CN215327940U - 合成气净化用脱碳塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了合成气净化用脱碳塔，包括壳体，壳体内部上方设有盘管，盘管上设有若干个喷淋孔，壳体外部设有与盘管贯通连接的贫液进管，盘管下方设有若干个筛板。壳体外部设有合成气进气管以及富液排出管，富液排出管与壳体贯通口位于合成气进气管与壳体的贯通口下方。盘管上方设有若干个斜板，斜板的水平投影长度大于壳体半径，斜板与壳体轴线之间的夹角小于90°，壳体轴线两侧各设有一列斜板，两列斜板相互交错布置。壳体顶面贯通连接有出气管。本实用新型脱碳塔内部上方带有气水分离功能，使得排出的气体更加干燥，后期无需单独增加气水分离装置，节约成本。

Description

合成气净化用脱碳塔

技术领域

本实用新型属于制氢设备领域，具体涉及合成气净化用脱碳塔。

背景技术

煤制氢时，其原料气中含有17％左右的二氧化碳，现在多通过脱碳塔即吸收塔将其中的二氧化碳清除。原料气下进上出，MDEA作为吸收剂，从脱碳塔上方进入，然后向下喷淋，与原料气混合，将原料气中的二氧化碳以及硫化氢进行吸收。

目前原料气除碳后，从脱碳塔上方排出，排出的原料气中含有一定量的水分，需要在脱碳塔排出管道上安装气水分离器或分液器，将原料气中的水分分离。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供合成气净化用脱碳塔，本实用新型脱碳塔内部上方带有气水分离功能，使得排出的气体更加干燥，后期无需单独增加气水分离装置，节约成本。

本实用新型解决其存在的问题所采用的技术方案是：

合成气净化用脱碳塔，包括壳体，壳体内部上方设有盘管，盘管上设有若干个喷淋孔，壳体外部设有与盘管贯通连接的贫液进管，

盘管下方设有若干个筛板。

壳体外部设有合成气进气管，合成气进气管与壳体的贯通口位于筛板下方。

壳体外部设有与其内腔贯通连接的富液排出管，富液排出管与壳体贯通口位于合成气进气管与壳体的贯通口下方。

盘管上方设有若干个斜板，斜板的水平投影长度大于壳体半径，斜板与壳体轴线之间的夹角小于90°，壳体轴线两侧各设有一列斜板，两列斜板相互交错布置。

壳体顶面贯通连接有出气管。

优选的，所述的壳体外部与斜板相对应的位置套设有冷却装置，斜板一端通过壳体或直接与冷却装置接触。

优选的，所述的冷却装置为环状的冷却套筒，冷却套筒内部设有空腔，空腔内部流动有冷媒。

冷却套筒外部设有与其贯通连接的冷却液进液管以及冷却液出液管，冷却液进液管位于冷却液出液管下方。

优选的，所述的盘管为螺旋型管。

优选的，所述的筛板下方设有锥形板，所述的锥形板底面与壳体内壁之间留有空隙。

锥形板底面外围设有3～6个连接块，连接块将锥形板与壳体固定连接。

优选的，所述的锥形板下方设有混料筒，混料筒外径与壳体内径相同。

混料筒中心设有上下两端均敞口布置的内腔，内腔上端敞口处设有填料网。

优选的，所述的混料筒顶面凹设有锥形槽，锥形槽中心为最低点。

优选的，所述的内腔下半部为圆台型，内腔圆台型的区域内部设有筛板组，所述的筛板组包括若干片由上到下间隔布置的筛板组成，各个筛板的圆周面均与内腔内壁接触、且固定连接。

