异味气体吸收回用系统及方法

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1.本发明涉及化工异味气体吸收技术,具体地,涉及一种异味气体吸收回用系统。另外,本发明还涉及一种异味气体吸收回用方法。


背景技术:

2.化工产品的生产会带来各种各样的污染,而异味污染作为化工污染的一种。异味污染是由异味气体造成的,异味气体又叫恶臭气体,根据《恶臭污染物排放标准(gb14554-1993)》国标臭气种类主要有氨气、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯这八种,再加上无量纲的ou臭气总共九种恶臭气体。
3.现有技术中,对化工厂异味气体的除臭方法主要包括物理除臭、化学除臭以及生物除臭。物理除臭主要有吸附法及冷凝法。其中,吸附法是一种常用的气态污染物净化方法,净化率高,但吸附剂的容量一般有限,所以只适用于处理低浓度的废气或净化要求高的前后端处理,起辅助作用。冷凝法运行费用高,适用于高浓度和高沸点vocs的回收,对于低浓度有机废气此法不适用。化学除臭主要有化学洗涤吸收法、燃烧法及等离子法。其中,化学洗涤吸收法是一种高效率的化工废气处理方法,主要根据臭气的成分利用强酸(如硫酸)、强碱(如氢氧化钠)、强氧化剂(如次氯酸钠)作为洗涤喷淋溶液与气体中的臭气分子发生气—液接触,使气相中之臭味成分转移到液相,并藉化学药剂与臭味成分之中和、氧化或其它化学反应去除臭味物质。可应用化学洗涤方法处理臭味物质包括有机硫化合物、含氮化合物、有机酸、含氧碳氢化合物、含卤化物等废气物质。燃烧法主要用于高浓度vocs废气的净化,对于自身不能燃烧的中低浓度尾气,通常需助燃剂,能耗大,运行成本高,且空燃比不易控制,易造成二次污染;等离子法的一次性投入很高。而生物法虽在净化低浓度有机污染物时效果明显,具有能耗低的优点,但存在气阻大、降解速率慢、设备体积庞大、易受污染物浓度及温度的影响,且该方法仅适用于亲水性及易生物降解物质的处理,对疏水性和难生物降解物质的处理存在一定难度。
4.化工中异味气体的吸收装置主要是塔设备,包括填料塔、板式塔、喷淋塔、洗涤塔、湿壁塔、鼓泡塔及气泡搅拌槽。在工业气液吸收过程中应用的最广泛的是液体分散型的塔设备,其中又以填料塔、板式塔和喷淋塔居多。这主要是由于工业上气液吸收所处理的对象,如烟气脱硫等主要是气相而非液相,鼓泡塔等气相分散型设备无法满足大处理量的要求。在板式塔中,气液接触是以气体有限次数通过液层达到的,气液接触率不高且结构复杂。相比于板式塔,填料塔由于具有制造和更换容易、材质范围广、适应能力强、压降及滞液量小、传质效率高等优点,在近三十年来获得了长足发展,在填料塔大型化方面取得了许多突破,但填料塔造价高、重量大、投资大,此外,填料塔还存在取热不便、侧线抽出较难、沟流隐患、金属填料薄板的腐蚀性等问题。喷淋塔也是一个主要的塔型,但单体传质性能不如填料塔及板式塔,且抗污垢能力不强。由于传统塔设备都是在常规重力场中,受常规重力场的限制,气液两相的相对运动速度很慢,气液两相的相界面更新速度也慢,因此导致设备的生产能力很小,传质效率很低。只能通过增大设备尺寸如增加塔板数来增大传质传热面积,从
而造成塔设备都比较大,易受偏心、风、地震等载荷对设备强度、刚度的影响,吊装运输、安装、调试费用高。以氯化尾气治理为例,由于塔式设备的传质效率较低,目前工业上常用2-3个酸洗喷淋塔与1-2个碱洗喷淋塔串联的方式进行吸收。这种处理方法产生的成本过于巨大,一定程度上导致了一些中小型企业偷排,漏排的现象。
5.因此,当前亟需一种降低成本、简化系统,同时提高气液传质效率的异味吸收回用方法及装置系统。


技术实现要素:

6.本发明一方面所要解决的问题是提供一种异味气体吸收回用系统,该系统气液传质效率高、前期投资成本低、体量小、易维护、运行费用低,能产生巨大的经济效益。
7.本发明另一方面所要解决的问题是提供一种异味气体吸收回用方法,该方法能够有选择性地吸收异味气体组分,且针对气量大、有害成分低的气体时吸收效果好。
8.为了实现上述目的,本发明提供一种异味气体吸收回用系统,包括送气装置、与所述送气装置连接的多个吸收回用塔以及与位于末位的所述吸收回用塔连接的排气装置,所述吸收回用塔包括壳体,所述壳体的下部设有储液箱,所述壳体与所述储液箱之间设有液体外循环装置,所述壳体内设有多组吸收器、设于所述吸收器上方的除液结构、用于固定所述吸收器的多层塔板以及与所述塔板连接的降液管,经所述送气装置进入所述壳体内的异味气体依次经各所述吸收器和所述除液结构后排出所述壳体,所述除液结构上的液体经所述降液管排入所述储液箱,所述储液箱内的吸收液经所述液体外循环装置输入至所述吸收回用塔的进液口形成循环利用。
