一种气体吸收塔及其使用方法
【专利摘要】本发明涉及化工、炼油、环保等【技术领域】的吸收、洗涤、废气处理过程，具体涉及一种气体吸收塔及其使用方法。提出的气体吸收塔具有气体吸收装置（1），气体吸收装置（1）具有孔板（7）及三个以上气体吸收管（8），气体吸收管（8）开口端固定在孔板（7）的安装孔上，气体吸收管（8）上均布吸收孔；孔板（7）将气体吸收装置（1）分隔为气体吸收区（9）和待吸收气体区（10）。使用上述气体吸收塔来吸收气体，可增大单位体积内气液相接触面积，强化气体吸收，提高生产效率；设备结构简化，安装方便灵活，适应工业化应用多样性的需求；减少吸收液需要量，降低生产成本，处理废气时能使排出的气体得到充分净化，环保节约。
【专利说明】一种气体吸收塔及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工、炼油、环保等【技术领域】的吸收、洗涤、废气处理等工艺过程，具体涉及一种气体吸收塔及其使用方法。
【背景技术】
[0002]在化工、炼油、环保等领域中，需要通过气液传质过程进行气体的物理吸收或化学吸收来实现气液反应或废气处理，气体吸收塔由于具有处理量大的优势得到广泛应用。在气体吸收塔中，鼓泡塔(又称鼓泡式气体吸收塔)相对于填料塔，压降小、设备结构简单、可形成层流温和的气液接触工况，利用率较高。传统的鼓泡塔，内装若干层水平塔板，塔板上有将气体分散为气泡的特殊装置如气体分布器，并装有溢流管，操作时，液体由塔顶进入，经溢流管逐板下降，并在塔板上积存液层，气体由塔底进入，经过塔板上的气体分布器，穿过液层，鼓泡而出，因而两相可以充分接触，使液体充分吸收气体中的易溶组分。
[0003]为利于气体吸收或反应，目前对传统鼓泡塔内气-液传质效率已经有一些优化手段:
CN202078849U提出一种脱除酸性气体的鼓泡装置，在箱体内腔设置布气主管，进气管的一端伸入箱体内腔与布气主管连接并相通，设置与布气主管连接并相通的若干布气支管并设置与布气支管连接并相通的若干组喷射管，喷射管下端及其出口位于箱体内腔的吸收液腔内，所有的喷射管的出口均位于同一水平线上，使用时，含SO2废气布气后进入石灰石溶液产生化学作用，SO2被吸收，该鼓泡装置在每一布气支管上设置若干组喷射管，每组中可设置多根喷射管来增加吸收液腔内的管口总面积，来增大单位时间内废气处理量；
CN101450279A提出一种用于脱除污染气体中的酸性气体的鼓泡塔，在塔体的上部设置进气口，在进气口下方设喷淋液体的一层或多层喷淋母管，其中每个喷淋母管上设有多个喷嘴，在喷淋母管下方的隔板下方设有一端浸没在液体中的喷射管，该鼓泡塔使用时，气体先在隔板上部的喷淋冷却区喷淋冷却后，从喷射管鼓入吸收塔内的液体中，进行气液接触吸收；
CN101234318A提出一种带“气-液”分散搅拌装置的鼓泡塔反应器，在塔底部安装与塔体同轴的双层搅拌器，采用塔底搅拌降低气泡尺寸；
CN101721826A提出的鼓泡塔，包括筒体、气相分配器、液相分配器、降液管和至少一个鼓泡床层，气相分配器设置在筒体下部，液相分配器设置在筒体上部，鼓泡床层设置在气相分配器和气相分配器之间，鼓泡床层底部为塔盘组件，塔盘组件包括鼓泡床塔板和分布设置在鼓泡床塔板上的鼓泡脉冲阀；
CN101653711A提出的多级导流式鼓泡塔反应器，设有反应段、导流板、液相分布器和微泡发生器，反应段由反应柱连接导流板构成，液相分布器位于塔体内上端，微泡发生器位于塔体内下端，在反应段上端设有液相进料口，在反应段下端设有气相进料口，使用时，气相原料通过压缩机经由微泡发生器打入塔内，在浮力作用下，微泡向上运动，与液相原料逆流接触，并在导流板的导流作用下发生相应反应。
