CN206229153U - 一种吸收塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化工、环保领域，公开了一种吸收塔，包含吸收塔本体，所述吸收塔本体具有进气口和出气口，吸收塔还包含由下往上依次设置在所述吸收塔本体内的第一填料层、第二填料层、第三填料层，并在所述吸收塔本体内由下往上依次形成第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室，并且所述进气口经预处理腔室与所述第一腔室连通。本实用新型中，吸收塔的填料高度降低，且大大提高了氯化氢的吸收效率，减小了氢氧化钠的消耗量，综合经济效益高。

Description

一种吸收塔

技术领域

本实用新型涉及化工、环保领域，特别涉及一种吸收塔。

背景技术

甘油法环氧氯丙烷生产中会排放较大量的高含氯废液，一般采用焚烧法处理，并利用高温余热生产蒸汽，反应后会生成大量的氯化氢气体和少量氯气，这部分氯化氢气体可以用于盐酸溶液的回收，返回主装置用于生产。

要完成氯化氢气体的回收，一种常用的方法是采用降膜蒸发器，利用清水进行吸收氯化氢气体，采用循环水冷却吸收放热，吸收过程保持等温。然而，降膜蒸发器一般采用石墨材质的换热器，体积偏大，占地面积大，且石墨管强度差，受热不均匀时容易胀裂，而且价格较贵。

另一种回收氯化氢气体的方法是采用单级填料塔吸收，该方法投资少，运行简单，但吸收效果差，回收的盐酸溶液浓度低。尾气处理时氢氧化钠消耗过大，若需要达到较高的吸收效率需要很高的填料高度，会增加成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种吸收塔，能凭借较低的填料高度回收较高浓度的盐酸，使氯化氢回收率大大提高。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种吸收塔，包含吸收塔本体，所述吸收塔本体具有进气口和出气口；所述吸收塔还包含由下往上依次设置在所述吸收塔本体内的第一填料层、第二填料层、第三填料层，并在所述吸收塔本体内由下往上依次形成第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室，并且所述进气口经预处理腔室与所述第一腔室连通；所述吸收塔还包含设置在所述第二腔室内并位于所述第一填料层上方的第一喷淋层、设置在所述第三腔室内并位于所述第二填料层上方的第二喷淋层、设置在所述第四腔室内并位于所述第三填料层上方的第三喷淋层，以及，设置在所述第二腔室内并用于回收所述第二喷淋层喷出液体的第一泡罩、设置在所述第三腔室内并用于回收所述第三喷淋层喷出液体的第二泡罩；所述吸收塔还包含用于将所述第一腔室内的回流液输送至所述预处理腔室中的预喷淋层的第一循环回路、用于将所述第一腔室内的回流液输送至所述第一喷淋层的第二循环回路、用于将所述第一腔室内的回流液排出至吸收塔外的第一排液支路；以及，用于将所述第一泡罩内的回流液输送至所述第二喷淋层的第三循环回路、用于将所述第二泡罩内的回流液输送至所述第三喷淋层的第四循环回路；所述第四循环回路内包含用于添加中和液的加液支路、用于排出所述第二泡罩内回流液的第二排液支路。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，吸收塔的填料高度降低，且大大提高了氯化氢的吸收效率，减小了氢氧化钠的消耗量，综合经济效益高。

