CN204841353U - 一种除汞器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化工生产领域，提供了一种除汞器，包括吸附塔体；吸附塔体内部中心位置设置有同轴的外环形分隔体和内环形分隔体，顶端设有吸附剂装料口，侧壁上部设有排气口，底端设有排灰口、吸附剂卸料口和进气口；吸附塔体与外环形分隔体之间形成环隙区域，外环形分隔体与内环形分隔体之间形成吸附剂填充区域；排灰口位于环隙区域下方；吸附剂装料口和吸附剂卸料口分别位于吸附剂填充区域上方和下方；进气口与内环形分隔体相通，且外环形分隔体与内环形分隔体的侧壁上遍布有径向通气孔。该除汞器中气体朝各个方向扩散流经吸附剂填充区域，保证吸附塔体中气流均匀，吸附剂充分吸收汞，进而延长吸附剂的更换周期，改善除汞器的除汞效果。

Description

一种除汞器

技术领域

本实用新型涉及化工生产领域，尤其涉及一种除汞器，更加具体为适用于氯乙烯转化系统气体中的除汞器。

背景技术

在传统电石法氯乙烯生产过程中，为了有效脱除氯乙烯中所夹带的汞蒸汽，常采用并联几台常规固定床吸附器来吸附脱除合成气中的汞蒸汽。其中，吸附器采用的吸附剂为比表面积400—800m/g的活性炭，并当吸附剂的阻力较高时更换吸附剂。

基于并联吸附器进行汞蒸汽的各种缺点，现有技术提出了一种包括可以进行汞脱除的吸附塔的除汞器，其在吸附塔体内部设置吸附剂，并在吸附塔体侧壁上部设置进气口，通过吸附剂上部的进气口通入有待除汞的气体，并从吸附塔的底端收集得到除汞后的气体。但是其仍旧存在一些问题：气体从侧壁通入，从而工作一段时间后靠近进气口的吸附剂的阻力比其它地方阻力更大，使得吸附剂区域气流分布不均匀，进而导致除汞器中吸附剂更换周期变短，且吸附剂对汞的吸附效果也不尽理想。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题就是提供一种不用频繁更新吸附剂且可有效吸附氯乙烯中汞的除汞器。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种除汞器，包括吸附塔体，所述吸附塔体的内部中心位置设置有同轴的外环形分隔体和内环形分隔体，顶端设置有吸附剂装料口，侧壁上部设置有排气口，且底端设置有排灰口、吸附剂卸料口和进气口；所述吸附塔体与所述外环形分隔体之间形成环隙区域，所述外环形分隔体与所述内环形分隔体之间形成吸附剂填充区域；所述排灰口位于所述环隙区域下方；所述吸附剂装料口和吸附剂卸料口分别位于所述吸附剂填充区域的上方和下方；所述进气口与所述内环形分隔体相通，且所述外环形分隔体与内环形分隔体的侧壁上遍布有径向通气孔。

优选地，所述外环形分隔体和内环形分隔体的顶端均封闭。

优选地，所述外环形分隔体和内环形分隔体均延伸至所述吸附塔体的顶端，且被所述吸附塔体的顶端封闭。

优选地，所述外环形分隔体和内环形分隔体的顶端分别设置有盖板。

优选地，所述外环形分隔体和内环形分隔体均为遍布所述径向通气孔的网状结构。

优选地，所述排灰口、吸附剂卸料口和排气口的数量均为多个，所有所述排灰口、吸附剂卸料口和排气口分布在同一圆周上，且沿着所述圆周均匀分布。

(三)有益效果

本实用新型的技术方案具有以下优点：本实用新型将进气口设置在吸附塔体的底端，并且与位于吸附塔体中心位置的内环形分隔体相通，从而气体通过内环形分隔体内侧形成的通道进入吸附剂填充区域，保证气体朝各个方向扩散经过吸附剂填充区域，从而保证除汞器的吸附塔体中气流均匀分布，吸附剂充分吸收汞，进而延长吸附剂的更换周期，改善除汞器的除汞效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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是本实用新型的除汞器的结构示意图；

图中：1、吸附塔体；2、外环形分隔体；3、内环形分隔体；4、吸附剂装料口；5、排气口；6、排灰口；7、吸附剂卸料口；8、进气口；9、环隙区域；10、吸附剂填充区域。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