[0004]上述这些鼓泡塔的优化操作中，无论是采用增加喷射管、先喷淋冷却、塔底搅拌、鼓泡-喷淋结合或者多级导流，气泡均是从塔内某同一水平位置形成后再向上运动与液体接触吸收，气液分散主要依靠气体进入塔内的浮力形成的湍流动能，其能量较小，气体易聚集而难以分散，塔内气泡尺寸大，单位体积内气液相接触面积小，影响鼓泡塔生产效率，气液分散效果不理想。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种气体吸收塔，以克服现有气体吸收塔塔内气泡尺寸大、单位体积内气液接触面积小的弊端，采用本发明的气体吸收塔来进行气体吸收，增大了单位体积内气液相接触面积，强化了气体吸收过程，提高了吸收塔生产效率；设备结构简化，安装方便灵活，适应工业化应用多样性的需求；减少了吸收液需要量，降低生产成本，废气处理时使排出的气体得到充分净化，也达到国家排放标准，环保节约；本发明同时提供了该气体吸收塔的使用方法。
[0006]为实现上述目的，本发明采用技术方案为:
一种气体吸收塔，具有气体进口和气体出口，其特征在于:
所述气体吸收塔具有两组以上气体吸收装置，所述的两组以上气体吸收装置或者共用塔体或者分别具有单独的单元塔塔体；
所述气体吸收装置具有孔板及三个以上的单端开口式气体吸收管；所述孔板与所述塔体内壁或所述单元塔塔体内壁固定连接，孔板将气体吸收装置分隔为两部分，即气体吸收区和待吸收气体区，所述气体吸收区位于气体吸收装置孔板的一侧，所述气体吸收管位于所述气体吸收区内并完全没于气体吸收区的吸收液内，所述待吸收气体区位于气体吸收装置孔板的另一侧；
所述气体吸收管的开口端通过密封焊接、螺纹连接或螺栓连接等合适形式固定在孔板的安装孔上，气体吸收管内腔与所述待吸收气体区连通；
在气体吸收管上均布有吸收孔，所述吸收孔孔径在毫米级以下，使得工作状态下在气体吸收管内外压力差推动下气体能穿过吸收孔进入气体吸收区的吸收液中，而吸收液不能穿过吸收孔进入气体吸收管内腔；
所述气体进口与至少一组气体吸收装置的待吸收气体区连通，所述气体出口与至少一组气体吸收装置的气体吸收区连通。
[0007]本发明所述的气体吸收塔至少有以下三种布置方案:
方案一:
气体吸收塔具有两组以上气体吸收装置，各组气体吸收装置上下串联并且共用塔体，气体进口设于塔体下侧的下塔盖上，气体出口设于塔体上侧的上塔盖上，孔板横向设置并与塔体内壁固定连接，孔板将气体吸收装置分隔为两部分，即孔板上侧的气体吸收区和孔板下侧的待吸收气体区；气体吸收管开口端固定在孔板的安装孔上；气体进口与最下侧一组气体吸收装置的待吸收气体区连通，气体出口与最上侧一组气体吸收装置的气体吸收区连通。
[0008]本方案中，气体从待吸收气体区依次向上经安装孔、气体吸收管开口端进入气体吸收管内腔，并穿过气体吸收管上的吸收孔向上进入气体吸收区进行气液接触吸收，经两组以上气体吸收装置后完成两级以上的气体吸收。
[0009]方案二:
气体吸收塔具有两组以上气体吸收装置，各组气体吸收装置左右串联并且共用塔体，气体进口设于塔体右侧的右塔盖上，气体出口设于塔体左侧的左塔盖上，所述孔板竖向设置并与塔体内壁固定连接，孔板将气体吸收装置分隔为两部分，即孔板左侧的气体吸收区和孔板右侧的待吸收气体区；气体吸收管开口端固定在孔板的安装孔上；在相邻两组气体吸收装置之间还设有挡液板，挡液板与塔体内壁间具有气体通道，挡液板高于气体吸收区最高液位；气体进口与最右侧一组气体吸收装置的待吸收气体区连通，气体出口与最左侧一组气体吸收装置的气体吸收区通过气体通道连通。
[0010]本方案中，气体从待吸收气体区依次向左经安装孔、气体吸收管开口端进入气体吸收管内腔，并穿过气体吸收管上的吸收孔向左进入气体吸收区进行气液接触吸收，经两组以上气体吸收装置后完成两级以上的气体吸收。
[0011]方案三:
气体吸收塔具有两组以上气体吸收装置，每组气体吸收装置分别具有单独的单元塔塔体构成一个单元塔，各个单元塔串联或并联或串并混联连接构成气体吸收塔；
孔板横向设置于单元塔内并与单元塔塔体内壁固定连接，孔板将气体吸收装置分隔为两部分，即孔板上侧的气体吸收区和孔板下侧的待吸收气体区；气体吸收管开口端固定在孔板的安装孔上；单元塔塔体上下两侧分别具有上塔盖和下塔盖，下塔盖上具有单元塔气体进口，上塔盖上具有单元塔气体出口；所述气体吸收塔的气体进口与至少一个单元塔内气体吸收装置的待吸收气体区通过其单元塔气体进口连通，所述气体吸收塔的气体出口与至少一个单元塔内气体吸收装置的气体吸收区通过其单元塔气体出口连通。
