一种有机废气多层鼓泡吸收塔的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种有机废气多层鼓泡吸收塔，所述吸收塔塔身内从下向上设置有多层的鼓泡吸收仓，每层鼓泡吸收仓都设有气体分布装置、填料，每层鼓泡吸收仓下部都设有废气入口，鼓泡吸收仓靠近顶部位置都设有气体出口；吸收塔采用静态鼓泡吸收方式，鼓泡吸收仓采用多层设计。本实用新型的一种有机废气多层鼓泡吸收塔，吸收效果好、投资省，节约用地，充分利用空间，设备运行成本低、操作方便。
【专利说明】一种有机废气多层鼓泡吸收塔
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用来吸收处理有机废气的多层鼓泡吸收塔。
【背景技术】
[0002]在石油化工、涂料、嗔涂、印刷、粘合剂生广、油墨、半导体及电子广品制造、人造板与木制家具制造、皮革、精细化工等行列的工业生产中会排放出大量的有机废气。有机废气中的成分十分复杂，主要包括:苯系物类、芳香烃类、醛类、酚类等。其共同特点是都具很强的挥发性。有机废气排放到大气中，既造成了环境污染，又是一种巨大的资源浪费。
[0003]液体吸收法是处理有机废气的常用方法。该方法的原理是:利用表面活性剂等物质降低水体的表面张力与极性，使水体与有机废气中污染物的极性差缩小，达到相似相溶的效果。由于该方法可从有机废气中回收有机溶剂，具有广泛的应用前景。液体吸收法处理有机废气涉及两项关键技术:吸收液与吸收塔。在采用同一种吸收液的条件下，吸收塔的设计直接影响吸收效果与经济效益。现有吸收塔大多是采用喷淋设计，即有机废气从吸收塔的底部注入，吸收液从塔顶循环喷琳，吸收塔内填充有填料，使得有机废气与吸收液充分混合与吸收。喷淋式吸收塔的主要问题是:吸收液的喷淋分散效果依赖喷淋装置的好坏，不仅要有足够的水压，也要喷淋头能够使喷出的液体覆盖面积广，液滴覆盖密度高；吸收液落到填料后需要形成充足有效的液膜，但是喷淋式吸收塔喷出的吸收液较难均匀稳定地形成液膜，液膜形成的随机性较大。喷淋塔由于需要持续不断地从低往高处输送吸收液，能耗大,运行和维护成本都较高。
[0004]也有许多吸收塔是采用鼓泡设计，即有机废气从吸收塔的底部注入，吸收液静置在吸收塔中，吸收塔内可填充或不填充填料，有机废气在吸收液中形成气泡，通过浮力使有机废气与吸收液充分接触吸收。目前已有鼓泡吸收塔的主要问题是:吸收塔的吸收效果和塔内吸收液高度、塔底面积以及进气量有关，而这些吸收塔参数又直接影响了注入塔内的有机废气气速大小。在对大进气量的有机废气进行吸收净化时，需要足够大的塔底面积对注入的有机废气进行分散，以保证分散后的气速能够满足气体与吸收液接触的时长，但是吸收塔的占地面积相应增加，在目前用地紧张的局势下会限制鼓泡吸收塔的使用。若保持塔底面积不变，在相同的情况下需要增高吸收塔内的吸收液高度，但是此法增加了有机废气注入塔内需克服的液体压力，也就是对气体加压的风机功率需要加大，运行能耗增大，且加压风机具有一定加压极限，也会对该吸收法造成限制。所以综合来说现有鼓泡吸收塔只能处理一定风量的有机废气，风量过大吸收效果就会受到影响。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是设计一种吸收效果好、运行成本低、占地面积小、空间利用充分、适用不同风量的有机废气鼓泡吸收塔。
[0006]本实用新型设计的有机废气吸收塔，其内部结构从下向上设置有多层的鼓泡吸收仓，呈层叠的多层方式设置，每层鼓泡吸收仓都各自独立运行，每层鼓泡吸收仓都设有气体分布器、填料；所述的填料为散装填料中的阶梯环填料；所述每层鼓泡吸收仓侧面下部设有气体入口分支，每个气体入口分支都设有阀门，所述气体入口分支即可作为废气的输送管道，也可作为饱和吸收液的排放管道，气体总入口设有止回阀，每层鼓泡吸收塔侧面顶部设有气体出口分支，汇集到气体总出口，每个气体出口分支都设有阀门，所述气体出口分支即可作为被净化气体的排放管道，也可作为新鲜吸收液的输入管道；所述气体总入口设有出液口 ；所述气体总出口设有加料口，气体总出口末端设有除沫器。