9.优选地,所述吸收器包括筒体及与所述筒体下端连接的切向进口,所述腔体内的所述筒体外周面上设有多个微孔,以使得所述吸收剂通过微孔喷射进入所述筒体内。
10.更优选地,所述筒体底部设有圆板,所述圆板中心区域设有导流柱,所述圆板上设有若干通孔。
11.具体地,所述塔板两两组合,与所述降液管外壁、所述壳体内壁形成为容纳吸收液的腔体,每两块所述塔板间均设有所述进液口,所述吸收液通过所述进液口进入所述腔体内。
12.优选地,所述塔板通过焊接与所述壳体内壁连接,所述塔板上设有多个安装孔用以安装所述吸收器。
13.优选地,所述除液结构包括波纹折流板和螺栓,所述波纹折流板通过所述螺栓与所述壳体的内壁连接。
14.优选地,所述吸收器形成为至少两层,单层所述吸收器形成为并联。
15.本发明还提供一种异味气体吸收回用方法,包括:
16.s01、吸收净化:异味气体输入至单个吸收回用塔内,将增压后的吸收剂输入至吸收器内,以形成液相射流,将增压后的所述异味气体输入至所述吸收器内,以形成强旋气流场,所述吸收剂和所述异味气体在所述吸收器内形成界面振荡吸收效应,完成对所述异味气体的吸收净化,吸收液从所述吸收器底部排出至储液箱内;
17.s02、将s01中排出的气体输送至下一级所述吸收回用塔内,重复步骤s01,直至将所述异味气体吸收;
18.s03、回用排放:位于末位的所述吸收回用塔排出的净化气体由尾气风机抽出,通过尾气烟囱排出,所述吸收液通过液体外循环装置输入至所述吸收回用塔的进液口,以实现所述吸收液的多次循环利用,直至所述吸收液内的吸收质达到一定程度后,通过排液阀排出所述吸收液,所述吸收剂补充至所述储液箱内。
19.优选地,在所述步骤s01和步骤s02中,所述异味气体自所述吸收器下端切向进入所述吸收器内。
20.优选地,所述吸收回用塔内的操作压降为3-20kpa,所述吸收器内的操作压降为1-5kpa。
21.通过上述基本技术方案,本发明提供的异味气体吸收回用系统主要有以下有益效果:
22.(1)本发明的吸收回用塔内平行方向设有多层塔板,且每层塔板设有多组吸收器并联,以此使得底层吸收器组净化分离后的气体被上层吸收器组再次吸收净化,实现二次分离净化,从而提高了吸收回用塔的吸收效果。
23.(2)本发明的吸收回用塔内塔板两两组合,与降液管外壁、壳体内壁形成为容纳吸收液的腔体,且在腔体区域内的筒体外周面上设有多个微孔,以使得吸收剂从侧壁径向喷射进入筒体内,而异味气体从吸收器底部切向进入以形成向上螺旋运动的强旋气流场,径向射入的吸收剂液滴随着气流场做旋流运动,气液相界面不断变化振荡,界面更新速率极快,此设计的吸收器增加了气液的传质效率且减少了吸收剂的用量。
24.(3)本发明的吸收回用塔可通过多级串联的方式吸收净化化工生产中产生的异味气体中的各类异味组分,保证了最终排出的异味气体中的异味组分达到排放标准。
25.(4)本发明的异味气体吸收回用系统整体结构简单,易于维护,且占地面积小。
26.本发明提供的异味气体吸收回用方法主要有以下有益效果:
27.(1)本发明的气液传质方法使得液相射流柱变成大量粒径较小的液滴,从而增加了传质空间中液相比表面积以及表面更新频率,极大提高了气液传质效率。
28.(2)本发明的进气方法采用从底部切向进气的方式,则既能形成向上的涡旋气流场,也能避免传统顶部切向进气时,产生的气流速度在径向上呈不对称或“偏心”现象,以及排气管下口附近,径向气流速度较大时的“短路”现象。
29.(3)本发明的异味气体吸收回用方法可有选择性的吸收异味组分气体,从而获得含有异味组分的吸收液,吸收液经处理后可生产出额外的化工生产原材料或者解吸出吸收液,以最大限度利用异味气体和吸收剂。
30.本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
31.下列附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,其与下述的具体实施方式一起用于解释本发明,但本发明的保护范围并不局限于下述附图及具体实施方式。在附图中:
32.图1是本发明的异味气体吸收回用系统的一种具体实施方式的结构示意图;