[0012]本方案所述的气体吸收塔，进一步地，两个以上的单元塔并联连接构成单元塔组，两个以上的单元塔组串联连接构成所述的气体吸收塔，所述单元塔组内各个单元塔共用气体进口总管和气体出口总管，相邻单元塔组间，前一单元塔组的气体出口总管与后一单元塔组的气体入口总管互相连通；所述气体吸收塔的气体进口与至少一个单元塔组的气体进口总管连通，所述气体吸收塔的气体出口与至少一个单元塔组的气体出口总管连通；在优选的实施方式中，可以采用2?4个并联的单元塔构成单元塔组，2?3个串联的单元塔组构成气体吸收塔。
[0013]本方案中，气体从单元塔的待吸收气体区依次向上经安装孔、气体吸收管开口端进入气体吸收管内腔，并穿过气体吸收管上的吸收孔向上进入气体吸收区进行气液接触吸收，经两个以上单元塔的气体吸收装置后完成气体吸收。
[0014]本发明所述的气体吸收塔中，气体吸收管上的吸收孔为孔径在0.05μπι?Imm的孔；这样,待吸收气体穿过气体吸收管时,可分割成微小尺寸的小气泡,增大单位体积内气液接触面积。
[0015]本发明所述的气体吸收塔中，气体吸收装置设有补液口和/或排空口，补液口设置在气体吸收区上方，便于观测和及时向气体吸收区补充吸收液；排空口设于气体吸收区底部，便于更换新的吸收液或检修时液体排空。
[0016]本发明所述的气体吸收塔中，气体吸收塔的材质优选不锈钢、聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯或聚四氟乙烯，以减少所吸收气体的酸性或碱性氛围对设备的腐蚀破坏，延长设备使用寿命。
[0017]本发明还提供了上述气体吸收塔的使用方法，气体吸收过程在气体吸收塔的气体吸收装置中进行，使气体吸收区的吸收液完全浸没气体吸收管，待吸收气体由气体进口引入气体吸收塔，先通过气体吸收装置的待吸收气体区，依次经安装孔、气体吸收管开口端进入气体吸收管内腔，在气体吸收管内外的压力差推动下，穿过气体吸收管上的吸收孔，被分割成均匀直径的微小气泡，进入气体吸收区的吸收液中与吸收液进行气液两相充分接触，实现气体吸收，经两组以上气体吸收装置吸收后的气体由气体出口排出气体吸收塔。
[0018]采用本发明，至少具有以下有益效果:
1、与现有的鼓泡塔中气泡是从塔内同一水平位置形成、气液分散主要依靠气体进入塔内的浮力形成的湍流动能不同，本发明的气体吸收塔中，气液分散是依靠气体穿过气体吸收管的气体分割作用，由于气体吸收管周身均布吸收孔，分散气泡是沿气体吸收管上下左右即周身被规律性分割形成的，气体容易分散，又由于吸收孔孔径在毫米级以下，气体被分割成微小气泡，塔内气泡尺寸小，能量大，单位体积内气泡均匀，气泡一经分割来不及聚集即与其周围的吸收液充分接触，增大了单位体积内气液相接触面积，强化了气体吸收过程，由于吸收孔为均匀孔径，被分割的气泡大小均匀，不会产生湍流，使吸收稳定，提高了气体吸收塔生产效率；
2、与现有技术的增加喷射管、先喷淋冷却、塔底搅拌、鼓泡-喷淋结合或者多级导流的鼓泡塔相比，本发明的气体吸收塔以气体吸收装置作为吸收单元，气体吸收管及孔板结构简单，易于制造，无需复杂的搅拌、喷淋或导流装置，使气体吸收塔结构简化，使用维护方便；可以通过设置多组串联的气体吸收装置，采用立式或卧式塔体布置，还可以采用设置多个串联或并联或串并混联连接的单元塔组成气体吸收塔，根据气体吸收需要和生产现场场地情况，设备安装方便灵活，适应工业化应用多样性的需求；
3、采用本发明的气体吸收气体塔，通过增大气液接触面积强化气体吸收过程，吸收效率提高，气体得到充分吸收的同时，也减少了吸收液需要量，降低生产成本，在处理废气时，能使排出的气体得到充分净化而达到国家排放标准，环保节约。
[0019]本发明可以用来吸收或处理二氧化硫、二氧化碳、氯化氢、氟化氢、硫化氢、氨气或氯气等酸性或碱性气体，采用的吸收液可以为能吸收上述气体的碱金属吸收液、碱土金属吸收液、胺类吸收液、酸类吸收液或者水等碱性、中性或酸性吸收液。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明的气体吸收塔整体结构示意图；
