旋转吸收器设备和用于从气体中洗涤吸收质的方法与流程

文档序号:20117769发布日期:2020-03-17 20:21阅读:165来源:国知局
旋转吸收器设备和用于从气体中洗涤吸收质的方法与流程

本发明涉及用于从气体中洗涤吸收质的旋转吸收器设备。本发明还涉及从气体中洗涤吸收质的方法。



背景技术:

洗涤废气中的不需要的组分(吸收质)已经实施了很长时间。典型的洗涤处理设备使气流与所谓的吸收剂液体接触,目的是将某些呈气态组分形式的吸收质从气体传递至液体。例如,洗涤可以用于限制排放。洗涤在本领域中也被称为吸收。

在洗涤期间,发生组分从气体至吸收剂液体的转移。实际传递给吸收剂液体的气态组分的水平是除其他因素外由吸收质溶解在吸收剂液体中的能力所决定的因素。对于低浓度和分压<1atm的组分而言,亨利定律可以适用于气体在液体中的溶解度:

p=h·x

其中

p=分压(pa)

x=摩尔分数

h=亨利常数(pa)

这允许人们针对任何期望的最终浓度来计算吸收剂液体中的吸收质的最大浓度。

洗涤气体的常规方法是通过液体喷淋的湿式板式塔和湿式填料塔。尽管已知设备能够以令人满意的方式操作,但是它们是易于改进的,特别是在其效率方面。效率例如可以涉及需要吸收一定量的吸收质的吸收剂液体的量。

us2,662,759公开了一种多单元格分馏设备。其目的是将进入的介质分馏成不同的组分,这与洗涤完全不同,洗涤的目的实际上是通过将组分溶解在单独添加的液体中而从气体中去除这些组分。分馏和洗涤是不同单元的工艺技术操作,并且它们的物理性质大不相同,这导致在设计和操作程序中的差异。us2,662,759的塔包括轴向布置的旋转元件和旋转元件之间的固定板,这两者均设置有通道。因此,在许多轴向的后续的阶中,旋转之后是非旋转,每个阶等同于经典分馏塔中的塔盘。该构造据说增强了径向混合,以减小浓度和温度的水平不均匀性。达到阶均衡确实是分馏塔的期望特征。然而,旋转和非旋转元件的布置使得us2,662,759的设备不适用于洗涤。每个旋转元件与非旋转元件之间的竖向空间提供了间隙,吸收剂液体将由于作用在该液体上的离心力而在径向方向上被输送通过该间隙。因此,引入的吸收剂液体将越来越多地移动至塔的径向外部,该径向外部与设备的上游端(顶部端部)之间具有竖向距离。这将导致吸收剂液体不均匀地分布在整个通道上,并且不会发生期望的洗涤。

本发明的目的是提供用于从气体中洗涤吸收质的吸收器设备,该吸收器设备具有高于现有技术的设备的效率。另一目的是提供用于从气体中洗涤吸收质的更紧凑的吸收器设备。又一目的是提供用于从气体中洗涤吸收质的更有效的方法。



技术实现要素:

这些目的和其他目的由根据权利要求1所述的设备实现。本发明提供了用于从气体中洗涤吸收质的旋转吸收器设备,该设备包括:壳体,该壳体具有气体入口、气体出口、吸收剂液体入口和吸收剂液体出口;转子,该转子安装成在所述壳体中旋转并连接至这些入口和出口,该转子包括轴向延伸且平行于共用旋转轴线的多个洗涤通道;以及用于使转子旋转的装置。该通道在介于吸收剂液体入口与吸收剂液体出口之间该转子的整个轴向长度上被壁周向封围;并且该设备还包括用于向吸收剂液体入口提供持续的吸收剂液体流的装置。

本发明的设备允许有效地从气体中吸收吸收质。另外,根据本发明的旨在从气体中洗涤吸收质的方法包括:提供根据本发明的旋转吸收器设备;将气体供给至气体入口;将吸收剂液体供给至吸收剂液体入口;使转子在所述壳体中旋转,这使吸收剂液体被限制在洗涤通道的内向壁上并且在该内向壁上形成膜,从而允许吸收质从气体到吸收剂液体的分子输送,并且通过气体出口排出气体以及通过吸收剂液体出口排出吸收剂液体。

进入壳体和旋转的转子的洗涤通道的气体包含被称为吸收质的化合物,该化合物由被称为吸收剂或吸收剂液体的液体吸收。在典型的操作中,在通道壁上形成的膜吸收了吸收质的至少一部分,并且在实施方式中,包含(部分的)吸收质的膜在洗涤通道中平行于气体流动并在离开通道时最终破碎成液滴。由于转子的旋转,吸收剂液体液滴相对于转子的旋转中心轴线朝向壳体的吸收剂液体出口径向向外推进,在该吸收剂液体出口处液体被丢弃和/或收集。