33.图2是图1中吸收回用塔的结构示意图;
34.图3是图2中吸收器的结构示意图;
35.图4是本发明的异味气体吸收回用方法的流程图;
36.图5是本发明吸收器的两种双进口方式的一个具体实施方式的结构参考图;
37.图6是本发明吸收器的两种双进口方式的一个具体实施方式的仰视结构参考图。
38.附图标记说明
39.1送气装置
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2吸收回用塔
40.201降液管
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202吸收器
41.2021排气结构
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2022筒体
42.2023导流柱
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2024切向进口
43.203排液阀
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204储液箱
44.205液体外循环装置
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206进液口
45.207塔板
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208除液结构
46.209壳体
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210排气口
47.3排气装置
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301尾气风机
48.302尾气烟囱
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4异味气体
49.5水溶液
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6水溶剂
50.7惰性气体
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8碱性或酸性溶液
51.9碱性或酸性溶剂
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10净化气体
52.11吸收液
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12吸收剂
53.13第一进气口
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14第二进气口
具体实施方式
54.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。
55.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”、“安装”应做广义理解,例如,连接可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或者是一体连接;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接连接,或者是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。
56.在本发明的描述中,需要理解的是,方位术语基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。
57.本发明所述的基本实施方式提供一种异味气体吸收回用系统,参见图1和图2,包括送气装置1、与送气装置1连接的多个吸收回用塔2以及与位于末位的吸收回用塔2连接的排气装置3,吸收回用塔2包括壳体209,壳体209的下部设有储液箱204,壳体209与储液箱204之间设有液体外循环装置205,壳体209内设有多组吸收器202、设于吸收器202上方的除液结构208、用于固定吸收器202的多层塔板207以及与塔板207连接的降液管201,经送气装置1进入壳体209内的异味气体依次经各吸收器202和除液结构208后排出壳体209,除液结构208上的液体经降液管201排入储液箱204,储液箱204内的吸收液11经液体外循环装置