图2为图1中A-A向视图；
图3为本发明的气体吸收塔整体结构示意图二；
图4为本发明的气体吸收塔整体结构示意图三；
图5为图4中单元塔放大图。
[0021]附图中:1、气体吸收装置；2、塔体；3、下塔盖；4、气体进口 ；5、上塔盖；6、气体出口 、孔板；8、气体吸收管；9、气体吸收区；10、待吸收气体区；11、液位计；12、补液口 ；13、排空口 ；14、右塔盖；15、左塔盖；16、挡液板；17、气体通道；18、单元塔；19、气体进口总管
I;20、气体出口总管I ;21、气体进口总管II ;22、气体出口总管II ;23、单元塔塔体；24、塔体下塔盖；25、单元塔气体进口 ；26、塔体上塔盖；27、单元塔气体出口 ；图中箭头代表气体流向。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图及实施例对本发明作进一步阐述，但本发明的保护范围包括但不限于此。
[0023]实施方式一:
如图1-2所示，本发明的气体吸收塔，设有三组气体吸收装置I，三组气体吸收装置I共用塔体2，塔体2立式圆柱形设置，塔体2及三组气体吸收装置I均采用不锈钢材质制造；塔体2上下侧分别设有上塔盖5和下塔盖3，在下塔盖3上设气体进口 4，在上塔盖5上设气体出口 6 ；
气体吸收装置I具有孔板7及三个以上气体吸收管8 ;孔板7为带有安装孔的圆板，横向设置于塔体2内，并与塔体2内壁固定连接，这样，孔板7将气体吸收装置I分隔为两部分，即上侧的气体吸收区9和下部的待吸收气体区10，气体吸收管8位于气体吸收区9内并完全没于气体吸收区9的吸收液内，气体吸收管8内腔与待吸收气体区10连通；气体吸收管8单端开口，其开口端通过螺栓连接形式密封固定在孔板7的安装孔上，其开口端向下朝向孔板7 ；
气体吸收管8、孔板7与塔体2间的位置关系如图2所示，孔板7上的安装孔与气体吸收管8 一一对应，气体吸收管8与安装孔同轴连通，这样，当气体吸收管8固定于孔板7上且孔板7横向安装于塔体2内时，气体自下而上流经孔板7时只能先经孔板7上的安装孔进入气体吸收管8内腔；具体实施时，安装孔优先设计成在孔板7上均布，便于气体均匀吸收，利于吸收稳定；
在气体吸收管8上均布有毫米级孔径以下的吸收孔(图中未示出)，工作状态下，在气体吸收管8内外压力差推动下气体能穿过吸收孔进入气体吸收区9的吸收液中而吸收液不能穿过吸收孔进入气体吸收管8内腔，具体实施时，为最大效率利用气体吸收塔内空间，气体吸收管8可以周身均布吸收孔，使气体流经气体吸收管8时，沿气体吸收管8外部所有区域均形成不断被分割的气泡；此外，该吸收孔可设置为圆孔，减少气体通过吸收孔时的阻力，吸收孔的孔径设置在0.05 μ m?Imm,研究发现，当吸收孔孔径小于0.05 μ m时，吸收气体时设备气阻增大，容易堵塞，影响气体吸收塔正常运行；当吸收孔孔径大于Imm时，气体被吸收孔分割成的气泡尺寸大，气液相接触面积小，难以保证气体吸收效率，而且当吸收孔孔径大于Imm后，吸收液可能穿过吸收孔渗入气体吸收管8内，严重时会影响气体吸收塔正常使用；
具体实施时，孔板I可采用密封焊接或法兰连接等合适形式固定于塔体2内壁上，当采用密封焊接形式时，塔体2可以一体制造，仅上塔盖5和下塔盖3活动连接或者在塔体2合适位置设置人孔以方便设备安装维护，将孔板7焊接于塔体2内壁相应位置处，当采用法兰连接形式时，塔体2可以根据孔板7数目分段制造，分段处用法兰连接并将孔板7固定于法兰位置处；具体实施时，气体吸收管8开口端可通过密封焊接、螺纹连接或螺栓连接形式密封固定在孔板7的安装孔上，当采用密封焊接形式时，将气体吸收管8开口端直接同轴焊接固定于安装孔上，当采用螺纹连接形式时，气体吸收管8开口端上设有外螺纹而安装孔设有内螺纹，将内外螺纹配合旋紧即可固定气体吸收管8，当采用螺栓连接形式时，气体吸收管8开口端设有外螺纹并配套空心螺帽，将气体吸收管8开口端穿过安装孔旋紧螺帽即可固定气体吸收管8 ；
关于孔板7、气体吸收管8、塔体2的具体结构及之间的连接关系，本领域技术人员可以理解和解决，以下实施方式类同，不再一一赘述；