优选的，所述的富液排出管与壳体的贯通处位于壳体的侧壁上，富液排出管与壳体的贯通口处封堵有垂直布置的堵板，堵板面向壳体轴线的一侧固定有水平布置的浮板。

堵板两侧各设有一根垂直杆，垂直杆与堵板面向壳体轴线的侧面接触，垂直杆底部与壳体底面固定连接，垂直杆顶部设有限位杆，限位杆位于堵板上方。

浮板底部设有若干个支撑杆，支撑杆底部与壳体底面固定连接。

优选的，所述的壳体底部设有排污管，排污管上设有电控阀，排污管与壳体内部贯通连接处位于壳体底面上。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果：

(1)壳体内部上方带有气水分离功能，使得脱碳后排出的合成气干燥，后期无需在增加气水分离装置。

(2)筛板、锥形板、混料筒层层布置，增加合成气与MDEA的接触面积，优化脱碳效果。

(3)富液排出管的入口处设有通过液体的浮力来开启的堵板，可以保证富液排出管入口开启的区域始终位于液面以下，避免合成气流入到富液排出管内部。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型合成气净化用脱碳塔外形图，

图2为本实用新型合成气净化用脱碳塔第一剖视图，

图3为图2的主视图，

图4为图3中A除局部放大图，

图5为本实用新型合成气净化用脱碳塔第二剖视图，

图6为图5中B处局部放大图，

图7为本实用新型合成气净化用脱碳塔第三剖视图，

图8为本实用新型合成气净化用脱碳塔喷淋装置结构图。

图中:11-壳体、12-贫液进管、1201-盘管、13-筛板、14-锥形板、1401-连接块、15-混料筒、1501-内腔、1502-锥形槽、1503-填料网、1504-筛板组、16-富液排出管、17-堵板、1701-浮板、18-垂直杆、1801-限位杆、19-支撑杆、110-排污管、111-斜板、112-出气管、113-冷却套筒、11301-冷却液进液管、11302-冷却液出液管、114-合成气进气管。

具体实施方式

附图为该合成气净化用脱碳塔的最佳实施例，下面结合附图对本实用新型进一步详细的说明。

合成气净化用脱碳塔，包括壳体11，本实施例中，壳体11采用圆柱形壳体，壳体11上下两个端面均为弧形面，上端弧形面的中心位置同轴贯通连接有出气管112，下端弧形面中心位置贯通连接有排污管110，排污管110上设有电控阀。壳体11底面外侧固定有若干个支撑腿，用以支撑固定壳体11，同时留有排污管110的布置空间。

壳体11内部上方设有盘管1201，盘管1201上设有若干个喷淋孔，壳体11外部设有与盘管1201贯通连接的贫液进管12。盘管1201采用螺旋管，这样可以保证盘管的覆盖面积，同时螺旋管内部的流动阻力较小，可以减少MDEA的动能损耗。喷淋孔处可增设雾化喷头，或花洒型喷头，进而有效的增加MDEA的喷淋面积，使其与合成气充分接触。

为了进一步增加合成气与MDEA溶液的有效接触面积，盘管1201下方设有若干个筛板13，筛板13上设有若干个贯通孔，筛板13的外径与壳体11内径相同，MDEA溶液喷到筛板13上，会产生溅射，增加筛板13与盘管1201之间空间内部MDEA溶液的密度。之后MDEA溶液会通过筛板上的贯通孔向下方流动，合成气通过贯通孔向上方流动，两者产生对流，进而接触，对合成气进行脱碳。

盘管1201上方设有若干个斜板111，斜板111的水平投影长度大于壳体11半径，斜板111与壳体11轴线之间的夹角小于90°、大于60°，壳体11轴线两侧各设有一列斜板111，两列斜板111相互交错布置。由于斜板111的水平投影长度大于壳体11半径，因此上下两个斜板111中间位置有重叠部分，使得合成气上流过程中的流动路径呈折线型。

合成气上流过程中，与斜板111发生碰撞，进而使其含有的液态物质进行分离，实现气液分离的功能。为了进一步提高气液分离的效果，本实施例中，所述的壳体11外部与斜板111相对应的位置套设有冷却装置，斜板111一端通过壳体11或直接与冷却装置的冷端进行接触。冷却装置对斜板111进行降温，使得合成气中的液体物质冷凝，更加。

