CN215842077U - 气液分离洗涤器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种气液分离洗涤器，包括罐体、洗涤组件以及液封件；罐体具有进液口和补水口，补水口位于进液口的上方；洗涤组件设于罐体内并位于进液口与补水口之间，洗涤组件包括塔板、溢流堰以及溢流板，塔板与罐体内侧壁连接并具有自由端，溢流堰连接于塔板的自由端并向上延伸，溢流堰、塔板以及罐体内侧壁围合形成有洗涤槽以存储补水口流下的纯水，溢流板连接于塔板的自由端并向下延伸，溢流板朝向罐体内侧壁的两端与罐体内侧壁连接并形成降液管以供纯水从溢流堰流下；液封件连接于罐体内侧壁并位于降液管的下方，液封件具有液封槽用以承接从降液管流出的纯水并将降液管液封。本实用新型技术方案提升了气液分离洗涤器的洗涤效果。

Description

气液分离洗涤器

技术领域

本实用新型涉及气液洗涤技术领域，特别涉及一种气液分离洗涤器。

背景技术

在电解水制氢气或氧气技术中，需要将从电解槽出口出来的含碱气液混合物进行气液分离、去碱以及冷却工序，目前市场上出现了集分离、洗涤以及冷却三种功能于一体的气液分离洗涤装置，而现有的气液分离洗涤装置的气液分离和去碱效果差，例如对比文件CN2245068Y提出一种氢氧分离洗涤器，该氢氧分离洗涤器设有连通分离室和洗涤室的溢流管，使得气液混合物中可以直接从分离室流向洗涤室上方的气体出口管，导致去碱不充分。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种气液分离洗涤器，旨在提升气液分离洗涤器的洗涤效果。

为实现上述目的，本实用新型提出的气液分离洗涤器，包括：

罐体，具有进液口和补水口，所述补水口位于所述进液口的上方；

洗涤组件，设于所述罐体内并位于所述进液口与所述补水口之间，所述洗涤组件包括塔板、溢流堰以及溢流板，所述塔板与所述罐体内侧壁连接并具有自由端，所述溢流堰连接于所述塔板的自由端并向上延伸，所述溢流堰、所述塔板以及所述罐体内侧壁围合形成有洗涤槽以存储所述补水口流下的纯水，溢流板连接于所述塔板的自由端并向下延伸，所述溢流板朝向所述罐体内侧壁的两端与所述罐体内侧壁连接并形成降液管以供纯水从所述溢流堰流下；以及

液封件，连接于所述罐体内侧壁并位于所述降液管的下方，所述液封件具有液封槽用以承接从所述降液管流出的纯水并将所述降液管液封。

可选地，所述塔板设有供气体通过的通气结构。

可选地，所述洗涤组件的数量为多个，多个所述洗涤组件沿所述罐体的高度方向交错间隔设置，且在每相邻的两个所述洗涤组件中，位于上方的所述洗涤组件的所述溢流板的底部低于位于下方的所述洗涤组件的所述溢流堰的顶部设置。

可选地，所述液封件包括底板和与所述底板连接的多个围板，所述围板、所述底板以及所述罐体内侧壁围合形成有所述液封槽，且所述围板的顶部高于所述溢流板的底部。

可选地，所述降液管的大小，自所述溢流板与所述塔板连接的一端至所述溢流板远离所述塔板的一端呈递减设置。

可选地，所述溢流板呈弧面设置。

可选地，所述溢流堰与所述溢流板一体成型。

可选地，所述罐体的顶部设有出气管，所述出气管内设有填充料。

可选地，所述出气管的外壁还套设有套管，且所述套管与所述出气管密封连接，所述套管与所述出气管之间形成有供冷却液通过的过水间隙，所述套管设有与所述过水间隙连通的第一冷却液进口和第一冷却液出口。

可选地，所述气液分离洗涤器还包括导流管，所述导流管的一端与所述进液口连接，所述导流管的另一端伸入所述罐体内并朝向所述罐体底部延伸。

可选地，所述罐体内还设有冷却管，所述冷却管设于所述进液口的下方。

可选地，所述罐体内还设有第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器用以检测气体的温度，所述第二温度传感器用以检测液体的温度。

