降膜吸收器的制作方法

本实用新型涉及化工设备技术领域，尤其是涉及一种降膜吸收器。

背景技术：

降膜吸收器是液体在重力作用下沿壁下降形成薄膜并与气体进行逆流或并流接触的一种吸收反应器。

目前的降膜吸收器主要用石墨或其他防腐蚀性材料来制备，在特定的条件下，对浓硫酸、氯气、氢氟酸或氢溴酸等具有腐蚀性的液体或气体的耐腐蚀性有限，从而影响了降膜吸收器的使用寿命，其使用寿命通常比较短，另外，此种降膜吸收器的降温部件的传热系数有限，并且降膜吸收器的体积大，投资和使用费均比较高，不利于企业的节能减排。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种降膜吸收器，以解决现有技术中存在的降膜吸收器对浓硫酸、氯气、氢氟酸或氢溴酸等具有腐蚀性的液体或气体的耐腐蚀性有限，影响了降膜吸收器的使用寿命的技术问题。

本实用新型提供了一种降膜吸收器，包括壳体和封头，所述壳体内设置有碳化硅管；所述壳体的端部设置有封头，且所述壳体与所述封头之间设置有管板；所述封头的内腔设置有分离器，所述分离器的 外壁与所述封头的内壁之间设置有液相间隙，所述液相间隙与所述分离器的内腔相连通；所述碳化硅管的端部伸入所述管板中；所述碳化硅管的端部连通有布膜器，且所述布膜器的端部位于所述分离器的内腔。

进一步地，所述分离器上设置有第一液相进口，所述第一液相进口与所述液相间隙相连通；所述封头的顶部开设有气相入口，所述气相入口与所述分离器的内腔相连通；所述封头的侧面开设有第二液相进口，所述第二液相进口与所述液相间隙相连通；所述碳化硅管的内部与所述分离器的内腔相连通。

进一步地，所述管板与所述碳化硅管之间通过密封组件密封连接。

进一步地，所述壳体内设置有折流装置；所述折流装置包括拉杆，所述拉杆上固定有挡板；所述碳化硅管穿设于所述挡板上；所述拉杆的两端分别固定连接有支撑板，用以支撑所述拉杆和所述挡板。

进一步地，所述挡板上设置有导向孔，所述碳化硅管穿设于所述导向孔中，且所述导向孔的孔径大于所述碳化硅管的管径。

进一步地，所述拉杆的数量为多根，所述拉杆的轴向与所述碳化硅管的轴向相互平行。

进一步地，所述拉杆包括多根首尾相接的分支杆；所述挡板夹装于相邻两个所述分支杆之间。

进一步地，所述拉杆的径向截面为矩形。

进一步地，所述挡板的形状呈弓形。

进一步地，所述挡板的数量为多个。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的降膜吸收器，包括壳体和封头，壳体内设置有碳化硅管；壳体的端部设置有封头，且壳体与封头之间设置有管板； 封头的内腔设置有分离器，分离器的外壁与封头的内壁之间设置有液相间隙，液相间隙与分离器的内腔相连通；碳化硅管的端部伸入管板中；碳化硅管的端部连通有布膜器，且布膜器的端部位于分离器的内腔。通过采用碳化硅管作为降温部件，能够承受强酸、强碱的腐蚀，大大延长了降膜吸收器的使用寿命；另外，该降膜吸收器还具有导热性能好、体积小、投资和使用成本低的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的降膜吸收器的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大示意图；

图3为本实用新型实施例中分支杆的主视图；

图4为图3的左视图。

附图标记：

101-壳体；102-碳化硅管；103-拉杆；

104-挡板；105-支撑板；106-分支杆；

107-连接孔；108-封头；111-压帽；

114-管板；115-管板法兰；116-壳体法兰；

117-紧固件；118-分离器；119-液相间隙；

120-第一液相进口；121-气相入口；122-第二液相进口。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

参见图1至图4所示，本实用新型实施例提供的降膜吸收器，包括壳体101和封头108，壳体101内设置有碳化硅管102；壳体101的端部设置有封头108，且壳体101与封头108之间设置有管板114；封头108的内腔设置有分离器118，分离器118的外壁与封头108的内壁之间设置有液相间隙119，液相间隙119与分离器118的内腔相 连通；碳化硅管102的端部伸入管板114中；碳化硅管的端部连通有布膜器，且布膜器的端部位于分离器的内腔。布膜器为压帽111，该压帽111为通透的管状结构，且压帽具有外螺纹。

具体而言，布膜器与分离器的内腔连通；碳化硅管的端部伸入管板中，且未伸出管板的板面；壳体101上固定有壳体法兰116，封头108上固定有管板法兰115，壳体法兰116与管板法兰115通过紧固件117固定连接。这样便将壳体101与封头108固定连接一起；紧固件117为碳钢螺杆，使用时，可采用弹簧垫片，来加强紧固力。

