旋轉(zhuǎn)噴淋型填料吸收裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)噴淋型填料吸收裝置，包括外殼、電機(jī)，外殼內(nèi)設(shè)有隔板，隔板將外殼分為兩腔，填料筒置于隔板上方，液體分布器被電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)并置于填料筒上方，隔板上設(shè)有孔徑相同且呈同心圓分布的氣孔，同心圓最外圓直徑與填料筒外徑相同，旋轉(zhuǎn)布液器與外殼采用機(jī)械密封連接，其他進(jìn)出殼體的管道與殼體采用焊接。本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)利用旋轉(zhuǎn)布液器，提高了噴淋點(diǎn)的密度，減少了氣相阻力，降低了壓降，增大了氣體通量，增強(qiáng)了氣液傳質(zhì)效率，縮小了吸收設(shè)備的體積，簡(jiǎn)化了吸收二氧化碳裝置的設(shè)備，降低了吸收裝置的成本，提高了吸收設(shè)備的可靠性。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

旋轉(zhuǎn)噴淋型填料吸收裝置
本技術(shù)涉及一種旋轉(zhuǎn)噴淋型吸收裝置，特別適合于捕集燃煤電廠煙氣中co2。技術(shù)背景燃煤電廠捕集煙氣中CO2時(shí)，存在煙氣量大、吸收效率低、設(shè)備體積龐大、壓力低以 及煙氣溫度高等問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)同的燃燒后脫碳方法主要是化學(xué)吸收法，采 用的吸收裝置為傳統(tǒng)的填料式吸收塔和超重力場(chǎng)旋轉(zhuǎn)床裝置。在處理煙氣中二氧化碳時(shí)， 化學(xué)吸收法是目前吸收二氧化碳效率較高的方法之一，適合處理二氧化碳分壓力低且氣量 較大的混合氣體。醇胺類(lèi)等傳統(tǒng)吸收劑雖然具有吸收效率高、化學(xué)穩(wěn)定性好、且吸收劑可再 生利用等優(yōu)點(diǎn)，但再生能耗過(guò)高、吸收劑抗降解性能差，再生次數(shù)少，增加了操作成本，故目 前采用穩(wěn)定性好、吸收效率高以及再生能耗小的混胺液體作為吸收劑。另外，傳統(tǒng)填料塔存 在設(shè)備體積龐大、吸收效率低等缺點(diǎn)；超重力旋轉(zhuǎn)床存在設(shè)備制造繁雜、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用較 大等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種體積小，吸收率高的旋轉(zhuǎn)噴淋型填料吸收裝置。技術(shù)解決方案本技術(shù)包括外殼、電機(jī)，外殼內(nèi)設(shè)有隔板，隔板將外殼分為上腔體和下腔體； 隔板上方設(shè)有放置填料的填料筒，填料筒底部設(shè)有鋼絲網(wǎng)，隔板中部設(shè)有氣孔分布區(qū)域，氣 孔分布區(qū)域上設(shè)有氣孔，氣孔孔徑相同且呈同心圓分布，同心圓最外圓直徑尺寸與填料筒 的筒外徑尺寸相同，氣孔分布區(qū)域外側(cè)設(shè)有液封槽，填料筒下部設(shè)有擋板，擋板一端與填料 筒固定連接，另一端置于液封槽內(nèi)，所述外殼下腔體設(shè)有進(jìn)氣管，底部設(shè)有出液管，外殼頂 部設(shè)有兩個(gè)出氣口，外殼上方設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)輸出軸與旋轉(zhuǎn)布液器相連，旋轉(zhuǎn)布液器置于 填料筒上方。所述旋轉(zhuǎn)布液器包括進(jìn)液管、連接套管、出液管、進(jìn)液孔、布液管，布液管上均設(shè) 布液小孔，布液小孔孔徑相同且呈線性分布，且開(kāi)孔方式為交叉開(kāi)孔，電機(jī)輸出軸與出液管 一端連接，出液管另一端穿過(guò)外殼與布液管連接，出液管上設(shè)有進(jìn)液孔，出液管上設(shè)有連接 套管，連接套管位于進(jìn)液孔處，連接套管上設(shè)有進(jìn)液管。所述進(jìn)液管與連接套管、出液管與電機(jī)輸出軸均采用焊接，出液管與連接套管采 用機(jī)械密封連接，出液管穿過(guò)外殼并在連接處采用機(jī)械密封連接。本技術(shù)具有的有益效果I)本技術(shù)增大了噴淋點(diǎn)的密度，增大了氣體通量，減小設(shè)備壓降，強(qiáng)化了煙氣 中二氧化碳與吸收劑相際間的傳質(zhì)效率，煙氣中二氧化碳的脫除效率增大，簡(jiǎn)化了超重力 場(chǎng)旋轉(zhuǎn)吸收裝置的外圍設(shè)備，縮小了吸收設(shè)備的體積，降低了設(shè)備的制造成本，增大了吸收 設(shè)備的可靠性。