在三组气体吸收装置I的气体吸收区9均设有液位计11、补液口 12及排空口 13，液位计11用于控制吸收液高度，保证气体吸收管8能完全浸没于吸收液中；补液口 12设于气体吸收区9的上方，以便及时向气体吸收区9补充吸收液；排空口 13设于气体吸收区9底部，便于更换新的吸收液，或者在检修时方便液体排空；
三组气体吸收装置I上下设置，构成下、中、上三组依次串联的气体吸收装置，气体进口 4与下组气体吸收装置I的待吸收气体区10连通，气体出口 6与上组气体吸收装置I的气体吸收区9连通，上下相邻两组气体吸收装置连接时，下组气体吸收装置I的气体吸收区9与中组气体吸收装置I的待吸收气体区10上下连通，中组气体吸收装置I的气体吸收区9与上组气体吸收装置I的待吸收气体区10上下连通。
[0024]值得注意的是，气体吸收塔除能够选用不锈钢材质制造外，还可以选用聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯或聚四氟乙烯制造，以使气体吸收塔能耐腐蚀，制造成本低且轻便耐用。
[0025]使用图1所示的气体吸收塔来吸收处理某化工厂生产过程中产生的废气，其工艺流程如下:
废气吸收过程在气体吸收塔的三组气体吸收装置I中进行，使各组气体吸收装置I气体吸收区9的吸收液完全浸没气体吸收管8，经增压风机和烟气冷却器加压冷却的废气由气体进口 4引入气体吸收塔，先通过下组气体吸收装置的待吸收气体区10，依次经安装孔、气体吸收管8开口端进入气体吸收管8内腔，在气体吸收管8内外的压力差推动下，穿过气体吸收管8上的吸收孔，被分割成均匀直径的微小气泡，进入气体吸收区9的吸收液中与吸收液进行气液两相充分接触，实现一级气体吸收；经一级吸收后的气体向上进入中组气体吸收装置，进行与一级气体吸收过程同样的二级气体吸收；经二级吸收后的气体继续向上进入上组气体吸收装置，进行与一级气体吸收过程同样的三级气体吸收；吸收后的气体由气体出口 6排出气体吸收塔，完成废气的处理；当液位计11显示某组气体吸收装置的吸收液不足时，从补液口 12自动对气体吸收区9进行补液；当某组气体吸收装置的吸收液接近饱和时，经其排空口 13排出吸收液，并更换新的吸收液。
[0026]实施例1:
待吸收气体=SO2废气，2000mg/m3。
[0027]吸收液:10?30% NaOH溶液。
[0028]气体吸收塔:采用不锈钢材质；塔体立式，高2100mm，塔体直径100mm ;塔体内设上、中、下三组气体吸收装置，各设有单独的液位计、补液口及排空口 ；气体吸收管25根，高500mm,吸收孔孔径0.05 μ m。
[0029]实施过程:经增压、冷却的SO2废气不断进入气体吸收塔内，分别在下组、中组及上组气体吸收装置中与NaOH溶液接触进行气体吸收，经三级气体吸收后的洁净气体排入大气。
[0030]实施结果:气体出口排气的SO2 ( 68mg/m3,满足环保排放要求。
[0031]实施方式二:
如图3所示，本发明的气体吸收塔，设有三组气体吸收装置I，三组气体吸收装置I共用塔体2，塔体2立式圆柱形设置；
塔体2左右侧分别设有左塔盖15和右塔盖14，在右塔盖14上设气体进口 4，在左塔盖15上设气体出口 6 ；
气体吸收装置I具有孔板I及三个以上气体吸收管8 ;孔板7为带有安装孔的圆板，竖向设置于塔体2内，并以密封焊接形式与塔体2内壁固定连接；气体吸收管8单端开口，其开口端通过密封焊接形式密封固定在孔板7的安装孔上，在气体吸收管8上均布有毫米级孔径以下的吸收孔，吸收孔孔径在0.05 μ m?Imm ;
孔板7将气体吸收装置I分隔为左右两部分，即左侧的气体吸收区9和右侧的待吸收气体区10，气体吸收管8位于气体吸收区9内并完全没于气体吸收区9的吸收液内，气体吸收管8内腔与待吸收气体区10连通；
在三组气体吸收装置I的气体吸收区9均设有液位计(图中未示出)、补液口 12及排空口 13，液位计用于控制吸收液高度，补液口 12设于气体吸收区9上方，排空口 13设于气体吸收区9底部；在相邻两组气体吸收装置I之间设有挡液板16，挡液板16与塔体2间具有气体通道17，挡液板16高于气体吸收区9最高液位；
