体1以及第一种结构的吸收塔单体1依次串联，详见图1。

所述第一种结构的吸收塔单体1的结构详见图2，具体如下：

所述吸收塔单体1的内部设有雾化装置2，其上设有第一进口管11、第二进口管12、第一出口管13以及第二出口管14。

所述第二进口管12、第一出口管13以及第二出口管14均与所述吸收塔单体1的内部相通。

所述雾化装置2设置在所述吸收塔单体1的上部，且所述雾化装置2的中心轴线L2与所述吸收塔单体1的中心轴线L1相重叠设置。

所述雾化装置2上设有至少2个用于喷出吸收液的通孔21，在所述吸收塔单体1的中心轴线L1所在的垂直面P上，所述通孔21的中心轴线的投影L3’与所述中心轴线L1之间的夹角A为15-165°，详见图3，最好是45-90°，实现洗气液被水平或斜向喷入烟气中，洗气液雾化后经高速喷射以及高速的旋转离心速度而快速通过烟气后被甩向塔体的内壁上，最大限度地保证洗气液与烟气的充分混合以及迅速分离，提高烟气分离效果，无二次污染。

所述第一进口管11与所述雾化装置2的内部相通，且所述第一进口管11设置在所述吸收塔单体1的顶部，洗气液通过第一进口管由塔单体的塔顶中心沿塔中轴线被送入雾化装置，这种结构既能最大限度地保证烟气的旋转状态，又能将雾化装置准确地伸到塔体内部的任何位置而保证最佳的液吸效果，还能方便检修。

所述第一出口管13设置在所述吸收塔单体1的下部，其末端内壁的上部到所述吸收塔单体1的中心轴线L1的最小垂直距离d1为0-5cm，其末端内壁的下部到所述吸收塔单体1的中心轴线L1的最小垂直距离d2为0-20cm，详见图4，优选的所述第一出口管13末端内壁的上部到所述吸收塔本体1的中心轴线L1的最小垂直距离d1为0，其末端内壁的下部到所述吸收塔本体1的中心轴线L1的最小垂直距离d2与所述第一出口管13的直径大小相同，或者是满足以下条件：在所述吸收塔单体1的中心轴线L1所在的垂直面P上，所述第一出口管13末端内壁的上部的投影M与其末端内壁的下部的投影N之间的连线Q与水平线L0之间的夹角B为15-45°，详见图3，第一出口管的末端设置为斜口，大大减小出口气体中液体的夹带量，进一步提高分离效果。最好是所述第一出口管13末端端面的中心点位于所述吸收塔单体1的中心轴线L1上。

所述第二出口管14设置在所述吸收塔单体1的最底部，便于废液的排出或者循环。

所述第二进口管12设置在所述吸收塔单体1的上部，其一端与所述吸收塔本体1的内部相通，另一端连通文丘里管的一端，采用烟气高速切向进入吸收塔单体的内部，进入后依靠吸收塔单体的内壁导流产生高速旋转，绝大部分烟气在靠近塔内壁处高速旋转，中轴处烟气流动很慢，并相对真空，提高烟气和洗气液的混合程度，进一步提高分离效果。

所述雾化装置2选用雾化器，部件容易获得，洗气液被雾化的效果好。

所述第二种结构的吸收塔单体1的结构详见图5，其与所述第二种吸收塔单体1的结构不同之处在于：所述第二进口管12设置在所述吸收塔单体1的下部；所述第一出口管13设置在所述吸收塔单体1的上部，其末端内壁的上部到所述雾化装置2的外壁的最小垂直距离d1为1-20cm，其末端内壁的下部到所述雾化装置2的外壁的最小垂直距离d2为0.5-5cm，详见图6；在所述吸收塔单体1的中心轴线L1所在的垂直面P上，所述通孔21的中心轴线的投影L3’与所述中心轴线L1之间的夹角A为15-165°，最好是90-135°，详见图7。

所述吸收塔单体1上设有回流管15，所述回流管15的一端与所述第二出口管14连通，另一端与所述吸收塔单体1顶部的第一进口管11连通；所述回流管15上设有回流泵16，详见图1。