不失一般性，本实施例仅以氯乙烯的脱汞为例进行说明，应当理解的是，本实施例提供的除汞器同样可以适用于其它气体的杂质吸附过程中。

本实用新型的除汞器，请参见图1，包括吸附塔体1。在吸附塔体1的内部中心位置设置有同轴的外环形分隔体2和内环形分隔体3。通过外环形分隔体2和内环形分隔体3将吸附塔体1内部分成三个区域。其中，吸附塔体1与外环形分隔体2之间形成环隙区域9，外环形分隔体2与内环形分隔体3之间形成吸附剂填充区域10，内环形分隔体3内侧形成气流通道区域。在此基础上，吸附塔体1的顶端设置有吸附剂装料口4，侧壁上部设置有排气口5，且底端设置有排灰口6、吸附剂卸料口7和进气口8。并且，排灰口6位于环隙区域9下方；吸附剂装料口4和吸附剂卸料口7分别位于吸附剂填充区域10的上方和下方；进气口8与内环形分隔体3相通。

工作开始前，首先通过吸附塔体1顶端的吸附剂装料口4装入吸附剂。并且，当吸附剂阻力达到临界值时，通过设置在吸附塔体1底端的吸附剂卸料口7排出吸附剂。本实施例中，吸附剂装料口4和吸附剂卸料口7的分布可以实现吸附剂的快速更换。

工作时，将包含氯乙烯、乙炔、氯化氢、汞等气体的混合气从进气口8通入内环形分隔体3。当然，汞的具体存在形式可以是氯化汞蒸汽、升华的汞单质或者是其它。在重力作用下，酸雾和气体之间会实现初步分离，并通过内环形分隔体3排出吸附塔体1以便进行收集，避免吸附剂阻力增高。在内环形分隔体3和外环形分隔体2的侧壁上遍布有径向通气孔。气体通过内环形分隔体3上的径向通气孔进入吸附剂填充区域10。优选但不必须吸附剂为活性炭，气体径向流过活性炭床层，使得氯乙烯中的汞被吸附吸收。除去汞的气体通过外环形分隔体2上的径向通气孔进入环隙区域9。气体在该环隙区域9旋转，使得酸雾进一步与气体分离，并且使得从活性炭中带出的粉末与气体分离，从而得到符合要求的气体。分离后的酸雾和粉末通过排灰口6排出吸附塔体1。

值得强调的是，由于需要将吸附剂填充在内环形分隔体3和外环形分隔体2之间，因此内环形分隔体3和外环形分隔体2上径向通气孔的尺寸必然需要满足一定要求，以防止吸附剂泄露进入环隙区域9或者气流通道区域。

此外，本实施例的除汞器的吸附塔体1中气速较传统除汞器的气速大幅降低，进而可以使得气体中汞的吸附率可以提高，并且吸附过程中几乎没有热交换，使得吸附剂床层维持不变的温度。

本实施例中除汞器的吸附塔体1内气流径向流过活性炭床层，增加除汞器的高度不会增加气体流动的阻力，这样可根据各厂生产负荷实施调整其塔高，使单吸附塔体1的除汞器中吸附剂装填量大幅增加，从而提高汞的吸附总量，延长活性炭的更换周期，减少更换活性炭的次数。并且，相对于传统沿吸附塔轴线方向设置吸附剂床层且气流也轴向运动的除汞器，本实施例的除汞器的径向分布的吸附剂床层气流阻力要小得多。此外，径向床层有更大的分散面积和吸附面积。

本实施例中将进气口8设置在吸附塔体1的底端，并且与位于吸附塔体1中心位置的内环形分隔体3相通，从而气体通过内环形分隔体3内侧形成的通道进入吸附剂填充区域10，保证气体朝各个方向扩散经过填充的吸附剂，从而保证除汞器的吸附塔体1中气流均匀分布，吸附剂充分吸收汞，进而延长吸附剂的更换周期，改善除汞器的除汞效果。

为了避免在吸附剂填充区域10沿着吸附塔体1的轴向运动，优选外环形分隔体2顶端封闭，从而气体只能通过内环形分隔体3上的径向通气孔进入吸附剂填充区域10，并通过外环形分隔体2上的径向通气孔进入环隙区域9，最终通过排气口5排出。此外，为了避免吸附剂进入内环形分隔体3中，造成气流通道的堵塞，优选内环形分隔体3的顶端封闭。显然，此处也可以通过合理设置吸附剂的填充量，使得即使内环形分隔体3的顶端不封闭吸附剂也不会进入吸附剂。当然，内环形分隔体3的顶端封闭还可以保证气体流向，使得大部分气体通过内环形分隔体3上的径向通气孔径向通入吸附剂填充区域10，并沿径向流过填充的活性炭床层。