三组气体吸收装置I左右设置，构成左、中、右三组依次串联的气体吸收装置，气体进口 4与右组气体吸收装置I的待吸收气体区10连通，气体出口 6与左组气体吸收装置I的气体吸收区9连通，左右相邻两组气体吸收装置连接时，右组气体吸收装置I的气体吸收区9与中组气体吸收装置I的待吸收气体区10通过气体通道17左右连通，中组气体吸收装置I的气体吸收区9与上组气体吸收装置I的待吸收气体区10通过气体通道17左右连通。
[0032]使用图3所示的气体吸收塔来吸收某炼油厂生产过程中产生的碱性气，其工艺流程如下:
碱性气吸收过程在气体吸收塔的三组气体吸收装置I中进行，使各组气体吸收装置I气体吸收区9的吸收液完全浸没气体吸收管8，碱性气由气体进口 4引入气体吸收塔，先通过右组气体吸收装置的待吸收气体区10，依次经安装孔、气体吸收管8开口端进入气体吸收管8内腔，在气体吸收管8内外的压力差推动下，穿过气体吸收管8上的吸收孔，被分割成均匀直径的微小气泡，进入气体吸收区9的吸收液中与吸收液进行气液两相充分接触，实现一级气体吸收；经一级吸收后的气体向左进入中组气体吸收装置，进行与一级气体吸收过程同样的二级气体吸收；经二级吸收后的气体继续向左进入左组气体吸收装置，进行与一级气体吸收过程同样的三级气体吸收；吸收后的气体由气体出口 6排出气体吸收塔，完成废气的处理；当液位计11显示某组气体吸收装置的吸收液不足时，从补液口 12自动对气体吸收区9进行补液；当某组气体吸收装置的吸收液接近饱和时，经其排空口 13排出吸收液，并更换新的吸收液。
[0033]实施例2:
待吸收气体:氨气，1000mg/m3。
[0034]吸收液:稀H2SO4溶液。
[0035]气体吸收塔:采用聚丙烯材质；塔体卧式，长2000mm，高IlOOmm ;塔体内设右、中、左三组气体吸收装置，各设有单独的液位计、补液口及排空口，挡液板高950mm ;气体吸收管17根,长500mm,吸收孔孔径1mm。
[0036]实施过程:经增压的氨气不断进入气体吸收塔内，分别在右组、中组及左组气体吸收装置中与稀H2SO4溶液接触进行气体吸收，经三级气体吸收后的洁净气体排出气体吸收+?
+R ο
[0037]实施结果:气体出口排气的氨气彡40mg/m3，氨气吸收率在96%以上。
[0038]实施方式三:
如图4-5所示，本发明的气体吸收塔，具有气体进口 4、气体出口 6及六组气体吸收装置1，每组气体吸收装置I分别具有单独的单元塔塔体23构成一个单元塔18，其中3个单元塔18相互并联连接构成单元塔组I，另外3个单元塔18相互并联构成单元塔组II，单元塔组I与单元塔组II相互串联连接；
单元塔18的具体结构如图5所示，设有单独的单元塔塔体23，单元塔塔体23立式圆柱形设置；气体吸收装置I具有横向孔板7及三个以上气体吸收管8，
孔板7为带安装孔的圆板，以法兰连接形式与单元塔塔体23内壁固定连接；气体吸收管8单端开口，其开口端通过螺纹连接形式固定在孔板7的安装孔上；在气体吸收管8上均布有毫米级孔径以下的吸收孔，吸收孔孔径在0.05 μ m?Imm:孔板7将气体吸收装置I分隔为上下两部分，即上部的气体吸收区9和下部的待吸收气体区10，气体吸收管8位于气体吸收区9内并完全没于气体吸收区9的吸收液内，气体吸收管8内腔与待吸收气体区10连通；在气体吸收区9内设有液位计11、补液口 12及排空口 13，液位计11用以控制吸收液高度，补液口 12设于气体吸收区9的上方，排空口 13设于气体吸收区9底部；
单元塔塔体23两侧分别具有下塔盖24和上塔盖26，下塔盖24上具有单元塔气体进口25，上塔盖26上具有单元塔气体出口 27 ；
单元塔组I的3个单元塔18共用气体进口总管I 19和气体出口总管I 20，单元塔组II的3个单元塔18共用气体进口总管II 21和气体出口总管II 22，单元塔组I的气体出口总管I 20与单元塔组II的气体进口总管II 21互相连通；气体进口 4依次连通气体进口总管I 19、单元塔组I的3个单元塔18的单元塔气体进口 25、待吸收气体区10 ;气体出口 6依次连通气体出口总管22、单元塔组II的3个单元塔18的单元塔气体出口 27、气体吸收区9 ；