2)本技術(shù)采用旋轉(zhuǎn)液體分布器噴淋液體，在離心力的作用下液體從旋轉(zhuǎn)液體分布器中甩出，撞擊填料層形成細(xì)小液滴或液霧掛在填料上形成更新速度較快的吸收液 膜，在此與上升的煙氣充分接觸，強(qiáng)化傳質(zhì)，大大提高了捕集效率。3)本技術(shù)特別適用燃煤電廠捕集煙氣中的二氧化碳。附圖說(shuō)明圖圖圖圖圖圖1是旋轉(zhuǎn)噴淋型填料吸收裝置結(jié)構(gòu)示意圖；2是氣體分布器結(jié)構(gòu)示意圖，即圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；3是填料支撐網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖，即圖1的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖；4是填料塔結(jié)構(gòu)示意圖，即圖1的C-C剖視結(jié)構(gòu)示意圖；5是旋轉(zhuǎn)布液器的結(jié)構(gòu)示意圖；6為本技術(shù)吸收效率隨填料高度和吸收劑流量的變化曲線。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，本技術(shù)包括外殼1、電機(jī)2,外殼I內(nèi)設(shè)有隔板5,隔板5將外殼I分 為上腔體16和下腔體17 ;隔板5上方設(shè)有放置填料15的填料筒12，填料筒12與隔板5之 間設(shè)有5mm的間隙，填料筒12底部設(shè)有鋼絲網(wǎng)14，鋼絲網(wǎng)14作為填料15的支撐，隔板5中 部設(shè)有氣孔分布區(qū)域4，氣孔分布區(qū)域4上設(shè)有氣孔，氣孔孔徑相同且呈同心圓分布，同心 圓最外圓直徑尺寸與填料筒12的筒外徑尺寸相同，氣孔分布區(qū)域4外側(cè)設(shè)有液封槽6，填料 筒12下部設(shè)有擋板11，擋板11 一端與填料筒12固定連接，另一端置于液封槽6內(nèi)，所述 外殼I下腔體17設(shè)有進(jìn)氣管9，底部設(shè)有出液管10，外殼I頂部設(shè)有兩個(gè)出氣口 8，外殼I 上方設(shè)置有電機(jī)2,電機(jī)2輸出軸與旋轉(zhuǎn)布液器3相連,旋轉(zhuǎn)布液器3置于填料筒12上方。 旋轉(zhuǎn)布液器3是由進(jìn)液管7、連接套管20、出液管18、進(jìn)液孔19、布液管21組成的，布液管 21上均設(shè)布液小孔13，布液小孔13孔徑相同且呈線性分布，且開(kāi)孔方式為交叉開(kāi)孔，電機(jī) 2輸出軸與出液管18 —端連接，出液管18另一端穿過(guò)外殼I與布液管21連接，出液管18 上設(shè)有進(jìn)液孔19,出液管18上設(shè)有連接套管20,連接套管20位于進(jìn)液孔19處,連接套管 20上設(shè)有進(jìn)液管7 ;進(jìn)液管7與連接套管20、出液管18與電機(jī)2輸出軸均采用焊接，出液 管18與連接套管20采用機(jī)械密封連接，出液管18穿過(guò)外殼I并在連接處采用機(jī)械密封連 接。本實(shí)施例在吸收填料塔內(nèi)采用以20% MDEA+10% TETA+70% H2O的混合胺液為吸 收劑加以說(shuō)明，其工作原理簡(jiǎn)述如下預(yù)先配置好的混合胺液經(jīng)泵加壓進(jìn)入旋轉(zhuǎn)液體分布器3的進(jìn)液管7，旋轉(zhuǎn)液體分 布器3以電機(jī)2為旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，同步驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)液體分布器3的布液管21上布有孔徑相同且 呈線性分布的小孔13。在離心力的作用下，液滴群從小孔13中甩出，電機(jī)轉(zhuǎn)速合理時(shí)，旋轉(zhuǎn) 液體分布器3噴出的液滴群由線分布變?yōu)槊娣植迹Τ龅囊旱稳鹤矒粼谔盍?5上，液滴群 被粉碎成小液滴或液霧，掛在填料15上形成更新速度較快的吸收液膜，上升的模擬煙氣與 液膜充分接觸，增加了氣液的傳質(zhì)效率。模擬煙氣從進(jìn)氣管9進(jìn)入下腔體18，經(jīng)氣體分布區(qū) 域4的氣孔進(jìn)入圓筒狀填料筒12，氣流流道的橫截面均勻，氣體沿填料筒12軸向流動(dòng)，模擬 煙氣與旋轉(zhuǎn)液體分布器3噴淋出的20% MDEA+10% TETA+70% H2O混胺溶液充分接觸后，經(jīng)出氣管8排出。在傳質(zhì)過(guò)程中無(wú)需克服離心阻力，故氣相阻力小，氣體通量增大，設(shè)備壓降 小，適合大流量的氣液兩相傳質(zhì)，有極大的實(shí)用價(jià)值。