此处，优选外环形分隔体2和内环形分隔体3均延伸至所述吸附塔体1的顶端，从而不需要额外设置其它结构而直接通过吸附塔体1的顶端对外环形分隔体2和内环形分隔体3的顶端进行封闭。

值得一提的是，还可以在外环形分隔体2和内环形分隔体3的顶端分别设置盖板，从而不需要对外环形分隔体2和内环形分隔体3的长度进行严格的要求。当然，外环形分隔体2和内环形分隔体3的结构要保障气体在吸附剂填充区域10中以径向流动为主，并且使得气体可以顺利通过吸附塔体1侧壁上部设置的排气口5排出。

本实施例中，外环形分隔体2和内环形分隔体3的结构不限，只要能够实现气体的径向流通即可。其中一种方式是，外环形分隔体2和内环形分隔体3均为遍布所述径向通气孔的网状结构。此时，通过适当增大网孔尺寸，可以避免通气孔的堵塞，并降低气流阻力。另一种可行的方式是，外环形分隔体2为遍布径向通气孔的网状结构，内环形分隔体3为遍布径向通气孔的通气管道。显然，该种方式与第一种方式并没有本质上的区别，均以实现气流通道区域通气且气体进入吸附剂填充区域10为目的。

本实施例中排灰口6、吸附剂卸料口7和排气口5的数量均为多个，所有所述排灰口6、吸附剂卸料口7和排气口5分布在同一圆周上，且沿着所述圆周均匀分布。其中，优选排气口5数量为两个，且设置在吸附塔体1的两侧，从而保证除汞后的氯乙烯的高效回收。此外，吸附剂卸料口7优选为三个，并且沿着吸附剂填充区域10对应的一个圆周均匀分布，从而可以快速更换吸附剂。并且，排灰口6的数量优选为三个，并沿着环隙区域9对应的一个圆周均匀分布，从而快速排出粉尘和酸雾。

采用本实施例的除汞器应用到电石法聚氯乙烯生产工艺中，并将本实用新型提供的高效除汞器设备与“从源头减排”、“过程回收利用”紧密结合，对降低电石法聚氯乙烯行业的汞污染排放，以及实现汞资源回收再利用均具有重要的经济和社会效益。

将本实施例的除汞器投入生产发现，其比普通除汞器阻力降下降达53％，使用高效除汞工艺技术后，后续系统的废酸中汞质量分数下降了67％。此外，经过测试和计算，本实施例的除汞器对氯乙烯气体中的汞吸附效果平均达到85％以上，相对于传统普通除汞器50％左右的吸附性能提高了35百分点。

本实用新型提高的除汞器，用于氯乙烯生产过程，得到脱除的氯乙烯混合气体。并且，将吸附汞的吸附剂送往具有资质的汞回收企业进行回收，既减轻了后续工序汞处理的难度，减少了汞的污染，又达到了汞资源回收再利用的目的，实现了经济效益、环境效益、资源回收利用的三重价值，为行业可持续健康发展提供了强大技术支撑，是电石法聚氯乙烯行业汞资源高效循环利用成套技术的重要一环。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种除汞器，其特征在于，包括吸附塔体，所述吸附塔体的内部中心位置设置有同轴的外环形分隔体和内环形分隔体，顶端设置有吸附剂装料口，侧壁上部设置有排气口，且底端设置有排灰口、吸附剂卸料口和进气口；所述吸附塔体与所述外环形分隔体之间形成环隙区域，所述外环形分隔体与所述内环形分隔体之间形成吸附剂填充区域；所述排灰口位于所述环隙区域下方；所述吸附剂装料口和吸附剂卸料口分别位于所述吸附剂填充区域的上方和下方；所述进气口与所述内环形分隔体相通，且所述外环形分隔体与内环形分隔体的侧壁上遍布有径向通气孔。

2.根据权利要求1所述的除汞器，其特征在于，所述外环形分隔体和内环形分隔体的顶端均封闭。

3.根据权利要求2所述的除汞器，其特征在于，所述外环形分隔体和内环形分隔体均延伸至所述吸附塔体的顶端，且被所述吸附塔体的顶端封闭。

4.根据权利要求2所述的除汞器，其特征在于，所述外环形分隔体和内环形分隔体的顶端分别设置有盖板。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的除汞器，其特征在于，所述外环形分隔体和内环形分隔体均为遍布所述径向通气孔的网状结构。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的除汞器，其特征在于，所述排灰口、吸附剂卸料口和排气口的数量均为多个，所有所述排灰口、吸附剂卸料口和排气口分布在同一圆周上，且沿着所述圆周均匀分布。