碳纤维增强石墨的工业尾气处理成套设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种碳纤维增强石墨的工业尾气处理成套设备，具有降膜吸收塔、填料塔、冷却塔。降膜吸收塔中，与尾气接触的部位是全碳纤维增强石墨制成的；降膜吸收塔下部连接有溶液槽，溶液槽中低于液位处连接有溶液加热和热循环装置，热循环的溶液温度为50-80℃。填料塔中，与气体接触的部位是全碳纤维增强石墨制成的，气体依次通过下填料层、冷却盘管层、上填料层，净化过的尾气通过排空口排到大气中。填料塔中的填料是活性碳纤维。冷却塔中，冷却温度为低于-10℃，使得大部分有机物质液化层析分离。本发明处理尾气的功能比较全面，比较干净彻底，回收有用成分。同时设备的壳体的机械强度较高，耐腐蚀性较好。
【专利说明】碳纤维增强石墨的工业尾气处理成套设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种盐酸合成等领域使用的尾气处理装置。
【背景技术】
[0002]盐酸合成、二氧化硫、氨气、氮气等的合成或提纯工序中产生的尾气，需要进行后处理才能排放到大气中，通常使用溶液吸收、活性炭填料塔过滤、钢制或石墨材质的冷却塔或分馏塔进行分离回收。往往设备不具有组合功能，吸收、过滤或分离等不太干净彻底，设备的机械强度也不太高，易于顺坏，维护成本较高。
[0003]我国合成盐酸生产用到的石墨制降膜吸收器。降膜吸收反应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。它大体分为两种，一是列管式、二是园块孔式。列管式壳体为碳钢列管和上下管板均为不透性石墨制成，上下封头为钢衬胶。园块孔式吸收器，其外壳也是碳钢，内件为高约300_的圆柱形石墨块，每个石墨块的上端面刻有同心圆的沟槽和径向槽。
[0004]申请号为2012103520812的专利提供了才一种石墨提纯尾气处理装置，包括外壳，所述外壳顶端设置有排气口 ；所述外壳底部一侧设置有入气口，另一侧设置有温度控制器；所述外壳内部从顶部到底部方向上的两壁之间设置有多个红外加热网层，该红外加热网层由温度控制器控制。该发明壳体的抗气压等级较低。
[0005]申请号为2013205378008的实用新型揭示了一种盐酸储罐的尾气吸收装置，该尾气吸收装置包括尾气管道和尾气吸收桶，该尾气吸收桶内盛装水体且顶部设有放空管道，该尾气管道一端连通盐酸储罐顶部，另一端穿透尾气吸收桶并延伸浸没于水体。特别地，该尾气管道在尾气吸收桶的外侧段设有连接大气的支管，且支管上设有单向阀。该实用新型的尾气处理工艺过于简单，过滤或吸附效果不够理想。
[0006]申请号为2012205238440的实用新型公开了一种盐酸尾气吸收装置，它包括盐酸槽、降膜吸收器和废酸槽，所述的盐酸槽与降膜吸收器相连，所述的降膜吸收器与废酸槽相连。该实用新型装置结构简单功能单一，不能彻底消除盐酸尾气的危害的同时回收有效成分。
【发明内容】
[0007]发明目的:提供一种机械强度高、尾气处理能力强的工业尾气处理工艺装置。
[0008]技术方案:
本发明的碳纤维增强石墨的工业尾气处理成套设备中，依处理工艺流程顺序，工业的尾气先经过降膜吸收塔吸收和蒸发，接着经过填料塔的吸收和再生排放，最后经过冷却塔的冷却和分离。
[0009]降膜吸收塔中，与尾气接触的部位是全碳纤维增强石墨制成的(能够耐受内部很大的气体压力)；与溶液接触的部位的内壁是石墨或者碳纤维增强石墨制成的(耐腐蚀、机械强度高)，外壁面为不锈钢板制成(内壁能够耐受溶液的腐蚀和液位压力，外壁易于成型制造，成本较低)。降膜吸收塔上部具有尾气进口、吸收水入口，降膜吸收塔中部有过滤板(过滤板上的直径介于l_3mm的大量滤孔，气体和液体分隔，既便于液体快速流入，又防止液体形成泡沫上涌)，降膜吸收塔下部连接有溶液槽。溶液槽中高于液位的地方具有有机气体出口，溶液槽中低于液位处连接有溶液加热和热循环装置。热循环的溶液温度优选为50-800C，使得溶解度较大的有机气体被水溶解吸收，大部分溶解度较低的气体充分溢出溶液排放出去。
[0010]填料塔中，与气体接触的部位是全碳纤维增强石墨制成的，气体从下部进入填料塔，填料塔内部由下往上分为三层，依次通过下填料层、冷却盘管层、上填料层，冷却水在冷却盘管中吸收气体热量变成热水或蒸汽排出，净化过的尾气(剩余二氧化碳、氮气等无毒气体)最后通过填料塔上方的排空口排到大气中，另有部分有机物被冷凝(优选低于10°c)后形成溶液流入冷却塔。填料塔中的填料是活性碳纤维，该填料能够有效吸附有机气体。