205输入至吸收回用塔2的进液口206形成循环利用。
58.本发明中,送气装置1通过管路与单个吸收回用塔2的进气口连接,送气装置1为风机和变频器,化工生产中产生的异味气体4经风机增压后输入至吸收回用塔2内,可通过变频器调节风机的出风量,以此控制吸收回用塔2内异味气体4的含量,变频器的使用不仅可以减少风机的能量损耗,而且能够延长风机的使用寿命,提高了风机运行的可靠性。吸收回用塔2包括壳体209,壳体209顶部设有排气口210,排气口210为圆筒形状,且通过管路与下一级吸收回用塔2的送气装置1连接,以此将一级吸收回用塔2产出的惰性气体输送至下一级吸收回用塔2内进行二次吸收。壳体209底部设有储液箱204,吸收回用塔2内吸收后产生的吸收液11滴落至储液箱204内,储液箱204侧壁设有出液口,出液口通过管路与液体外循环装置205连接,液体外循环装置205包括循环泵2051以及循环阀2052,其中,循环阀2052通过管路与吸收回用塔2的进液口206连接,吸收回用塔2上的每个进液口206均设有循环阀2052与之一一对应连接,通过循环泵2051将储液箱204内吸收液11抽送至吸收回用塔2内由两块塔板207与降液管201外壁、壳体209内壁形成的腔体内,通过循环阀2052调节每个进液口206处的进液量,当储液箱204内吸收液11的溶质饱和时,通过储液箱204另一侧壁上的排液口排出吸收液11,排出的吸收液11存储后进行二次加工处理,作为另一化工产品的原材料或将其解吸出新的吸收剂12,储液箱204还设有进液口,新的吸收剂12可通过进液口添加进储液箱204内再次进行循环使用。经多级吸收净化完成后达到排放指标的净化气体10通过排气装置3排出。排气装置3包括尾气风机301及尾气烟囱302,尾气风机301通过管路与末位吸收回用塔2的排气口210连接,将塔内净化气体10输送至尾气烟囱302排出。可在尾气风机301设置变频器与其电连接,来控制风机的排气量。可见,本发明的储液箱204和液体外循环装置205相互结合使用,能够有效提高吸收液11的二次利用效率,并且,设置在储液箱204内的检测装置,还能够对其中的吸收液11中所含物质进行检测,及时排出溶质含量超标的吸收液11,避免含量超标的吸收液11进入到吸收器202内,影响吸收器202的工作效率和使用效果。
59.本发明中,通过送气装置1向吸收回用塔2内输入气体前,对吸收回用塔2的降液管201进行液封处理,以使得底层吸收器组的下层塔板207与壳体209内壁形成为第一密封腔体,异味气体4经送气装置1输入至第一密封腔体内,当达到一定压强时,能够使得异味气体4经切向进口2024时达到一定气速,从而形成向上的螺旋气流场,同时,上层吸收器组的下层塔板07与下层吸收器组的上层塔板207、壳体209内壁及经液封处理过的降液管,形成为第二密封腔体,经下层吸收器组吸收后的含有少量异味组分的气体在第二密封腔体内达到一定压强时,气体将以一定气速切向进入上层吸收器组的切向进口2024,从而形成向上的螺旋气流场完成吸收工作。
60.本发明上述基础技术方案提供的本发明的吸收回用塔2的每个进液口206设计在每组吸收器202的中段位置,即每组塔板207的中段位置,此设计能保证每组吸收器202的进液速度相同步。本发明的吸收回用塔2的壳体209内包括多组吸收器202,其形成为上下串联的吸收器组,每组吸收器202可形成为多级并联,优选地,级数为1-4级。本发明的一个具体实施例中,吸收回用塔2内形成为上下两级串联的吸收器组,每组吸收器202形成为三级并联。可以想到的是,在具体的实施过程中,不仅仅局限于本实施例中串联和并联的级数,用户可根据使用需求选择任意级数。本发明的壳体209内还设有除液结构208,除液结构208设
于顶层吸收器202的上方,壳体209的上部的半圆弧结构的下方,且除液结构208通过螺栓与壳体209内壁形成为可拆卸连接。
61.本发明的壳体209内还设有用于固定吸收器202的多层塔板207以及与塔板207连接的降液管201,降液管201一般设于塔板207边侧弓形区,降液管通过焊接与上层塔板207连接,其一直向下延伸至下一组吸收器202的上层塔板207上方一定距离处,然而在最下层吸收器组处,降液管201上端与吸收器组上层塔板207焊接连接,降液管201下端与吸收器组下层塔板207焊接连接,含液气体通过除液结构208后,气体向上通过排气口210排出,吸收液向下通过降液管201流入储液箱204内,上层吸收器组排出的吸收液11滴落至下层吸收器组的上层塔板207处,经降液管201流入储液箱204内。降液管201的结构形式可为圆形或弓形,圆形降液管在弓形区截面中仅有一小部分用于有效的降液截面,其形状特征可有单圆形、双圆形以及长圆形。弓形降液管可为将横截面为弓形的降液管固定在弓形区内。降液管201的结构可根据实际塔径、液体负荷大小等情况进行任意选择。