另外，所述吸收塔还包含用于向所述第一循环回路补充稀释液的第一补液支路。第一补液支路可以在循环回路停止时，补充冷却水，保证烟气降温。

另外，所述吸收塔还包含用于向所述第三循环回路补充稀释液的第二补液支路。第二补液支路补充了由于排液失去的流量，使第三循环回路得以持续运行。

另外，所述吸收塔还包含连通所述第三循环回路与所述第一腔室的分流支路，使得第三循环回路中的液体可以通过该分流支路进入第一腔室。

另外，所述吸收塔还包含用于调节所述预处理腔室温度的第一温度调节器。第一温度调节器可以调节预处理腔室温度，从而使溶液得到更好的烟气吸收效果。

另外，所述第二循环回路内包含用于调节循环水温度的第二温度调节器。第二温度调节器可以调节第二循环回路中液体的温度，使之得到更好的烟气吸收效果。

另外，所述吸收塔还包含设置在所述第二腔室内的第一除雾器，用以除去烟气夹带的雾沫。

另外，所述吸收塔还包含设置在所述第三腔室内的第二除雾器，用以除去烟气夹带的雾沫。

另外，所述第二除雾器包含固定连接在所述吸收塔本体内的隔离板、上下贯穿地设置在所述隔离板上的除雾网圈、设置在所述除雾网圈上端开口的上密封板、设置在所述除雾网圈下端开口的下密封板；所述第二除雾器还包含设置在所述下密封板下方的放水管，所述放水管的上端与所述下密封板连通，所述放水管的下端设有积液水封罐，以防止烟气互串。

另外，所述吸收塔还包含设置在所述第四腔室内的第三除雾器，用以除去烟气夹带的雾沫。

附图说明

图1是本实用新型第一实施方式中吸收塔的结构示意图；

图2是本实用新型第一实施方式中吸收塔内部的第二除雾器的局部放大视图；

图3是本实用新型第二实施方式中吸收塔的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种吸收塔，用于吸收温度低于120℃主要含氯化氢气体的烟气。但应当理解的是，本实施方式并不对该吸收塔的使用范围做任何限定。如图1所示，它包含吸收塔本体，此吸收塔本体具有进气口1和出气口2；吸收塔还包含由下往上依次设置在吸收塔本体内的第一填料层3、第二填料层4、第三填料层5，并在吸收塔本体内由下往上依次形成第一腔室6、第二腔室7、第三腔室8、第四腔室9，并且进气口经预处理腔室10与所述第一腔室6连通；吸收塔还包含设置在第二腔室7内并位于第一填料层3上方的第一喷淋层11、设置在第三腔室8内并位于第二填料层4上方的第二喷淋层12、设置在第四腔室9内并位于所述第三填料层5上方的第三喷淋层13，以及，设置在第二腔室7内并用于回收第二喷淋层12喷出液体的第一泡罩14、设置在第三腔室8内并用于回收第三喷淋层13喷出液体的第二泡罩15；吸收塔还包含用于将第一腔室6内的回流液输送至预处理腔室中的预喷淋层16的第一循环回路17、用于将第一腔室6内的回流液输送至第一喷淋层11的第二循环回路18、用于将第一腔室6内的回流液排出至吸收塔外的第一排液支路19；以及，用于将第一泡罩14内的回流液输送至第二喷淋层12的第三循环回路20、用于将第二泡罩15内的回流液输送至所述第三喷淋层13的第四循环回路21；第四循环回路21内包含用于添加中和液的加液支路22、用于排出第二泡罩15内回流液的第二排液支路23。

值得说明的是，在第一腔室6上设置了一个循环出口，循环出口处设置了一个循环酸泵24，循环酸泵24是第一循环回路17、第二循环回路18以及第一排液支路19的动力来源，第一循环回路17不断地将第一腔室6内的液体输送至预处理腔室中的预喷淋层16进行喷淋，第二循环回路18不断地将第一腔室6内的液体输送至第一喷淋层11进行喷淋。烟气从上游设备输送过来后，首先通过预喷淋层16使一部分氯化氢气体被吸收，未来得及吸收的气体通过第一腔室6到达第一填料层3进行喷淋吸收。为了有效提高盐酸的回收浓度，第二循环回路内还设置了用于调节输液温度的第二温度调节器25。该温度调节器为一个石墨冷却器，利用循环冷却水或者冷冻水对循环盐酸进行再冷却，循环盐酸温度的降低，可以提升氯化氢气体的吸收率。根据烟气中氯化氢和水蒸气的体积分数，可以计算出合适的盐酸回收浓度，该浓度最优化了盐酸吸收浓度和盐酸吸收效率之间的关系，达到此浓度时，盐酸可以通过第一排液支路19排出。烟气通过第一填料层3后的吸收效率设计为90％，则填料高度仅需要常规的单级填料塔总高度的1/4。