本实施例中，所述的冷却装置为环状的冷却套筒113，冷却套筒1130内部设有空腔，空腔内部流动有冷媒。冷却套筒1130外部设有与其贯通连接的冷却液进液管11301以及冷却液出液管11302，冷却液进液管11301位于冷却液出液管11302下方。

为了进一步提高合成气与MDEA溶液直接的接触效果，所述的筛板13下方设有锥形板14，所述的锥形板14底面与壳体11内壁之间留有空隙。锥形板14顶面中心处最高，筛板13流下的MDEA溶液通过锥形板14顶面的导向，流入到锥形板14与壳体11之间的空隙中，然后通过空隙向下流动，形成一个水幕。合成气向上流动的过程中，必须通过水幕，进而提供了合成气与MDEA溶液直接的接触机会。

锥形板14底面外围设有3～6个连接块1401，连接块1401为锥形板14与壳体11内壁之间的空隙中，连接块1401将锥形板14与壳体11固定连接。

所述的锥形板14下方设有混料筒15，混料筒15外径与壳体11内径相同。混料筒15中心设有上下两端均敞口布置的内腔1501，内腔1501上端敞口处设有填料网1503。

所述的混料筒15顶面凹设有锥形槽1502，锥形槽1502中心为最低点。内腔1501上端开口处位于锥形槽1502中心位置，在锥形槽1502的导流作用下，MDEA溶液均流入到内腔1501上端开口处，然后通过填料网1503，填料网1503上有若干的贯通孔，填料网1503对MDEA溶液进行延展，使MDEA溶液铺开，然后再通过贯通孔流下，有一次提供了合成气与MDEA溶液的接触机会。

所述的内腔1501下半部为圆台型，内腔1501圆台型的区域内部设有筛板组1504，所述的筛板组1504包括若干片由上到下间隔布置的筛板组成，各个筛板的圆周面均与内腔1501内壁接触、且固定连接。各个筛板上的贯通孔交错布置，这样从上面筛板流下的MDEA溶液，先碰撞到下面的筛板上，溶液产生溅射，增加两个筛板之间空间内部溶液的密度。

相邻两个筛板13之间以及筛板13与锥形板14之间、锥形板14与混料筒15之间可填充填料。

壳体11外部设有合成气进气管114，合成气进气管114与壳体11的贯通口位于混料筒15的下方。壳体11外部设有与其内腔贯通连接的富液排出管16，富液排出管16与壳体11贯通口位于合成气进气管114与壳体11的贯通口下方。

所述的富液排出管16与壳体11的贯通处位于壳体11的侧壁上，富液排出管16与壳体11的贯通口处封堵有垂直布置的堵板17，堵板17面向壳体11轴线的一侧固定有水平布置的浮板1701。为了使液面始终位于富液排出管16与壳体11的贯通口敞口位置的上方，浮板1701与堵板17上端面固定连接。

堵板17两侧各设有一根垂直杆18，垂直杆18与堵板17面向壳体11轴线的侧面接触，垂直杆18底部与壳体11底面固定连接，垂直杆18顶部设有限位杆1801，限位杆1801位于堵板17上方。两根垂直杆18使得堵板17只能上下移动，无法沿壳体11径向进行移动，保证了堵板17的密封效果。同时，浮板1701位于两根垂直杆18之间，且侧面与垂直杆18接触，有效的避免了堵板17发生晃动。

浮板1701底部设有若干个支撑杆19，支撑杆19底部与壳体11底面固定连接。

所述的壳体11底部设有排污管110，排污管110与壳体11内部贯通连接处位于壳体11底面上。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.合成气净化用脱碳塔，其特征在于：