本实用新型实施例的气液分离洗涤器中，所述塔板与所述罐体内侧壁连接并具有自由端，所述溢流堰连接于所述塔板的自由端并向上延伸，所述溢流堰、所述塔板以及所述罐体内侧壁围合形成有洗涤槽以存储所述补水口流下的纯水，溢流板连接于所述塔板的自由端并向下延伸，所述溢流板朝向所述罐体内侧壁的两端与所述罐体内侧壁连接并形成降液管以供纯水从所述溢流堰流下，所述液封件连接于所述罐体内侧壁并位于所述降液管的下方，所述液封件具有液封槽用以承接从所述降液管流出的纯水并将所述降液管液封，如此，从补水口流出的纯水流经塔板，以洗去通过塔板的气体中夹带的碱性物质，且纯水还从溢流堰流下，通过降液管流下至液封件而将降液管液封，消除了降液管与罐体内侧壁之间的间隙，防止气体直接通过间隙而未经过塔板的传质洗涤而流向上方，保证了气体经过塔板的洗涤去碱，提升了气液分离洗涤器的洗涤效果。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型气液分离洗涤器一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型气液分离洗涤器另一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	气液分离洗涤器	300	液封件
100	罐体	310	底板
				100a	第一温度传感器	320	围板
100b	第二温度传感器	400	冷却管
				110	进液口	410	第二冷却液进口
120	出液口	420	第二冷却液出口
				130	出气口	500	出气管
140	补水口	500a	填充料
				150	安装口	600	套管
200	洗涤组件	600a	过水间隙
				210	塔板	610	第一冷却液进口
220	溢流堰	620	第一冷却液出口
				230	溢流板	700	导流管
240	降液管

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种气液分离洗涤器。

具体而言，该气液分离洗涤器用于电解水制氢气和氧气，是用于将含有碱液的气体通过重力实现气液分离，并通过水洗脱碱的一种装置。该气液分离洗涤器集气液分离、洗涤以及冷却三种功能为一体。

参照图1，在本实用新型一实施例中，所述气液分离洗涤器10包括罐体100、洗涤组件200以及液封件300，所述罐体100具有进液口110和补水口140，所述补水口140位于所述进液口110的上方；所述洗涤组件200设于所述罐体100内并位于所述进液口110与所述补水口140之间，所述洗涤组件200包括塔板210、溢流堰220以及溢流板230，所述塔板210与所述罐体100内侧壁连接并具有自由端，所述溢流堰220连接于所述塔板210的自由端并向上延伸，所述溢流堰220、所述塔板210以及所述罐体100内侧壁围合形成有洗涤槽以存储所述补水口140流下的纯水，溢流板230连接于所述塔板210的自由端并向下延伸，所述溢流板230朝向所述罐体100内侧壁的两端与所述罐体100内侧壁连接并形成降液管240以供纯水从所述溢流堰220流下；所述液封件300连接于所述罐体100内侧壁并位于所述降液管240的下方，所述液封件300具有液封槽用以承接从所述降液管240流出的纯水并将所述降液管240液封。

可以理解地，罐体100还设有出液口120和出气口130，其中，进液口110通过管道与电解装置连接，电解装置流出的气液混合物从进液口110流入罐体100内；出气口130用于与外部的收集装置连接，以收集经过分离、洗涤和冷却后的气体，出气口130处还可以设置有阀门，以调节从出气口130排出气体的流量；出液口120用于将罐体100内的液体排出。由于气体相较于液体的重量轻，从进液口110流出的气液混合物在重力的作用下实现气液分离，因此，参照图1，在一实施例中，出气口130设于罐体100的顶部，出液口120设于罐体100的底部，进液口110设于罐体100的侧壁(出气口130和出液口120之间)。补水口140用于与外部的补水装置连接，用于对洗涤组件200提供纯水以洗去初步分离后的气体中夹带水分的碱性物质，因此，补水口140设于罐体100的侧壁并位于进液口110的上侧。

具体而言，塔板210是一种供下层气体通过并与塔板210上液层相接触进行物质传递的结构，塔板210上设有供气体通过的通气结构(例如泡罩、浮阀、筛孔等，图中未示出)。在本实施例中，塔板210设于补水口140的下方，纯水从塔板210的上表面流过，塔板210下方经过初步分离后的气体经过通气结构进入塔板210上方，并与塔板210上表面的纯水充分接触，从而洗去气体中的碱性物质。在本实施例中，为了避免设计复杂的密封结构，塔板210与罐体100的内侧壁焊接。其中，塔板210可以是泡罩塔板210、浮阀塔板210、筛板等，塔板210的具体结构形式在此不做限定。