[0011]冷却塔中，与溶液接触的内壁面为石墨或者碳纤维增强石墨制成的，外壁面为不锈钢板制成。冷却塔中溶液冷却温度为低于-10°C，使得部分有机物质液化，液化的有机物质在冷却塔中进行层析分离。
[0012]有益效果:
本发明处理尾气的功能比较全面，既能充分吸收易溶于水的有机物质，又能释放并回收出不易溶于水的多种有机气体成分，同时安全气体能够直接排放到大气中。尾气处理功能全面，处理比较干净彻底，回收有用成分，节约原材料。同时设备的壳体或内壁的机械强度较高，耐腐蚀性较好。本发明适合多种气体尾气的回收利用和净化处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明局部的一种工艺流程示意图；
图中:1-降膜吸收塔；2-滤板；3_溶液槽；4_上填料层；5_冷却盘管；6_下填料层；7-填料塔；8_冷却塔；9_加热和热循环装置。
【具体实施方式】
[0014]如附图所示的碳纤维增强石墨的工业尾气处理成套设备，具有降膜吸收塔1、填料塔7、冷却塔8，用于盐酸合成的尾气的处理。
[0015]降膜吸收塔I中，与尾气接触的部位是全碳纤维增强石墨制成的；与溶液接触的部位的内壁是石墨或者碳纤维增强石墨制成的，外壁面为不锈钢板制成。
[0016]降膜吸收塔I上部具有尾气进口、吸收水入口，降膜吸收塔下部连接有溶液槽3。溶液槽3中高于液位的地方具有有机气体出口，溶液槽3中低于液位处连接有溶液加热和热循环装置9。热循环的溶液温度优选为60°C左右，使得溶解度较大的有机气体被水溶解吸收，大部分溶解度较低的气体充分溢出溶液排放出去。
[0017]填料塔7中，与气体接触的部位是全碳纤维增强石墨制成的，气体从下部进入填料塔7，内部由下往上分为三层，依次通过下填料6层、冷却盘管层5、上填料层4，冷却水吸收气体热量变成热水或蒸汽排出，剩余二氧化碳、氮气等无毒尾气，最后通过排空口排到大气中。填料塔7中的填料是活性碳纤维，填料能够吸附有机气体。另有部分有机物被初步冷凝到5-10°C左右的形成溶液流入冷却塔8。
[0018]冷却塔8中，与溶液接触的内壁面为石墨或者碳纤维增强石墨制成的，外壁面为不锈钢板制成。
[0019]简言之，本发明的盐酸合成的尾气先经过降膜吸收塔I吸收和蒸发，接着经过填料塔7的吸收和再生排放，最后经过冷却塔8的冷却和分离，使得多种有机气体成分被充分吸收利用，无毒气体被排空，既经济又环保。
【权利要求】
1.一种碳纤维增强石墨的工业尾气处理成套设备，其特征在于:依处理工艺流程顺序，尾气先经过降膜吸收塔(I)吸收和蒸发，接着经过填料塔(7)的吸收和再生排放，最后经过冷却塔(8)的冷却和分离； 降膜吸收塔(I)中，与尾气接触的部位是全碳纤维增强石墨制成的，与溶液接触的部位的内壁是石墨或者碳纤维增强石墨制成、外壁为不锈钢板制成；降膜吸收塔(I)上部具有尾气进口、吸收水入口，降膜吸收塔(I)中部有过滤板(2)，降膜吸收塔(I)下部连接有溶液槽(3);溶液槽(3)中高于液位的地方具有有机气体出口，溶液槽(3)中低于液位处连接有溶液加热和热循环装置(9)，热循环的溶液温度为50-80°C ； 填料塔(7)中，与气体接触的部位是全碳纤维增强石墨制成的，气体从下部进入填料塔(7)，内部由下往上分为三层，依次通过下填料层(6)、冷却盘管(5)层、上填料层(4)，冷却水在冷却盘管(5)中吸收气体的热量变成热水或蒸汽排出，净化过的尾气最后通过填料塔(7)上方的排空口排到大气中；部分有机物被冷凝为低于10°C的溶液流入冷却塔(8)。
2.如权利要求1所述的碳纤维增强石墨的工业尾气处理成套设备，其特征在于:填料塔(7 )中的填料是活性碳纤维，能够吸附有机气体。
3.如权利要求1所述的碳纤维增强石墨的工业尾气处理成套设备，其特征在于:冷却塔(8)中，与溶液接触的内壁面为碳纤维增强石墨制成的，外壁面为不锈钢板制成。
4.如权利要求1或3所述的碳纤维增强石墨的工业尾气处理成套设备，其特征在于:冷却塔(8)中冷却温度为低于-10°C，使得部分有机物质液化，液化的有机物质在冷却塔(8)中进行层析分离。
【文档编号】B01D53/00GK104383789SQ201410496999
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】张惠兵, 夏磊, 陈新 申请人:大同市宇林德炭材料科技有限公司