[0007]本吸收塔所设多层鼓泡吸收与一般多层吸收不同，一般多层吸收是层与层之间相互贯通的连续性设计。本实用新型设计是将各自具有独立废气处理组件的能够独立运行的鼓泡吸收仓进行合理叠加，各鼓泡吸收仓之间不会互相干扰。吸收仓的设置层数取决于有机废气中污染物浓度、有机废气进气量以及吸收液的吸收效果。当污染物浓度较高、有机废气进气量大或吸收液吸收效果较差时，吸收仓的层数可以相应增多，吸收液量相应增大以提高净化效果；而当污染物浓度较低、有机废气进气量小或吸收液吸收效果较好时，则设置较少吸收仓的层数即可满足净化要求。
[0008]本实用新型工作原理是:在按上述思路设计的吸收塔内的每层吸收仓加入相同体积的吸收液，使吸收仓中的液柱高度达到0.3-0.6m ;利用气体分布装置将进入仓内的气体首先分散成微小的气泡，增加气液接触面积，然后进入浸没在吸收液中的填料层；废气气泡借助浮力上升进入到填料层，由于使用不规则堆砌的阶梯环填料，填料之间会产生大小不一的不规则空隙，气体进入这些空隙后会受到不同程度的上升阻碍，甚至在空隙间发生徘徊，进一步增加了气液接触时间，提高吸收效果；被净化的气体穿过填料层并从吸收液逸出后，通过气体出口分支汇集入气体总出口进入大气。设计多层鼓泡吸收仓的目的是通过平均分配进入每个吸收仓的有机废气进气量，每个吸收仓所需处理的有机废气量大大减少，保障废气中的有机物可以被有效去除，而不需要使用过大底面积的吸收塔和克服过高的吸收液产生的液压，使得废气在节约能耗与用地的条件下处理后达标排放。排放的气体最后通过除沫器，将气体中夹杂的雾沫去除，有效的减少了吸收液的损失，也防止对环境造成二次污染。
[0009]本实用新型的有机废气多层鼓泡吸收塔具有下述有益效果:
[0010]1.吸收塔内采用多个吸收仓独立运行设计，大大减少了每个吸收仓的有机废气进气风量，增强了废气的净化效果，有机废气的吸收率可达98%以上，对于中高浓度的有机废气，经过本实用新型所述吸收塔处理后，排放的气体一般都可达到国家及行业规定的排污标准；
[0011]2.吸收塔整体由数个吸收仓多层叠加构成，在保证废气净化效果的同时，即缩小了吸收塔的占地面积，充分利用上层空间，又减少了增压风机的能耗，降低了风机工作负荷；
[0012]3.吸收塔中的进气管与出气管即可作为废气的疏导渠道，又可作为吸收液的加料与排放渠道，实现了一管多用的功能，避免了管路设计复杂、检修困难等问题；
[0013]4.吸收塔的吸收方式采用静态吸收，设备结构简单，操作方便，既省去了循环泵工作时的能耗，又减少了噪音污染，并且保证了有机废气的净化效果，减少了投资费用，节约了运行费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型所述吸收塔的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面将通过实施例对本实用新型有机废气多层鼓泡吸收塔的工作原理作进一步说明。但实用例不是对本实用新型的限制。
[0016]在图1所示，本实用新型有机废气多层鼓泡吸收塔，其内部结构从下向上设置有多层的鼓泡吸收仓，呈层叠的多层方式设置，每层鼓泡吸收仓都各自独立运行，每层鼓泡吸收仓都设有气体分布器、填料；所述的填料为散装填料中的阶梯环填料；所述每层鼓泡吸收仓侧面下部设有气体入口分支，每个气体入口分支都设有阀门，所述气体入口分支即可作为废气的输送管道，也可作为饱和吸收液的排放管道，气体总入口设有止回阀，每层鼓泡吸收塔侧面顶部设有气体出口分支，汇集到气体总出口，每个气体出口分支都设有阀门，所述气体出口分支即可作为被净化气体的排放管道，也可作为新鲜吸收液的输入管道；所述气体总入口设有出液口 ；所述气体总出口设有加料口，气体总出口末端设有除沫器。吸收仓的设置层数取决于有机废气中污染物浓度、有机废气进气量以及吸收液的吸收效果。在通入废气前，将气体总入口处的出液口(2)关闭，以及将每个吸收仓(13)的气体入口分支