包括壳体(11)，壳体(11)内部上方设有盘管(1201)，盘管(1201)上设有若干个喷淋孔，壳体(11)外部设有与盘管(1201)贯通连接的贫液进管(12)，

盘管(1201)下方设有若干个筛板(13)，

壳体(11)外部设有合成气进气管(114)，合成气进气管(114)与壳体(11)的贯通口位于筛板(13)下方，

壳体(11)外部设有与其内腔贯通连接的富液排出管(16)，富液排出管(16)与壳体(11)贯通口位于合成气进气管(114)与壳体(11)的贯通口下方，

盘管(1201)上方设有若干个斜板(111)，斜板(111)的水平投影长度大于壳体(11)半径，斜板(111)与壳体(11)轴线之间的夹角小于90°，壳体(11)轴线两侧各设有一列斜板(111)，两列斜板(111)相互交错布置，

壳体(11)顶面贯通连接有出气管(112)。

2.根据权利要求1所述的合成气净化用脱碳塔，其特征在于：

所述的壳体(11)外部与斜板(111)相对应的位置套设有冷却装置，斜板(111)一端通过壳体(11)或直接与冷却装置接触。

3.根据权利要求2所述的合成气净化用脱碳塔，其特征在于：

所述的冷却装置为环状的冷却套筒(113)，冷却套筒(113)内部设有空腔，空腔内部流动有冷媒，

冷却套筒(113)外部设有与其贯通连接的冷却液进液管(11301)以及冷却液出液管(11302)，冷却液进液管(11301)位于冷却液出液管(11302)下方。

4.根据权利要求1或2或3所述的合成气净化用脱碳塔，其特征在于：

所述的盘管(1201)为螺旋型管。

5.根据权利要求4所述的合成气净化用脱碳塔，其特征在于：

所述的筛板(13)下方设有锥形板(14)，所述的锥形板(14)底面与壳体(11)内壁之间留有空隙，

锥形板(14)底面外围设有3～6个连接块(1401)，连接块(1401)将锥形板(14)与壳体(11)固定连接。

6.根据权利要求5所述的合成气净化用脱碳塔，其特征在于：

所述的锥形板(14)下方设有混料筒(15)，混料筒(15)外径与壳体(11)内径相同，

混料筒(15)中心设有上下两端均敞口布置的内腔(1501)，内腔(1501)上端敞口处设有填料网(1503)。

7.根据权利要求6所述的合成气净化用脱碳塔，其特征在于：

所述的混料筒(15)顶面凹设有锥形槽(1502)，锥形槽(1502)中心为最低点。

8.根据权利要求6所述的合成气净化用脱碳塔，其特征在于：

所述的内腔(1501)下半部为圆台型，内腔(1501)圆台型的区域内部设有筛板组(1504)，所述的筛板组(1504)包括若干片由上到下间隔布置的筛板组成，各个筛板的圆周面均与内腔(1501)内壁接触、且固定连接。

9.根据权利要求5或6或7或8所述的合成气净化用脱碳塔，其特征在于：

所述的富液排出管(16)与壳体(11)的贯通处位于壳体(11)的侧壁上，富液排出管(16)与壳体(11)的贯通口处封堵有垂直布置的堵板(17)，堵板(17)面向壳体(11)轴线的一侧固定有水平布置的浮板(1701)，

堵板(17)两侧各设有一根垂直杆(18)，垂直杆(18)与堵板(17)面向壳体(11)轴线的侧面接触，垂直杆(18)底部与壳体(11)底面固定连接，垂直杆(18)顶部设有限位杆(1801)，限位杆(1801)位于堵板(17)上方，

浮板(1701)底部设有若干个支撑杆(19)，支撑杆(19)底部与壳体(11)底面固定连接。

10.根据权利要求9所述的合成气净化用脱碳塔，其特征在于：

所述的壳体(11)底部设有排污管(110)，排污管(110)上设有电控阀，排污管(110)与壳体(11)内部贯通连接处位于壳体(11)底面上。

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