62.参见图3,在本发明中,吸收器202包括筒体2022、与所述筒体2022顶部连接的排气结构2021以及设于所述筒体2022下端的切向进口2024,筒体2022外周面上设有多个微孔,以使得吸收剂12通过微孔喷射进入筒体2022内。本发明的切向进口2024位于筒体2022的圆周切向处,以使得异味气体4切向进入筒体2022内,从而易于形成向上螺旋的气流场。
63.本发明通过在筒体2022的外周面设多排微孔,以使得吸收剂12从侧壁喷射进入筒体2022内部,此设计改变了传统旋流器气液两相一起切向进入的情况,通过采用侧壁进液的方式,增强了轴向的相对速度,以此进一步提高了吸收器202的吸收效果。本发明通过在筒体2022的外周面设多排微孔,使得吸收剂12强制通过小孔径向进入筒体2022内,产生液相射流,而液相射流在异味气体4形成的强旋气流场的作用下,其液柱表面产生不稳定的波动,导致射流表面破碎、断裂形成离散的液团或者液丝,随着表面扰动的增强,液团会直接从射流表面剥落形成大量的液块,液块在气流的作用下运动,并在强烈的气动力作用下进一步变形、破碎形成粒径更小的液滴,即产生雾化,此设计能提高比相界面积以使得吸收剂12分布得更加均匀,且能够增大气液两相的接触面积,从而促进气液传质过程的进行。本发明设计的微孔的直径为0.5-5mm,微孔直径是根据实际所需处理的气体流量进行选择的。
64.参见图5和图6,作为本发明的一个优选实施例,还可采用双进口方式进气,以此使得气液两相能获得较大的传质面积和更多的接触时长,如图5(a)所示,第一进气口13和第二进气口14在筒体2022外呈上下分布,如图5(b)所示,第一进气口13和第二进气口14在同一水平面上布置,如图6所示,两种双进口方式的第一进气口13和第二进气口14在筒体2022上均呈中心对称设置。在图5(a)中的双进口吸收器202中,气流从上下两个进气口切向进入,第二进气口14进入的气流和第一进气口13进入的气流,旋转方向相同,且第二进气口14的气流能够对第一进气口13的气流形成约束,第一进气口13的气流现在筒体2022内作圆周运动,然后受后续进入气流的影响,做向上的旋转运动。在图5(b)中的双进口吸收器202中,气流从同一水平面上的两个进气口同时切向进入筒体2022内,由于气流先在筒体2022内作圆周运动,则两进气口的气流汇聚,使得第一进气口13和第二进气口14的气流流动更加稳定。此设计相比具有单进口的吸收器202,提高了气流的有效流通面积,减小了低速区,使得气液两相的接触面积得到提高。
65.优选情况下,筒体2022的顶部设有排气结构2021,排气结构2021呈伞状结构。本发
明将吸收器202的排气结构2021设计为伞状,目的在于防止向外逸散的气流夹带的液滴随气体上升过程中,随着气流离心力的减少,吸收液11因重心力落入筒体2022内部,从而污染已净化还未排出的净化气体10,影响气液传质效率。
66.本发明中,筒体2022底部设有圆板,所述圆板中心区域设有导流柱2023,所述圆板上设有若干通孔。本发明的导流柱2023设于筒体2022底部且向上一直延伸至与吸收器202连接的上层塔板207所在水平面附近,此设计可辅助异味气体4切向进入吸收器202内产生的螺旋运动更加稳定,以此提高了气液的传质效率。在气液传质过程中,吸收剂12液滴被气流带动旋转,产生的离心力强化了气液间的接触,液滴并被甩到筒壁上,沿筒壁流下,为了收集吸收液11以形成循环利用,并节约用液量,则在筒体2022底部的圆板上开设有若干通孔。
67.本发明中,除液结构208包括波纹折流板和螺栓,所述波纹折流板通过所述螺栓与所述壳体209的内壁连接。波纹折流板内还设有冲洗系统,冲洗系统包括冲洗管道、冲洗喷嘴、冲洗水泵、冲洗水自动开关阀、压力仪表以及冲洗水流量计等组成,其作用主要是定期冲洗掉波纹折流板上捕集的液体固体沉积物,保持板片清洁、湿润,防止叶片结垢和堵塞通道。本实施例中仅采用了一级除液结构,对于排水效果要求较高的情况下,可采用二级除液模式,即折流板和丝网除沫器配合使用,经吸收器202净化的气体经折流板去除大部分水雾后,气体再上升时,经过丝网除沫器过滤,从而达到高效的排水效果。本实施例中,主要采用了波纹折流板,即s型叶片结构进行除液,然折流板的叶片结构还可以是双通道叶片、三通道叶片以及带挡板叶片,用户可根据需要进行选择。除液结构208主要用于捕集夹带在气流中的液滴,其对于回收吸收液、提高分离效率、改善塔后操作情况以及减少对环境的污染等都是有效措施。本发明的异味气体吸收回用塔2能使得出口气体液滴含量《20mg/m3。