本技術(shù)通過(guò)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了性能測(cè)試，為旋轉(zhuǎn)填料吸收裝置的設(shè)計(jì)提供實(shí)用的 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)采集測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集CO2的吸收效率隨填料高度和混合胺液流量的變化 數(shù)據(jù)，尋找本技術(shù)的最佳實(shí)驗(yàn)操作參數(shù)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下I)給定混合胺液的體積配比值、進(jìn)液溫度、氣體流量和電機(jī)轉(zhuǎn)速，填料高度在 200mm-400mm范圍內(nèi)變化時(shí)，測(cè)定混合胺液吸收模擬煙氣中CO2效率的變化趨勢(shì)。2)給定混合胺液的體積配比值、進(jìn)液溫度、氣體流量和電機(jī)轉(zhuǎn)速，混合胺液流量在 10L/h-40L/h范圍內(nèi)變化時(shí)，測(cè)定混合胺液吸收模擬煙氣中CO2效率的變化趨勢(shì)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求，混合胺液的體積配制濃度為20% MDEA+10% TETA+70% H2O, 進(jìn)液溫度為40°C、氣體流量為O. 5m3/h、電機(jī)轉(zhuǎn)速為20rpm時(shí)，改變填料高度以及混合胺液 流量，測(cè)定混合胺液吸收模擬煙氣中CO2的效率。圖6所示為CO2吸收效率隨著混合胺液流量和填料高度的變化曲線，CO2吸收效率 隨混合胺液流量和填料高度的升高而降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，混合胺液流量和填料高度處于 最佳實(shí)驗(yàn)值時(shí)，在離心力的作用下，旋轉(zhuǎn)布液器甩出的液滴群在填料表面迅速形成更新的 液膜，液膜與不斷上升的模擬煙氣充分接觸，強(qiáng)化了相際傳質(zhì)效率，此時(shí)CO2的吸收效率達(dá) 到最佳狀態(tài)。最佳操作參數(shù)為混合胺液的體積配制濃度為20% MDEA+10% TETA+本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種旋轉(zhuǎn)噴淋型填料吸收裝置，包括外殼(1)、電機(jī)(2)，其特征在于，外殼(1)內(nèi)設(shè)有隔板(5)，隔板(5)將外殼(1)分為上腔體(16)和下腔體(17)；隔板(5)上方設(shè)有放置填料(15)的填料筒(12)，填料筒(12)底部設(shè)有鋼絲網(wǎng)(14)，隔板(5)中部設(shè)有氣孔分布區(qū)域(4)，氣孔分布區(qū)域(4)上設(shè)有氣孔，氣孔孔徑相同且呈同心圓分布，同心圓最外圓直徑尺寸與填料筒(12)的筒外徑尺寸相同，氣孔分布區(qū)域(4)外側(cè)設(shè)有液封槽(6)，填料筒(12)下部設(shè)有擋板(11)，擋板(11)一端與填料筒(12)固定連接，另一端置于液封槽(6)內(nèi)，所述外殼(1)下腔體(17)設(shè)有進(jìn)氣管(9)，底部設(shè)有出液管(10)，外殼(1)頂部設(shè)有兩個(gè)出氣口(8)，外殼(1)上方設(shè)置有電機(jī)(2)，電機(jī)(2)輸出軸與旋轉(zhuǎn)布液器(3)相連，旋轉(zhuǎn)布液器(3)置于填料筒(12)上方。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種旋轉(zhuǎn)噴淋型填料吸收裝置，包括外殼(I)、電機(jī)(2)，其特征在于，外殼(I)內(nèi)設(shè)有隔板(5)，隔板(5)將外殼(I)分為上腔體(16)和下腔體(17);隔板(5)上方設(shè)有放置填料(15)的填料筒(12)，填料筒(12)底部設(shè)有鋼絲網(wǎng)(14)，隔板(5)中部設(shè)有氣孔分布區(qū)域(4)，氣孔分布區(qū)域(4)上設(shè)有氣孔，氣孔孔徑相同且呈同心圓分布，同心圓最外圓直徑尺寸與填料筒(12)的筒外徑尺寸相同，氣孔分布區(qū)域(4)外側(cè)設(shè)有液封槽￠)，填料筒(12)下部設(shè)有擋板(11)，擋板(11) 一端與填料筒(12)固定連接，另一端置于液封槽(6)內(nèi)，所述外殼⑴下腔體(17)設(shè)有進(jìn)氣管(9)，底部設(shè)有出液管(10)，外殼⑴頂部設(shè)有兩個(gè)出氣口(8),外殼⑴上方設(shè)置有電機(jī)(2),電機(jī)⑵輸出軸與旋轉(zhuǎn)布液器(3)相連，旋轉(zhuǎn)布液器(3)置于填料筒(12)上方。2...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何麗娟，鐘金山，鄭霄龍，趙佳美，王麗芳，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：內(nèi)蒙古科技大學(xué)，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：