理论上，气体吸收塔可设置多个单元塔或单元塔组，采用多级串联、多级并联或者混联结构，以满足气体充分吸收的要求，但在具体实施时，随着单元塔或单元塔组数量的增加，气体吸收塔整体气阻加大，反而不利于气体的吸收，常规实施时，采用2?4个并联的单元塔构成单元塔组，2?3个串联的单元塔组构成气体吸收塔，既利于气体吸收又能够满足气阻要求。
[0039]使用图4-5所示的气体吸收塔来吸收某化工厂生产过程中产生的酸雾，其工艺流程如下:
酸雾吸收过程在气体吸收塔各单元塔18的气体吸收装置I中进行，使各单元塔气体吸收装置I气体吸收区9的吸收液完全浸没气体吸收管8，酸雾由气体进口 4引入气体吸收塔，经气体进口总管I 19、单元塔气体进口 25分别进入单元塔组I的3个单元塔18内，先通过3个单元塔18气体吸收装置的待吸收气体区10，依次经安装孔、气体吸收管8开口端进入气体吸收管8内腔，在气体吸收管8内外的压力差推动下，穿过气体吸收管8上的吸收孔，被分割成均匀直径的微小气泡，进入气体吸收区9的吸收液中与吸收液进行气液两相充分接触，完成单元塔组I的酸雾吸收，吸收后的气体汇总至气体出口总管I 20，经气体进口总管II 21、单元塔气体进口 25分别进入单元塔组II的3个单元塔18内，进行单元塔组II内的酸雾吸收，经单元塔组II吸收后的气体经单元塔气体出口 27汇总至其气体出口总管
II22，由气体出口 6排出气体吸收塔，完成酸雾吸收操作；当液位计11显示某个单元塔18的吸收液不足时，从补液口 12自动对气体吸收区9进行补液；当某个单元塔18的吸收液接近饱和时，经其排空口 13排出吸收液，并更换新的吸收液。
[0040]实施例3:
待吸收气体=HCl酸雾。
[0041]吸收液:pH12?13Na0H溶液。
[0042]气体吸收塔:设两组串联单元塔组，每个单元塔组设三个并联的单元塔；每个单元塔内设一组气体吸收装置；单元塔设液位计、补液口及排空口 ；单元塔塔体长1100_，直径350mm，单元塔设气体吸收管9根，长900mm，吸收孔孔径45 μ m。
[0043]实施过程:经增压的酸雾不断进入气体吸收塔内，先后在两组单元塔组中的单元塔内与稀NaOH溶液接触进行气体吸收，经气体吸收后的洁净气体排出气体吸收塔。
[0044]实施结果:气体出口排气的HCl ( 5mg/m3,酸雾得到充分净化。
【权利要求】
1.一种气体吸收塔，具有气体进口(4)和气体出口(6)，其特征在于: 所述气体吸收塔具有两组以上气体吸收装置(1)，所述的两组以上气体吸收装置(I)共用塔体(2)或分别具有单独的单元塔塔体(23)； 所述气体吸收装置(I)具有孔板(7)及三个以上的单端开口式气体吸收管(8);所述孔板(7)与所述塔体(2)内壁或所述单元塔塔体(23)内壁固定连接，孔板(7)将气体吸收装置(I)分隔为两部分，即气体吸收区(9)和待吸收气体区(10)，所述气体吸收区(9)位于气体吸收装置孔板(7)的一侧，所述气体吸收管(8)位于所述气体吸收区(9)内并完全没于气体吸收区(9)的吸收液内，所述待吸收气体区(10)位于气体吸收装置孔板(7)的另一侧； 所述气体吸收管(8)的开口端固定在孔板(7)的安装孔上，气体吸收管(8)内腔与所述待吸收气体区(10)连通； 在气体吸收管(8)上均布有吸收孔，所述吸收孔孔径在毫米级以下； 所述气体进口(4)与至少一组气体吸收装置(I)的待吸收气体区(10)连通，所述气体出口(6)与至少一组气体吸收装置(I)的气体吸收区(9)连通。
2.根据权利要求1所述的气体吸收塔，其特征在于:所述气体吸收塔的各组气体吸收装置(I)上下串联并且共用塔体(2)，所述气体进口(4)设于塔体(2)下侧的下塔盖(3)上，气体出口(6)设于塔体(2)上侧的上塔盖(5)上，所述孔板(7)横向设置，孔板(7)将气体吸收装置(I)分隔为两部分，即孔板(7)上侧的气体吸收区(9)和孔板(7)下侧的待吸收气体区(10);所述气体进口(4)与最下侧一组气体吸收装置(I)的待吸收气体区(10)连通，所述气体出口(6)与最上侧一组气体吸收装置(I)的气体吸收区(9)连通。