68.本发明中,塔板207两两组合,与降液管201外壁、壳体209内壁形成为容纳吸收液11的腔体,每两块塔板207间均设有进液口206,吸收液11通过进液口206进入腔体内。腔体区域内的吸收器202的筒体2022外周面上设有微孔,吸收液11进入腔体后,累积一定高度,达到部分压强后,吸收液11通过微孔进入筒体2022内形成为喷射液柱,从而使得其进入筒体2022时有一定的径向速度。
69.优选地,塔板207通过焊接与壳体209内壁连接,且塔板207上设有多个安装孔用以安装吸收器202。本发明中,每组吸收器202均通过两块塔板207连接固定,塔板207上设有多个安装孔用以连接吸收器202的中段靠上的筒体部分。塔板207可分为整块式或分块式,当塔径为300-900mm时采用整块式塔板,当塔径在800mm以上时,可采用分块式。整块式塔板可采用定距管式和重叠式组装方式,可根据塔径和吊装难易程度选择塔板207的结构形式。
70.优选情况下,吸收器202形成为至少两层,单层吸收器202形成为并联。吸收回用塔2内吸收器形成为上下多级串联的吸收器组,每组吸收器202形成为多级并联,串联和并联的级数优选为1-4级,在本发明的实施例中,吸收回用塔内形成为上下两级串联的吸收器组,每组形成为三级并联。可以想到的是,在具体的实施过程中,不仅仅局限于本实施例中的组数和级数,可根据用户对处理异味气体4流量及处理等级等使用需求选择任意级数。当采用1-2级并联时,每层吸收器202在塔板207上的排布为径向分布,当采用3级并联时,每层吸收器202在塔板207上的排布为圆周阵列分布,当采用4级并联时,每层吸收器202在塔板207上的排布可为圆周阵列分布,也可为绕心圆周阵列分布,此设计能最大限度利用塔板
207的空间。吸收器202形成为至少上下两级串联,则为了保证异味气体4在单个吸收回用塔2内能形成二级分离,即异味气体4经底层吸收器组吸收分离后,被上一层的吸收器组再次吸入进行吸收分离,此设计提高了吸收回用塔2的分离效率和吸收效果。需要说明的是,液体同时进,气体同时出是并联,串联指的是第一个吸收器净化后的气体进入第二个吸收器。
71.需要说明的是,本发明的吸收器202可采取不同直径、不同大小以实现不同气体流量的处理要求。例如本发明的微孔直径为0.5-5mm,气体处理量为500-100000m3/h,则当选择气体处理量为500m3/h时,吸收器202的微孔直径优选为0.5mm。
72.参见图4,本发明提供的异味气体吸收回用方法,包括:
73.s01、吸收净化:异味气体4输入至单个吸收回用塔2内,将增压后的吸收剂12输入至吸收器202内,以形成液相射流,将增压后的异味气体4输入至吸收器202内,以形成强旋气流场,吸收剂12和异味气体4在吸收器202内形成界面振荡吸收效应,完成对异味气体4的吸收净化,吸收液11从吸收器202底部排出至储液箱204内;
74.s02、将s01中排出的气体输送至下一级所述吸收回用塔2内,重复步骤s01,直至将所述异味气体4吸收;
75.s03、回用排放:位于末位的吸收回用塔2排出的净化气体10由尾气风机301抽出,通过尾气烟囱302排出,吸收液11通过液体外循环装置205输入至吸收回用塔2的进液口206,以实现吸收液11的多次循环利用,直至吸收液11内的吸收质达到一定程度后,通过排液阀203排出吸收液11,吸收剂12补充至储液箱204内。
76.本发明中,在所述步骤s01和步骤s02中,异味气体4自吸收器202下端切向进入吸收器202内。
77.本发明中,吸收回用塔2内的操作压降为3-20kpa,吸收器202内的操作压降为1-5kpa。
78.在本发明的异味气体吸收回用方法中,吸收剂12从筒体2022的边壁微孔喷射进入筒内,其径向射入的流线型吸收剂12被切向高速旋转的异味气体4持续切割,从而使得吸收剂12的液滴分散成为雾状液滴,雾状液滴的表面被高速旋转的气体流场施加了很大的剪切力,从而引起液滴的快速破裂和表面更新,这一过程扩大了气液两相的接触面积,减小了存在于气膜侧的传质阻力,从而极大地增加了传质效率。