本实用新型提供的降膜吸收器，通过采用碳化硅管102作为降温部件，能够承受强酸、强碱的腐蚀，大大延长了降膜吸收器的使用寿命；另外，该降膜吸收器还具有导热性能好、体积小、投资和使用成本低的优点。

该实施例中，分离器118上设置有第一液相进口120，第一液相进口120与液相间隙119相连通；封头108的顶部开设有气相入口121，气相入口121与分离器118的内腔相连通；封头108的侧面开设有第二液相进口122，第二液相进口122与液相间隙119相连通；碳化硅管102的内部与分离器118的内腔相连通。分离器118呈圆桶形，分离器固定于封头内部；第一液相进口120位于分离器118的下部。需要说明的是，该实施例中分离器还可以采用盘式分离器。

该实施例中，管板114与碳化硅管102之间通过密封组件密封连接。

具体而言，管板114上设置有阶梯孔，碳化硅管102的端部穿设于阶梯孔中；阶梯孔包括孔径大部分和孔径小的部分，孔径大的部分位于封头108所在的一侧，孔径小的部分位于壳体101所在的一侧，也就是说，孔径大的部分靠近封头108所在的一侧，而孔径小的部分 远离封头108所在的一侧；密封组件位于阶梯孔的孔径大的部分中，密封组件套设在碳化硅管102上。

密封组件包括多个密封圈；密封圈位于孔径小的部分与孔径大的部分之间的台阶处，也就是说密封圈位于孔径大的部分的底部；压帽111与孔径大的部分螺纹连接。密封组件还包括多个垫片；多个垫片和多个密封圈相互交错设置，也就是说，两个垫片之间夹着密封圈，两个密封圈之间夹着垫片。这样密封圈可以在两个垫片的作用下，实现均匀的受力，起到很好的密封作用，另外，密封圈与垫片的密封组合，增强了密封的性能。需要说明的是，该实施例中，还可以采用垫圈替换垫片。

具体使用时，将垫片和密封圈组合套设于碳化硅管102上，并置于阶梯孔的孔径小的部分，然后将压帽111与孔径大的部分螺纹连接，通过旋紧压帽111，使其向垫片和密封圈施加压力，使得密封圈发生形变，以消除碳化硅管102与管板114之间的间隙，实现每根碳化硅管102与管板114间的密封。

该实施例中，壳体101内设置有折流装置，碳化硅管102的数量为多根；多根碳化硅管102的轴向相互平行；折流装置包括拉杆103；拉杆103上固定有挡板104；碳化硅管102穿设于挡板104上；拉杆103的两端分别固定连接有支撑板105，用以支撑拉杆103和挡板104。

具体而言，碳化硅管102的外表面被挡板104所支撑，避免了由于碳化硅管的长度过长，受力容易折断情况发生；挡板104固定于拉杆103上，且挡板104不能与拉杆103发生相对运动，也就是说挡板104不能沿拉杆103的轴向移动，也不能绕拉杆103的轴线转动。支撑板105固定于拉杆103的端部，以承载拉杆103和挡板104的重量，而碳化硅管102不再承载挡板104的重量。

本实用新型提供的降膜吸收器，通过将挡板104固定拉杆103上，并在拉杆103的两端固定支撑板105，这样挡板104的重量便由拉杆103和支撑板105所支撑，碳化硅管102不再对挡板104起支撑作用，避免了损坏碳化硅管102的情况发生，并且简化了安装结构，降低了成本，安装方便，便于维修。该实施例中，支撑板105上还设置有供壳体101内流体流过的流体孔。

该实施例中，挡板104上设置有导向孔，碳化硅管102穿设于导向孔中，且导向孔的孔径大于碳化硅管102的管径，也就是说，导向孔的最大内径大于碳化硅管102的最大外径。

该实施例中，支撑板105与壳体101之间设置有导向件，用于使支撑板105沿碳化硅管102的轴向方向定向移动，也就是说，导向件用于防止支撑板105绕碳化硅管102的轴向发生旋转，即支撑板105只能沿碳化硅管102的轴向方向移动，而不能绕碳化硅管102的轴向旋转。拉杆103和挡板104能够随着支撑板105沿碳化硅管102的轴向方向移动，也就是说，支撑板105沿着碳化硅管102的轴向方向移动时，能够带动拉杆103和挡板104的移动。需要说明的是，该实施例中，还可以将支撑板105与壳体101固定，以避免支撑板105沿壳体101的轴向移动。