值得一提的是，吸收塔还包含用于向第一循环回路17补充稀释液的第一补液支路40、用于向第三循环回路20补充稀释液的第二补液支路27。由于连续的排酸，系统需要不断地补水。第一补液支路可以直接将水补入第一循环回路中，正常使用时可以不开启。吸收塔还设置了连通第三循环回路20与所述第一腔室6的分流支路26。该分流支路可将第三循环回路20的液体输送到第一腔室6中。

吸收塔还包含设置在第二腔室7内的第一除雾器32、设置在第三腔室8内的第二除雾器33、设置在第四腔室9内的第三除雾器40。如附图2所示，第二除雾器33包含固定连接在所述吸收塔本体内的隔离板34、上下贯穿地设置在所述隔离板34上的除雾网圈35、设置在所述除雾网圈35上端开口的上密封板36、设置在除雾网圈35下端开口的下密封板37；第二除雾器33还包含设置在所述下密封板37下方的放水管38，放水管38的上端与下密封板36连通，放水管38的下端设有积液水封罐39。除雾器的设置是为了除去烟气中夹带的盐酸雾沫，使气液有效地分离。积液水封罐39是为了防止除雾器进出口烟气互串。

当烟气离开第一填料层3后，会经过第二腔室7内的第一除雾器32，除去雾沫后，穿过第一泡罩14，其余的烟气将进入第二填料层4中，由第二喷淋层12喷淋的盐酸继续吸收。经过泡罩的烟气不与液体接触，泡罩像一把雨伞，上部的填料滴落的液滴会沿着伞沿滴落到存液区，下部的烟气则沿着伞沿往上走，系统在运行时，可以将第一喷淋层11所需要的补水先补充入第二喷淋层12中，即在第二补液支路补水，这样可以有效地降低第三循环回路20内喷淋吸收盐酸的浓度，而较低浓度的盐酸会有更好的吸收效果。当第一排液支路19连续排液，需要补水时，第一泡罩14底部的水箱可以分流一部分液体出来，通过第三循环回路20，流经分流支路26，并最终带入第一腔室6中。烟气通过第二填料层4，盐酸回收效率也设计为90％，需要的填料高度与第一填料层3相当。烟气经过第一填料层3和第二填料层4后，理论吸收的总效率可达到1-(1-0.9)*(1-0.90)＝99.0％。

需要说明的是，第三循环回路20中设置了一个缓存罐28，可以满足5分钟的循环水量。当缓存罐28中液位降低到提示液位时，除盐水通过第二补液支路27补入。第三循环回路20中还设置了一个的循环泵30，用以提供第三循环回路的动力。

烟气离开第二填料层4后，经过第三腔室8内的第二除雾器33除沫后，穿过第二泡罩15，进入第三填料层5中，由第三喷淋层13喷淋氢氧化钠溶液和双氧水混合溶液，对烟气进行碱洗。此时，烟气主要含有微量的氯气和微量的氯化氢。以下为其化学反应过程：

NaOH+HCl→NaCl+H₂O

Cl₂+2NaOH→NaCl+NaClO+H₂O

NaClO+H₂O₂→NaCl+O₂↑+H₂O

可见反应最终产物为NaCl溶液，处理难度降低。这里需要说明的是，第三喷淋层13喷淋的氢氧化钠溶液和双氧水混合溶液来自第四循环回路21中。同样地，第四循环回路21中也设置了一个缓存罐29，可以满足5分钟的循环流量。当缓存罐29中液位降低到提示液位时，由加液支路22补给。此外，第四循环回路21中还设置了一个的循环泵31，用以提供第四循环回路的动力。达到一定浓度的NaCl溶液由第二排液支路23排出。