其中，溢流堰220的高度高于塔板210上表面的通气结构的高度，以使洗涤槽中存储的纯水的液面高度高于通气结构，保证从通气结构流出的气体与纯水充分接触。可以理解地，由于洗涤槽中的纯水稀释碱性物质的能力有限，纯水需不断提供，以更新洗涤槽中的纯水，并带走洗涤槽中的碱性物质，避免碱性物质堆积于洗涤槽中而降低去碱的效果。当纯水超过洗涤槽的容量，纯水漫过溢流堰220并通过溢流板230与罐体100内壁形成的降液管240流下。

由于降液管240与罐体100内侧壁存在间隙，而纯水从间隙流过时无法完全盖住间隙，为了防止塔板210下方的气体直接通过降液管240与罐体100之间的间隙进入塔板210上方而未经过纯水的洗涤，本实施例在降液管240的下方还设置有液封件300，液封件300具有液封槽用于承接降液管240流下的纯水，通过液封槽中的水将降液管240液封，消除了降液管240与罐体100之间的间隙，从而避免塔板210下方的气体未经过洗涤去碱而流向塔板210上方。

可以理解地，本实施例的气液分离洗涤器10的分离、洗涤和冷却过程如下所述：从电解装置流出的气液混合物通过进液口110流入至罐体100的下方，气液混合物在重力下初步分离，初步分离后的气体(含蒸汽或液滴)向上流动，气体通过塔板210并与塔板210上层的纯水接触，且纯水是流动的，增大了气体与纯水的接触面积，从而将气体中夹带的碱性物质洗去，并在纯水的流动下，带走气体的热量，实现气体的冷却，如此，实现了气液分离、洗涤和冷却。

当然，该气液分离洗涤器10还设有控制装置，控制装置具有控制该气液分离洗涤器10运作的控制系统，用以控制进入罐体100内的气液混合物的流量和流速、控制进入罐体100内的纯水的流量和流速、以及控制出气口130处阀门的打开大小，以控制从出气口130排出的气体的流量等。

本实用新型实施例的气液分离洗涤器10中，所述塔板210与所述罐体100内侧壁连接并具有自由端，所述溢流堰220连接于所述塔板210的自由端并向上延伸，所述溢流堰220、所述塔板210以及所述罐体100内侧壁围合形成有洗涤槽以存储所述补水口140流下的纯水，溢流板230连接于所述塔板210的自由端并向下延伸，所述溢流板230朝向所述罐体100内侧壁的两端与所述罐体100内侧壁连接并形成降液管240以供纯水从所述溢流堰220流下，所述液封件300连接于所述罐体100内侧壁并位于所述降液管240的下方，所述液封件300具有液封槽用以承接从所述降液管240流出的纯水并将所述降液管240液封，如此，从补水口140流出的纯水流经塔板210，以洗去通过塔板210的气体中夹带的碱性物质，且纯水还从溢流堰220流下，通过降液管240流下至液封件300而将降液管240液封，消除了降液管240与罐体100内侧壁之间的间隙，防止气体直接通过间隙而未经过塔板210的传质洗涤而流向塔板210上方，保证了气体经过塔板210的洗涤去碱，提升了气液分离洗涤器10的洗涤效果。

进一步地，为了进一步加强该气液分离洗涤器10的去碱效果，在一实施例中，所述洗涤组件200的数量为多个，多个所述洗涤组件200沿所述罐体100的高度方向交错间隔设置，且在每相邻的两个所述洗涤组件200中，位于上方的所述洗涤组件200的所述溢流板230的底部低于位于下方的所述洗涤组件200的所述溢流堰220的顶部设置。

如图1所示，通过设置多个交错间隔设置的洗涤组件200，使得气体经过多次洗涤，使气体中的含碱量不断降低，增强了去碱效果。而且，位于上方的洗涤组件200更靠近补水口140，位于下方的洗涤组件200远离补水口140，因此，上方的洗涤组件200的去碱能力强于下方的洗涤组件200的去碱能力，在气体向上流动的过程中，洗涤组件200的去碱能力不断加强，可以保证气体最终的含碱量降低至远低于收集标准。其中，洗涤组件200的数量可以是两个、三个或者更多，洗涤组件200的数量在此不做限定。

可以理解地，在每相邻的两个洗涤组件200中，通过使位于上方的洗涤组件200的溢流板230的底部低于位于下方的洗涤组件200的溢流堰220的顶部设置，使得位于下方的洗涤组件200的洗涤槽中的纯水将位于上方的洗涤组件200的降液管240液封，避免上方的洗涤组件200与下方的洗涤组件200出现可以使气体直接通过的间隙，防止气体未经过塔板210的传质洗涤而流向出气口130。