该实施例中，导向件为设置于壳体101内的导轨，导轨的延伸方向与碳化硅管102的轴向方向平行，支撑板105上设置与导轨相对应的导向槽；

或，导向件为设置于支撑板105上的导向块，壳体101内设置与导向块相对应的导向槽，导向槽的延伸方向与碳化硅管102的轴向方向平行。

该实施例中，拉杆103的数量为多根，多根拉杆103的轴向相互平行；拉杆103的轴向与碳化硅管102的轴向相互平行。

具体而言，挡板104的板面与支撑板105的板面相平行，碳化硅管102的轴向与壳体101的轴向平行，挡板104的板面与碳化硅管102的轴向垂直。

该实施例中，拉杆103包括多根首尾相接的分支杆106；挡板104夹装于相邻两个分支杆106之间。

具体而言，相邻两个分支杆106之间螺纹连接，这样使得安装结构简单，且成本较低，易于安装和检修；分支杆106的一端具连接孔107，该连接孔107开设有内螺纹，分支杆106的另一端设置有与所述内螺纹相配合的外螺纹，这样多根分支杆106便可依次连接在一起，形成拉杆103。挡板104上开设有安装孔，分支杆106具有外螺纹的一端穿设于安装孔中，并且分支杆106具有外螺纹的部分的直径小于分支杆106的没有外螺纹部分的直径，这样两根分支杆106便能够将挡板104夹于两根分支杆106之间，且固定于两根分支杆106之间。通过将拉杆103设置成多个分支杆106，使得拉杆103的总长度可以根据实际情况具体调节，有效适应降膜吸收器的工作条件，更具性价比。

该实施例中，拉杆103的径向截面为矩形，具体而言，该矩形为正方形。径向截面为矩形的拉杆103，提高了拉杆103的强度，保证了各个挡板104之间的连接，不易脱落和损坏。

该实施例中，挡板104的形状呈弓形。具体而言，该弓形可以为劣弧弓或优弧弓。

该实施例中，挡板104的数量为多个。

具体而言，为了避免挡板104绕拉杆103的轴向转动，拉杆103的数量至少设置为两根。

该实施例中，拉杆103的材质为聚四氟乙烯材料、改性聚四聚乙烯、增强聚丙烯、聚氯乙烯、碳钢或不锈钢；挡板104的材质为聚四 氟乙烯材料、改性聚四聚乙烯、增强聚丙烯、聚氯乙烯、碳钢或不锈钢；支撑板105的材质为聚四氟乙烯材料、改性聚四聚乙烯、增强聚丙烯、聚氯乙烯、碳钢或不锈钢。

该实施例中，碳化硅管102穿过挡板104上的导向孔后，碳化硅管102的两端与管板114固定连接，折流装置的挡板104的两端与管板114固定安装后，折流装置的挡板104受到降膜吸收器壳程内的流体的温度的冲击，能够发生相对于壳体101的相对位移，而挡板104、拉杆103和支撑板105固定连接在一起，使得拉杆103和支撑板105也能够发生相对于壳体101的相对位移，由于碳化硅管102不承载挡板104的重量，所以挡板104的运动不会造成对碳化硅管102的损坏，延长了降膜吸收器的使用寿命，提高其经济性，发生相对位移动，克服了碳化硅材质的碳化硅管102和拉杆103的材料因不同的受热膨胀系数需产生的因力，保证了降膜吸收器的长周期稳定使用。另外，由于挡板104安装于拉杆103上，因此壳体101内的挡板104的数量不再受到碳化硅管102的限制，从而能够增加换热效率。

该实例提供的降膜吸收器的工作原理为：

吸收剂从第二液相进口122进入液相间隙119，吸收剂进入液相间隙119后，再从第一液相进口120进行分离器118的内腔，然后从压帽111的开口进入碳化硅管102的内部，并在碳化管的内壁形成向下流动的薄膜，而被吸收气体从气相入口121进入分离器118的内腔后，然后也从压帽111的开口进入碳化硅管102的内部，被吸收气体自下而下(并流)通过碳化硅管102的内部，这样碳化硅管102的内部的补吸收气体与向下流动的薄膜进行传质，而壳体101内部的碳化硅管102部分通过冷却剂来吸收碳化硅管102吸收的热量。

具体而言，吸收剂为浓硫酸，被吸收气体为氯气。需要说明的是，该实施例中，壳体101两端的封头108部分及封头108的内部结构相 同，在该实施例中只描述了一端的情况，对于另一端的情况不再重复描述。另外，可以壳体两端的两个封头内均设置有分离器，也可以只在一个封头内设置有分离器。另外，还可以使被吸收气体自下而上(逆流)通过碳化硅管102的内部。

综上所述，该实施例提供降膜吸收器，具有结构简单，投资成本低，经济效益高的特点，另外，其热交换面积大、对被吸收气体的干燥效率高，而且该降膜吸收器能够承受强酸、强碱的腐蚀，导热性能好，体积小，可在高压高温的环境下安全使用，应用广泛的特点。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。