3.根据权利要求1所述的气体吸收塔，其特征在于:所述气体吸收塔的各组气体吸收装置(I)左右串联并且共用塔体(2)，所述气体进口(4)设于塔体(2)右侧的右塔盖(14)上，气体出口(6)设于塔体(2)左侧的左塔盖(15)上，所述孔板(7)竖向设置，孔板(7)将气体吸收装置(I)分隔为两部分，即孔板(7)左侧的气体吸收区(9)和孔板(7)右侧的待吸收气体区(10);在相邻两组气体吸收装置(I)之间还设有挡液板(16)，所述挡液板(16)与塔体(2)内壁间具有气体通道(17)，挡液板(16)高于气体吸收区(9)最高液位；所述气体进口(4)与最右侧一组气体吸收装置(I)的待吸收气体区(10)连通，所述气体出口(6)与最左侧一组气体吸收装置(I)的气体吸收区(9)通过气体通道(17)连通。
4.根据权利要求1所述的气体吸收塔，其特征在于:所述气体吸收塔的每组气体吸收装置(I)分别具有单独的单元塔塔体(23)构成一个单元塔(18)，所述的各个单元塔(18)串联或并联或串并混联连接构成所述的气体吸收塔；孔板(7)横向设置于单元塔(18)内，孔板(7)将气体吸收装置(I)分隔为两部分，即孔板(7)上侧的气体吸收区(9)和孔板(7)下侧的待吸收气体区(10);单元塔塔体(23)上下两侧分别具有上塔盖(26)和下塔盖(24)，下塔盖(24)上具有单元塔气体进口(25)，上塔盖(26)上具有单元塔气体出口(27);所述气体进口(4)与至少一个单元塔(18)内气体吸收装置(I)的待吸收气体区(10)通过其单元塔气体进口(25)连通，所述气体出口(6)与至少一个单元塔(18)内气体吸收装置(I)的气体吸收区(9)通过其单元塔气体出口(27)连通。
5.根据权利要求4所述的气体吸收塔，其特征在于:两个以上的单元塔(18)并联连接构成单元塔组，两个以上的单元塔组串联连接构成所述的气体吸收塔，所述单元塔组内各个单元塔共用气体进口总管和气体出口总管，相邻单元塔组间，前一单元塔组的气体出口总管与后一单元塔组的气体入口总管互相连通；所述气体进口(4)与至少一个单元塔组的气体进口总管连通，所述气体出口(6)与至少一个单元塔组的气体出口总管连通。
6.根据权利要求5所述的气体吸收塔，其特征在于:2?4个并联的单元塔(18)构成单元塔组，2?3个串联的单元塔组构成所述的气体吸收塔。
7.根据权利要求1?6任一权利要求所述的气体吸收塔，其特征在于:所述气体吸收管(18)上的吸收孔为孔径在0.05 μ m?Imm的孔。
8.根据权利要求1?6任一权利要求所述的气体吸收塔，其特征在于:所述气体吸收装置(18)设有补液口(12)和/或排空口(13)，所述补液口(12)设置在气体吸收区(9)上方，所述排空口(13)设于所述气体吸收区(9)底部。
9.根据权利要求1?6任一权利要求所述的气体吸收塔，其特征在于:所述气体吸收塔的材质为不锈钢、聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯或聚四氟乙烯。
10.权利要求1所述气体吸收塔的使用方法，其特征在于:气体吸收过程在气体吸收塔的气体吸收装置(I)中进行，使气体吸收区(9)的吸收液完全浸没气体吸收管(8)，待吸收气体由气体进口(4)引入气体吸收塔，先通过气体吸收装置(I)的待吸收气体区(10)，依次经安装孔、气体吸收管(8)开口端进入气体吸收管(8)内腔，在气体吸收管(8)内外的压力差推动下，穿过气体吸收管(8)上的吸收孔，被分割成均匀直径的微小气泡，进入气体吸收区(9)的吸收液中与吸收液进行气液两相充分接触，实现气体吸收，经两组以上气体吸收装置(I)吸收后的气体由气体出口(6)排出气体吸收塔。
【文档编号】B01D53/58GK104174260SQ201410436382
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年9月1日 优先权日:2014年9月1日
【发明者】赵维根, 楚慧慧, 杜苗苗, 曾中方 申请人:嵩县开拓者钼业有限公司