参照图1，在本实施例中，所述液封件300包括底板310和与所述底板310连接的多个围板320，所述围板320、所述底板310以及所述罐体100内侧壁围合形成有所述液封槽，且所述围板320的顶部高于所述溢流板230的底部。可以理解地，围板320的顶部的高度高于溢流板230的底部设置，使得液封槽中存储的水的液面高度高于溢流板230的底部，从而将降液管240液封，进而消除了降液管240与罐体100内侧壁之间的间隙。其中，底板310，围板320与罐体100的内侧壁焊接。

进一步地，在一实施例中，参照图1，所述降液管240的大小，自所述溢流板230与所述塔板210连接的一端至所述溢流板230远离所述塔板210的一端呈递减设置。可以理解地，如此设置，即降液管240的大小自上而下逐渐减小，使得降液管240的底部与罐体100内侧壁的间隙减小，更容易与液封槽和洗涤槽实现液封。需要说明的是，这里所述的降液管240的大小指降液管240沿罐体100的径向方向的横截面大小。

参照图1，在一实施例中，所述溢流板230呈弧面设置。可以理解地，将溢流板230设置为弧面，从溢流堰220流下的纯水可以顺着溢流板230的表面流下，可以减小水从上流下产生的噪音。当然，在其他实施例中，溢流板230也可以是呈斜面设置，或者，溢流板230还可以是呈“阶梯型”折弯面设置。

参照图1，在本实施例中，溢流堰220焊接于塔板210的自由端并向上延伸，而溢流板230焊接于塔板210的自由端并向下延伸，为了方便洗涤组件200整体的加工和生产，在一实施例中，所述溢流堰220与所述溢流板230一体成型。如此，将溢流堰220与溢流板230一体成型，相比于两者为分体结构，可以减少一个安装步骤，方便加工和生产，提供了生产效率；且两者为一体结构，可以减小焊接应力，避免两者为分体结构时因先后焊接而导致的焊接变形。

参照图1，在本实用新型实施中，所述罐体100内还设有冷却管400，所述冷却管400设于所述进液口110的下方。具体地，罐体100的侧壁设有第二冷却液进口410和第二冷却液出口420，冷却管400与的两端分别与第二冷却液进口410和第二冷却液出口420连接，冷却管400用于对罐体100内的液体进行热交换，以降低液体的温度，减少气体的夹带。

可以理解地，在经过洗涤组件200洗涤以及冷却后，气体流向出气口130时可能会夹带少量水分(此时水分中不含碱性物质，或碱性物质含量很低)，为了完全消除气体中的水分，在本实用新型另一实施例中，参照图2，所述罐体100的顶部设有出气管500，所述出气管500内设有填充料500a。在本实施例中，如图2所示，出气管500为盲管，其一端敞口，另一端封闭，此时出气口130设于出气管500封闭的一端以用于与外部收集装置连接，罐体100的顶部开设有用于与出气管500连通的安装口150，出气管500具有敞口的一端焊接于安装口150处，从塔板210通过的气体经过安装口150进入出气管500内，气体在通过填充料500a时，对气体有阻挡作用，可以延长气体的排出路径，而且填充料500a可以增大与气体的接触面积，使出气管500中的气体夹带的水分充分冷凝，保证充分脱除气体中的水分，当气体流向至出气管500的顶部时，气体从出气口130排出。

进一步地，为了使进入出气管500中的气体中的水分迅速冷凝于填充料500a中，所述出气管500的外壁还套设有套管600，且所述套管600与所述出气管500密封连接，所述套管600与所述出气管500之间形成有供冷却液通过的过水间隙600a，所述套管600设有与所述安装间隙连通的第一冷却液进口610和第一冷却液出口620。

如图2所示，在本实施例中，套管600与出气管500通过焊接密封形成“夹套”，即套管600与出气管500之间形成过水间隙600a，通过在过水间隙600a中充入冷却液，且冷却液通过第一冷却液进口610和第一冷却液出口620与外部装置连接，冷却液可循环流动，可以带走出气管500内的热量，使得蒸汽迅速冷凝于填充料500a上。

进一步地，在本实用新型一实施例中，参照图1，所述气液分离洗涤器10还包括导流管700，所述导流管700的一端与所述进液口110连接，所述导流管700的另一端伸入所述罐体100内并朝向所述罐体100底部延伸。其中，从电解装置流出的气液混合物质通过导流管700直接流入罐体100内碱液液面以下，进入的气液混合物对罐体100底部的液体产生扰动，对液体起一定的搅拌作用，有利于冷却管400对底部的液体充分冷却，从而可以降低液体的饱和蒸汽压，有利于减少气体的夹带，使向上流动的气体中夹带的水分进一步减少。可以理解地，通过设置导流管700，可以加强冷却管400的冷却效果，可以省去在罐体100顶部再设置出气管500用于冷凝气体中夹带的水分。