79.在本发明的优选实施例中,参见图1,一级吸收回用塔采用水溶剂6,主要用于吸收溶于水的异味气体组分,吸收后的水溶液5经储液箱204储集后由液体外循环装置205再次输送至一级吸收回用塔内使用,无法被水溶剂6吸收的惰性气体输送至二级吸收回用塔;二级吸收回用塔2采用碱性或酸性溶剂9,主要用于吸收可酸碱反应的异味气体组分,吸收后的碱性或酸性溶液8经储液箱204储集后由液体外循环装置205再次输送至二级吸收回用塔内使用。当各级吸收回用塔的储液箱204内吸收液的异味组分达到一定程度时,可通过排液阀203排出,通过对含有异味组分吸收液11的处理,可生产出额外的化工原材料或者解吸出吸收液11,最大限度的有效利用异味气体4及吸收液11。本发明一级吸收回用塔采用水溶剂6还可用于对含尘烟气的清洗,去除掉含尘烟气中的尘粒,为后续的废气吸收做准备。此外,本发明不仅仅局限于本实施例中采用两组吸收回用塔2对异味气体4进行吸收净化,使用者可根据实际化工生产中产生的异味气体4中的异味组分种类,酌情添加或减少吸收回用塔2的数量,以处理更大流量或更大浓度或更多种异味组分的异味气体4,以确保尾气达到排放
标准。
80.本发明的异味气体吸收回用方法适于处理化工生产中产生的多种异味组分气体。常用的吸收处理异味气体4的反应物系有nh
3-h2o、ch3nh
2-h2so4、h2s-naoh、h2s-mdea、ch4s-naoh、cs
2-kds-i、hcl-h2o-naoh等,然而本发明可根据实际情况对所需处理的异味气体成分的不同来采取针对性的吸收剂12,通过中和反应、酸碱反应以及氧化还原反应的方式,将异味组分转化为无异味组分。
81.作为另一个具体实施例,操作参数:入口气体流量80000m3/h,设计流量90000m3/h,温度约55℃(最高温度70℃),设计温度85℃,含hcl浓度约200mg/m3,操作压力10kpa。经本发明的异味气体吸收回用系统处理后,净化后hcl浓度降低至1mg/m3以下,吸收效果大于99%,本发明的异味气体吸收回用系统中压降小于3kpa,连续运行寿命不低于5年,设计寿命20年。
82.需要说明的是,经本发明的异味气体吸收回用方法处理后的异味组分可控制在0.1mg/m3以下,且本发明设备的连续运行不低于5年,设备设计寿命20年。
83.由以上描述可以看出,本发明提供的异味气体吸收回用系统能够有效解决以下几个重要问题:
84.(1)本发明的吸收回用塔2内吸收器202采用双进口方式进气,通过在筒体2022下部设置第一进气口13和第二进气口14,提高了气流的有效流通面积,减小了低速区,从而使得气液两相获得更大的传质面积和更多的接触时长,增强了气液传质效果。
85.(2)本发明的吸收器202的排气结构2021设计为伞状,有效地避免了被气流夹带出的吸收液滴或上层吸收器组排出的吸收液11滴落至下层吸收器202内,从而污染了已净化还未排出吸收器202的净化气体10。
86.同时,本发明提供的异味气体吸收回用方法能够有效解决以下几个重要问题:
87.(1)本发明的气液传质方法通过采用侧壁进液的方式,提高了气液两相在轴向方向的相对速度,从而增强了气液传质效率。
88.(2)本发明的异味气体吸收回用方法通过侧壁微孔进液、气相旋流切割的气液传质方法及对液体的循环利用,减少了吸收剂12的用量,进一步节约资源,避免过度浪费。
89.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
90.此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

技术特征:
1.一种异味气体吸收回用系统,其特征在于,包括送气装置(1)、与所述送气装置(1)连接的多个吸收回用塔(2)以及与位于末位的所述吸收回用塔(2)连接的排气装置(3),所述吸收回用塔(2)包括壳体(209),所述壳体(209)的下部设有储液箱(204),所述壳体(209)与所述储液箱(204)之间设有液体外循环装置(205),所述壳体(209)内设有多组吸收器(202)、设于所述吸收器(202)上方的除液结构(208)、用于固定所述吸收器(202)的多层塔板(207)以及与所述塔板(207)连接的降液管(201),经所述送气装置(1)进入所述壳体(209)内的异味气体(4)依次经各所述吸收器(202)和所述除液结构(208)后排出所述壳体(209),所述除液结构(208)上的液体经所述降液管(201)排入所述储液箱(204),所述储液箱(204)内的吸收液(11)经所述液体外循环装置(205)输入至所述吸收回用塔(2)的进液口(206)形成循环利用。