使用本实用新型的液体吸附装置，共有三级吸收塔，其烟气工艺流程如下：

(1)烟气首先经过第一级吸收塔(即第一种结构的吸收塔单体1)，具体为：依次经过文丘里管3以及第二进口管12进入第一级吸收塔，与从第一进口管11进入雾化装置2后再由其通孔21喷出的洗气液雾充分混合；烟气内的重组分进入液相，部分重组分在温度最高的第一级吸收塔中经第二出口管14作为产品排出；液相中易挥发组分进入气相，并随着烟气进入第二级吸收塔(即第二种结构的吸收塔单件1)；

(2)烟气紧接着经过第二级吸收塔，具体为：依次经过文丘里管3以及第二进口管12进入第二级吸收塔(即第二种结构的吸收塔单体1)，与从第一进口管11进入雾化装置2后再由其通孔21喷出的洗气液雾充分混合；烟气内的中组分进入液相，中组分在温度适当降低后的第二级吸收塔(即第二种结构的吸收塔单体1)中经第二出口管14作为产品排出；液相中易挥发组分则进入气相，并随着烟气进入第三级吸收塔(即第一结构的吸收塔单体1)；

(3)烟气经过第三级吸收塔(即第一种结构的吸收塔单体1)，具体为：依次经过文丘里管3以及第二进口管12进入第三级吸收塔(即第一结构的吸收塔单体1)，与从第一进口管11进入雾化装置2后再由其通孔21喷出的洗气液雾充分混合；烟气内的轻组分进入液相，轻组分在温度适当降低后的第三级吸收塔(即第一结构的吸收塔单体1)中经第二出口管14作为产品排出；液相中易挥发组分则进入气相，并随着烟气排出，经过净化后的烟气进入风机，然后进入气液分离器分离掉其中的液体，然后进入终端净化设备达标排放。

其液体分离工艺流程如下：

(1)气液分离器分离下来的液体经过第三级吸收塔(即排在最后的第一结构的吸收塔单体1)，具体为：引液(原始开车一般是水)通过液吸泵送入第三级吸收塔的雾化装置2中进行雾化，产生的洗气液雾与烟气充分混合；其中的易挥发组分进入气相，而轻组分进入液相并流到吸收塔的第三级塔底部，小部分液体经过第二出口管14作为产品排出，大部分液体经过回流泵16循环雾化装置2，经过雾化后进行液体吸附；小部分液体进入第二级吸收塔(即排在中间的第二种结构的吸收塔单件1)；

(2)液体经过第二级吸收塔(即排在中间的第二种结构的吸收塔单件1)，具体为：第三级吸收塔中的小部分液体送到第二级吸收塔(即排在中间的第二种结构的吸收塔单件1)中的回流泵16的入口并与其产生的液体混合后喷入第二级吸收塔内产生的洗气液雾与烟气充分混合；其中的易挥发组分进入气相，而中组分进入液相并流到第二级吸收塔的塔底部，小部分液体经过第二出口管14作为产品排出；大部分液体经过回流泵16循环雾化装置2，经过雾化后进行液体吸附；小部分液体进入第一级吸收塔(即排在最前面的第一种结构的吸收塔单件1)；

(3)液体经过第一级吸收塔(即排在最前面的第一种结构的吸收塔单件1)，具体为：第二级吸收塔中的小部分液体送到第一级吸收塔(即排在最前面的第一种结构的吸收塔单件1)中的回流泵16的入口并与其产生的液体混合后喷入第一级吸收塔内产生的洗气液雾与烟气充分混合；其中的易挥发组分进入气相，而中组分进入液相并流到第一级吸收塔的塔底部，小部分液体经过第二出口管14作为产品排出；大部分液体经过回流泵16循环雾化装置2，经过雾化后进行液体吸附。