进一步地，所述罐体100内还设有第一温度传感器100a和第二温度传感器100b，所述第一温度传感器100a用以检测气体的温度，所述第二温度传感器100b用以检测液体的温度。

参照图1，在一实施例中，第一温度传感器100a设于罐体100内最上方的洗涤组件200的上方，用以检测从该洗涤组件200通过的气体的温度并反馈至控制系统，当气体温度过高时，控制系统控制增大从补水口140进入罐体100的纯水的流速和流量，以加强对气体的冷却。第二温度传感器100b设于罐体100的底部，用于检测罐体100内混合液体的温度并反馈至控制系统，当罐体100中混合液体的温度过高时，此时控制系统控制增大冷却管400中的冷却液的流速，以增强冷却管400的换热效果。

参照图2，在另一实施例中，第一温度传感器100a设于出气管500内，用以检测出气管500内的气体温度并反馈至控制系统，当出气管500内温度过高时，气体中可能夹带有还未冷凝的水分，此时控制系统控制增大进入过水间隙600a中的冷却液流速，以将出气管500内的温度降低，以使气体中夹带的水分充分冷凝于填充料500a上。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种气液分离洗涤器，其特征在于，包括：

罐体，具有进液口和补水口，所述补水口位于所述进液口的上方；

洗涤组件，设于所述罐体内并位于所述进液口与所述补水口之间，所述洗涤组件包括塔板、溢流堰以及溢流板，所述塔板与所述罐体内侧壁连接并具有自由端，所述溢流堰连接于所述塔板的自由端并向上延伸，所述溢流堰、所述塔板以及所述罐体内侧壁围合形成有洗涤槽以存储所述补水口流下的纯水，溢流板连接于所述塔板的自由端并向下延伸，所述溢流板朝向所述罐体内侧壁的两端与所述罐体内侧壁连接并形成降液管以供纯水从所述溢流堰流下；以及

液封件，连接于所述罐体内侧壁并位于所述降液管的下方，所述液封件具有液封槽用以承接从所述降液管流出的纯水并将所述降液管液封。

2.如权利要求1所述的气液分离洗涤器，其特征在于，所述塔板设有供气体通过的通气结构。

3.如权利要求1所述的气液分离洗涤器，其特征在于，所述洗涤组件的数量为多个，多个所述洗涤组件沿所述罐体的高度方向交错间隔设置，且在每相邻的两个所述洗涤组件中，位于上方的所述洗涤组件的所述溢流板的底部低于位于下方的所述洗涤组件的所述溢流堰的顶部设置。

4.如权利要求1所述的气液分离洗涤器，其特征在于，所述液封件包括底板和与所述底板连接的多个围板，所述围板、所述底板以及所述罐体内侧壁围合形成有所述液封槽，且所述围板的顶部高于所述溢流板的底部。

5.如权利要求1所述的气液分离洗涤器，其特征在于，所述降液管的大小，自所述溢流板与所述塔板连接的一端至所述溢流板远离所述塔板的一端呈递减设置。

6.如权利要求1所述的气液分离洗涤器，其特征在于，所述溢流板呈弧面设置。

7.如权利要求1所述的气液分离洗涤器，其特征在于，所述溢流堰与所述溢流板一体成型。

8.如权利要求1所述的气液分离洗涤器，其特征在于，所述罐体的顶部设有出气管，所述出气管内设有填充料。

9.如权利要求8所述的气液分离洗涤器，其特征在于，所述出气管的外壁还套设有套管，且所述套管与所述出气管密封连接，所述套管与所述出气管之间形成有供冷却液通过的过水间隙，所述套管设有与所述过水间隙连通的第一冷却液进口和第一冷却液出口。

10.如权利要求1所述的气液分离洗涤器，其特征在于，所述气液分离洗涤器还包括导流管，所述导流管的一端与所述进液口连接，所述导流管的另一端伸入所述罐体内并朝向所述罐体底部延伸。

11.如权利要求1至10任意一项所述的气液分离洗涤器，其特征在于，所述罐体内还设有冷却管，所述冷却管设于所述进液口的下方。

12.如权利要求1至10任意一项所述的气液分离洗涤器，其特征在于，所述罐体内还设有第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器用以检测气体的温度，所述第二温度传感器用以检测液体的温度。

Images