2.根据权利要求1所述的异味气体吸收回用系统,其特征在于,所述吸收器(202)包括筒体(2022)、与所述筒体(2022)顶部连接的排气结构(2021)以及设于所述筒体(2022)下端的切向进口(2024),所述筒体(2022)外周面上设有多个微孔,以使得所述吸收液(11)通过微孔喷射进入所述筒体(2022)内。3.根据权利要求2所述的异味气体吸收回用系统,其特征在于,所述筒体(2022)底部设有圆板,所述圆板中心区域设有导流柱(2023),所述圆板上设有若干通孔。4.根据权利要求3所述的异味气体吸收回用系统,其特征在于,所述塔板(207)两两组合,与所述降液管(201)外壁、所述壳体(209)内壁形成为容纳吸收液(11)的腔体,每两块所述塔板(207)间均设有所述进液口(206),所述吸收液(11)通过所述进液口(206)进入所述腔体内。5.根据权利要求4所述的异味气体吸收回用系统,其特征在于,所述塔板(207)通过焊接与所述壳体(209)内壁连接,所述塔板(207)上设有多个安装孔用以安装所述吸收器(202)。6.根据权利要求1所述的异味气体吸收回用系统,其特征在于,所述除液结构(208)包括波纹折流板和螺栓,所述波纹折流板通过所述螺栓与所述壳体(209)的内壁连接。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的异味气体吸收回用系统,其特征在于,所述吸收器(202)形成为至少两层,单层所述吸收器(202)形成为并联。8.一种异味气体吸收回用方法,其特征在于,包括:s01、吸收净化:异味气体(4)输入至单个吸收回用塔(2)内,将增压后的吸收剂(12)输入至吸收器(202)内,以形成液相射流,将增压后的所述异味气体(4)输入至所述吸收器(202)内,以形成强旋气流场,所述吸收剂(12)和所述异味气体(4)在所述吸收器(202)内形成界面振荡吸收效应,完成对所述异味气体(4)的吸收净化,吸收液(11)从所述吸收器(202)底部排出至储液箱(204)内;s02、将s01中排出的气体输送至下一级所述吸收回用塔(2)内,重复步骤s01,直至将所述异味气体(4)吸收;s03、回用排放:位于末位的所述吸收回用塔(2)排出的净化气体(10)由尾气风机(301)抽出,通过尾气烟囱(302)排出,所述吸收液(11)通过液体外循环装置(205)输入至所述吸收回用塔(2)的进液口(206),以实现所述吸收液(11)的多次循环利用,直至所述吸收液(11)内的吸收质达到一定程度后,通过排液阀(203)排出所述吸收液(11),所述吸收剂(12)
补充至所述储液箱(204)内。9.根据权利要求8所述的异味气体吸收回用方法,其特征在于,在所述步骤s01和步骤s02中,所述异味气体(4)自所述吸收器(202)下端切向进入所述吸收器(202)内。10.根据权利要求9所述的异味气体吸收回用方法,其特征在于,所述吸收回用塔(2)内的操作压降为3-20kpa,所述吸收器(202)内的操作压降为1-5kpa。

技术总结
本发明涉及化工异味气体吸收技术,公开了一种异味气体吸收回用系统及方法,包括送气装置、多个吸收回用塔以及排气装置,吸收回用塔包括壳体,壳体的下部设有储液箱,壳体与储液箱之间设有液体外循环装置,壳体内设有多组吸收器、设于吸收器上方的除液结构、用于固定吸收器的多层塔板以及与塔板连接的降液管,经送气装置进入壳体内的异味气体依次经各吸收器和除液结构后排出壳体,除液结构上的液体经降液管排入储液箱,储液箱内的吸收剂经液体外循环装置输入至吸收回用塔的进液口形成循环利用。本发明的异味气体吸收回用系统及方法气液传质效率高、前期投资成本低、体量小、易维护、运行费用低,能产生巨大的经济效益。能产生巨大的经济效益。能产生巨大的经济效益。


技术研发人员:马良 胡耀明 王黎望 沈其松 常玉龙 江霞 付鹏波 肖玲玉 段孝旭 赵志胜 贾虹
受保护的技术使用者:四川大学 上海浙容化工科技有限公司
技术研发日:2023.06.08
技术公布日:2023/10/11
版权声明

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