(3)上的阀门(9)关闭，并打开每个吸收仓(13)的气体出口分支(11)上的阀门(7)，然后从加料口(10)往每个吸收仓(13)内加入一定的相同体积吸收液，使吸收液高度可浸没所设填料(5)而离气体出口分支(11)仍有一定距离，再关闭加料口(10)。在加料的过程中，吸收仓(13)是由下至上逐层被加入吸收液，所以当最下层吸收仓(13)第一个被加入了所需体积的吸收液后，需将该层吸收仓(13)连接的气体出口分支(11)上的阀门(7)关闭，则力口入的吸收液开始进入倒数第二层吸收仓(13)，后面操作步骤与最下层吸收仓(13)的操作步骤相同，以此类推至其它层的吸收仓(13)。当所有吸收仓(13)中的吸收液都加入妥当并关闭了加料口(10)，接着再将每层吸收仓(13)的气体出口分支(11)上的阀门(7)打开，开始从气体总入口(6)通入有机废气。在开始通气的同时,需要将每个吸收仓(13)的气体入口分支(3)上的阀门(9)打开，这样气体便可连续不断地进入每个吸收仓(13)，气体的压力可阻止吸收仓(13)中的吸收液流出。通入的有机废气从气体入口分支(3)经过气体分布器(4)分散成微小的气泡进入吸收液内，使有机废气与吸收液接触面积增大。气泡借助浮力上升通过填料(5)，不规则堆砌的阶梯环填料(5)产生的不规则空隙，导致气体在空隙间发生徘徊，有效地降低了气泡的上升速度，增加废气与吸收液的作用时间，并进一步将气体净化。被充分处理的废气从气体出口分支(11)进入气体总出口(8)汇集，最后通过除沫器(12 )，将气体中夹杂的雾沫去除后排出吸收塔。由于吸收液不断地吸收有机废气中的有机溶剂，吸收液中有机溶剂的含量不断增加，当达到饱和，吸收效率明显下降，这时从气体总入口(6)停止通入有机废气，打开出液口(2)，将饱和吸收液通过每个吸收仓(13)的进气入口分支(3 )流入气体总入口( 6 )转移出吸收塔，由于气体总入口( 6 )装有止回阀(I)，吸收液不会从气体总入口(6)流出。当饱和吸收液全部流出吸收塔后，关闭出液口(2)并按照如前所述的加料操作方法将新鲜吸收液从加料口( 10)输入吸收塔，可再次开始新一轮的废气吸收。
[0017]具体实例I
[0018]将上述有机废气多层鼓泡吸收塔应用于某一电子厂高浓度有机废气处理现场试验，塔高200cm，塔内径60cm，每层吸收仓高60cm，仓中吸收液高40cm ;未处理废气中各有机物平均排放浓度分别为:苯192.9 mg/m3,甲苯2137.lmg/m3, 二甲苯226.5 mg/m3,丙酮251.9mg/m3,处理量为900 m3/h,经处理后排放废气各有机物浓度为:苯:3.6 mg/m3,甲苯27.8 mg/m3, 二甲苯13.4 mg/m3,丙酮16.3 mg/m3,去除率能够达到99%左右。
[0019]具体实例2
[0020]将上述有机废气多层鼓泡吸收塔应用于某一石化厂高浓度三苯废气处理现场试验，塔高300cm，塔内径40cm，每层吸收仓高70cm，仓中吸收液高50cm ;未处理废气中各有机物平均排放浓度分别为:苯1291.9 mg/m3,甲苯2977.lmg/m3, 二甲苯1526.5 mg/m3,处理量为1200 m3/h,经处理后排放废气各有机物浓度为:苯:13.6 mg/m3,甲苯29.4 mg/m3, 二甲苯23.7mg/m3，去除率能够达到99%左右。
【权利要求】
1.一种有机废气多层鼓泡吸收塔，其特征在于：所述吸收塔塔身内从下向上设置有多层的鼓泡吸收仓（13),每层鼓泡吸收仓都设有气体分布器（4)、填料（5);所述每层鼓泡吸收仓侧面下部设有气体入口分支（3 )，每个气体入口分支都设有阀门（9)，气体总入口(6)设有止回阀（1)，每层鼓泡吸收塔侧面顶部设有气体出口分支（11)，汇集到气体总出口(8)，每个气体出口分支都设有阀门（7);所述气体总入口设有出液口（2);所述气体总出口设有加料口（ 10)，气体总出口末端设有除沫器（12)。
2.根据权利要求I的有机废气多层鼓泡吸收塔，其特征在于：所述鼓泡吸收仓（13)呈层叠的多层方式设置，每层鼓泡吸收仓都各自独立运行。
3.根据权利要求I的有机废气多层鼓泡吸收塔，其特征在于：所述的填料（5)为散装填料中的阶梯环填料。
4.根据权利要求I的有机废气多层鼓泡吸收塔，其特征在于：所述气体入口分支（3)SP可作为废气的输送管道，也可作为饱和吸收液的排放管道。
5.根据权利要求I的有机废气多层鼓泡吸收塔，其特征在于：所述气体出口分支（11)即可作为被净化气体的排放管道，也可作为新鲜吸收液的输入管道。
【文档编号】B01D53/18GK204034513SQ201420105359
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2014年3月10日
【发明者】肖潇, 晏波, 傅家谟, 肖贤明 申请人:中国科学院广州地球化学研究所, 肖潇