碱洗完后的烟气，氯化氢气体浓度低于10mg/Nm3，可以安全排放，从出气口2中排出。

本实用新型的第二实施方式涉及一种吸收塔，用于吸收温度高于120℃主要含氯化氢气体的烟气。但应当理解的是，本实施方式并不对该吸收塔的使用范围做任何限定。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第二实施方式中，在入口增加用于调节预处理腔室温度的第一温度调节器41，如附图3所示。该温度调节器为一个预冷器，同样利用循环盐酸泵出口分流的一部分循环盐酸进行喷淋，蒸发冷却烟气至绝热饱和温度以下。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种吸收塔，包含吸收塔本体，所述吸收塔本体具有进气口和出气口，其特征在于，所述吸收塔还包含由下往上依次设置在所述吸收塔本体内的第一填料层、第二填料层、第三填料层，并在所述吸收塔本体内由下往上依次形成第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室，并且所述进气口经预处理腔室与所述第一腔室连通；

所述吸收塔还包含设置在所述第二腔室内并位于所述第一填料层上方的第一喷淋层、设置在所述第三腔室内并位于所述第二填料层上方的第二喷淋层、设置在所述第四腔室内并位于所述第三填料层上方的第三喷淋层，以及，设置在所述第二腔室内并用于回收所述第二喷淋层喷出液体的第一泡罩、设置在所述第三腔室内并用于回收所述第三喷淋层喷出液体的第二泡罩；

所述吸收塔还包含用于将所述第一腔室内的回流液输送至所述预处理腔室中的预喷淋层的第一循环回路、用于将所述第一腔室内的回流液输送至所述第一喷淋层的第二循环回路、用于将所述第一腔室内的回流液排出至吸收塔外的第一排液支路；以及，用于将所述第一泡罩内的回流液输送至所述第二喷淋层的第三循环回路、用于将所述第二泡罩内的回流液输送至所述第三喷淋层的第四循环回路；

所述第四循环回路内包含用于添加中和液的加液支路、用于排出所述第二泡罩内回流液的第二排液支路。

2.根据权利要求1所述的吸收塔，其特征在于，所述吸收塔还包含用于向所述第一循环回路补充紧急冷却水的第一补液支路。

3.根据权利要求1所述的吸收塔，其特征在于，所述吸收塔还包含用于向所述第三循环回路补充稀释液的第二补液支路。

4.根据权利要求3所述的吸收塔，其特征在于，所述吸收塔还包含连通所述第三循环回路与所述第一腔室的分流支路。

5.根据权利要求1所述的吸收塔，其特征在于，所述吸收塔还包含用于调节所述预处理腔室温度的第一温度调节器。

6.根据权利要求1所述的吸收塔，其特征在于，所述第二循环回路内包含用于调节循环吸收液温度的第二温度调节器。

7.根据权利要求1所述的吸收塔，其特征在于，所述吸收塔还包含设置在所述第二腔室内的第一除雾器。

8.根据权利要求1所述的吸收塔，其特征在于，所述吸收塔还包含设置在所述第三腔室内的第二除雾器。

9.根据权利要求8所述的吸收塔，其特征在于，所述第二除雾器包含固定连接在所述吸收塔本体内的隔离板、上下贯穿地设置在所述隔离板上的除雾网圈、设置在所述除雾网圈上端开口的上密封板、设置在所述除雾网圈下端开口的下密封板；

所述第二除雾器还包含设置在所述下密封板下方的放水管，所述放水管的上端与所述下密封板连通，所述放水管的下端设有积液水封罐。

10.根据权利要求1所述的吸收塔，其特征在于，所述吸收塔还包含设置在所述第四腔室内的第三除雾器。