根据市场情况来设置液吸塔的级数及产品质量，并根据情况设置冷却装置，以提高液体产品的分离提纯和充分回收其中有用物质。

实际应用时，可以根据市场要求产品的质量来设置吸收塔单体1的级数(可以是一级、两级、三级、四级等等)，从而达到提高分离烟气以及液体中有用成分的效果。

应用本实用新型的液体吸附装置，其效果如下：

(1)在烟气净化方面，效率比喷淋法的效率提高20％～80％，效率比吸收法的提高30％～70％，效率比分级冷凝法提高70％～200％。

(2)应用本实用新型的液体吸附装置无二次污染。

(3)应用本实用新型的液体吸附装置，液体产物总产量比喷淋法多15％～30％，液体产物总产量比多级冷凝法多25％～270％。

(4)应用本实用新型的液体吸附装置，液体产物的提纯比多级冷凝法提高20％～50％。

(5)应用本实用新型的液体吸附装置，运行成本主要为电耗，比喷淋法降低10％～50％，比吸收法降低70％～95％，比分级冷凝法降低5％～20％。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液体吸附装置，其特征在于：包括至少1个吸收塔单体(1)；

所述吸收塔单体(1)的内部设有雾化装置(2)，其上设有第一进口管(11)、第二进口管(12)、第一出口管(13)以及第二出口管(14)，所述第二进口管(12)、第一出口管(13)以及第二出口管(14)均与所述吸收塔单体(1)的内部相通；

所述雾化装置(2)设置在所述吸收塔单体(1)的上部，且所述雾化装置(2)的中心轴线与所述吸收塔单体(1)的中心轴线(L1)相重叠设置；所述雾化装置(2)上设有至少2个用于喷出吸收液的通孔(21)，在所述吸收塔单体(1)的中心轴线(L1)所在的垂直面(P)上，所述通孔(21)的中心轴线的投影(L3’)与所述中心轴线(L1)之间的夹角(A)为15-165°；

所述第一进口管(11)与所述雾化装置(2)的内部相通，且所述第一进口管(11)设置在所述吸收塔单体(1)的顶部；

所述第二出口管(14)设置在所述吸收塔单体(1)的最底部；

所述第二进口管(12)设置在所述吸收塔单体(1)的上部；所述第一出口管(13)设置在所述吸收塔单体(1)的下部，其末端内壁的上部到所述吸收塔单体(1)的中心轴线(L1)的最小垂直距离(d1)为0-5cm，其末端内壁的下部到所述吸收塔单体(1)的中心轴线(L1)的最小垂直距离(d2)为0-20cm；

或者是所述第二进口管(12)设置在所述吸收塔单体(1)的下部；所述第一出口管(13)设置在所述吸收塔单体(1)的上部，其末端内壁的上部到所述雾化装置(2)的外壁的最小垂直距离(d1)为1-20cm，其末端内壁的下部到所述雾化装置(2)的外壁的最小垂直距离(d2)为0.5-5cm。

2.根据权利要求1所述的液体吸附装置，其特征在于：所述吸收塔单体(1)上设有回流管(15)，所述回流管(15)的一端与所述第二出口管(14)连通，另一端与所述吸收塔单体(1)顶部的第一进口管(11)连通；所述回流管(15)上设有回流泵(16)。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的液体吸附装置，其特征在于：所述第二进口管(12)的一端与所述吸收塔本体(1)的内部相通，另一端连通文丘里管的一端。

4.根据权利要求3所述的液体吸附装置，其特征在于：在所述吸收塔单体(1)的中心轴线(L1)所在的垂直面(P)上，所述通孔(21)的中心轴线的投影(L3’)与所述中心轴线(L1)之间的夹角(A)为45-90°或者90-135°。

5.根据权利要求3所述的液体吸附装置，其特征在于：在所述吸收塔单体(1)的中心轴线(L1)所在的垂直面(P)上，所述第一出口管(13)末端内壁的上部的投影(M)与其末端内壁的下部的投影(N)之间的连线(Q)与水平线(L0)之间的夹角(B)为15-45°。

6.根据权利要求3所述的液体吸附装置，其特征在于：所述第一出口管(13)末端端面的中心点位于所述吸收塔单体(1)的中心轴线(L1)上。

7.根据权利要求3所述的液体吸附装置，其特征在于：所述雾化装置(2)为雾化器。