本发明的旋转吸收器设备的优点在于,该旋转吸收器设备可以设计成相对较小的尺寸,特别是相对于已知的吸收器设备、比如说例如喷雾塔。这种小尺寸是通过在转子中提供多个优选的小尺寸的平行通道来实现的。可以根据特定应用而在较大范围内选择洗涤通道的横截面尺寸。通道的合适的横截面宽度可以小至1mm、或甚至0.1mm、并且优选地限制为10mm、更优选地限制为5mm。由于转子的旋转,吸收剂液体将朝着每个通道的内向壁迁移并最终被限制在每个通道的内向壁上,在该内向壁处,吸收剂液体形成厚度可能小到0.001mm至1mm、更优选地厚度介于0.010mm至0.1mm之间的膜。通道的小的横截面宽度和膜的小的厚度促进了吸收质从气体到吸收剂液体的分子输送的低阻力。

旋转的转子的另一有利效果是:吸收剂液体以被推向液体出口的液滴的形式而至少部分地分离。这种旋转引起的分离避免如现有技术中通常所做的那样必须在实际吸收器设备的下游安装独立的液体分离器。

使用本发明的设备的结果是:用于通过吸收来去除气体中的组分(吸收质)的系统是紧凑的且有效的。本发明的设备还可以用来冷却气体并去除被吸收在液体膜中的冷凝组分。

由于离心力的作用,当液体和气体经过转子的洗涤通道时,液体和气体被带入旋转并且远离旋转轴线朝向径向边界,该径向边界平行于旋转轴线延伸并形成转子中的通道的边界。洗涤通道的外边界用作为下述装置:该装置用于收集能够到达并沉降在该边界处的那些液体部分,并且随后可以从沿着收集边界平行流动的气体中去除那些液体部分。液体能达到收集边界并吸收气体吸收质的程度可以由液体分子到达收集边界的时间结合停留时间、气体经过通道的时间来评估。本领域技术人员将能够采用合适的气体轴向速度,以便实现期望的形成液体膜的效果并吸收气体组分。转子和洗涤通道的合适的轴向范围可以是通道的横截面宽度的100倍至5000倍。

在旋转吸收器设备的实施方式中,气体和液体在转子的上游进入,因而该设备设置有定位在转子的上游的气体入口和吸收剂入口两者。在该实施方式中,气体和吸收剂液体沿相同方向流动、即表现为并流流动。也能够以不同的方式定义气体相对于液体的流动方向。在逆流的实施方式中,吸收剂液体和待净化气体沿相反的方向流动。逆流洗涤的主要优点是气体变得越干净,吸收剂液体中的污染物浓度就越低。

在旋转吸收器设备的另一实施方式中,气体出口和吸收剂液体出口位于转子的下游。

可以根据应用在很宽的范围内选择洗涤通道的数量。旋转吸收器设备的合适的实施方式包括数量为至少10个、更优选地至少100个、并且最优选地至少1000个的洗涤通道。增加该数量可以提高效率,但以转子上的压降为代价。将大量通道组合在一个旋转的转子中提供了用于处理大量的待净化气体的方法。

通道能够以任何可能的方式设置在转子中,例如通过在大型柱状体上穿孔使其具有期望数量的通道,该通道布置成平行于柱状体的旋转轴线。另一种可能性是:提供多个狭窄间隔的同心柱状体,并且两个相邻柱状体之间的每个环形部由至少一个在方位上沿轴向延伸放置的分隔板分隔。还可以设想其他制造转子的方式。

通道在介于吸收剂液体入口与吸收剂液体出口之间的转子的整个轴向长度上被壁周向完全封围。通道壁中不存在孔或开口有效地防止吸收剂液体在离心力的作用下沿径向方向泄漏。它支持在旋转元件的整个长度上保持吸收剂液体的均匀分布。在底部(下游)端部处,离心力作为在吸收剂液体离开旋转元件或转子时径向推动吸收剂液体的方式。因此,装载有吸收质的液体与气体有效分离,该气体根据操作的方式而在底部(下游)端部处进入或离开旋转元件或转子。

用于向吸收剂液体入口提供持续的吸收剂液体流的装置可以包括泵,或者在吸收剂液体包括水的情况下可以例如由供水系统提供。

被引入的吸收剂液体在每个洗涤通道的收集边界处形成液体膜。如果旋转的转子与其旋转轴线竖向地安装,则优选地被收集的流体不会由于重力而向下流动,而是优选地由于剪切力而被洗涤通道中的气流夹带。通道中的剪切力水平会被洗涤通道中的压力梯度影响。该压力梯度可以由上游气体的压力、即气体入口处的气体的压力来确定。

为了能够将通道中的剪切力增大至任意优选的水平,本发明的实施方式涉及下述设备:该设备还包括用于进入(供给)气体的加压装置。在该方法的相应实施方式中,为了获得最佳结果,以1bar至20bar之间的、更优选地为1bar至10bar之间的压力对进入(供给)气体进行加压。

由于离心力,液体在离开转子及其洗涤通道时会被向外推动。这样的旋转不会对分子输送和吸收产生很大的影响。然而,转子的旋转趋向于将所形成的液体膜保持在通道壁上,并阻碍或防止该膜离开所述壁。因此,除了实现吸收外,吸收设备还固有良好的气体和液体的分离性。因此,液体在离开通道时与气流良好地分离并且可以被收集。在壳体中,可以设置用于连续输送吸收剂流体的装置。

通道优选地设置成大致平行于旋转轴线。被定位成不平行于旋转轴线的收集壁的应用使得离心力的分力平行于收集边界进行作用,并且可以用作为下述装置:该装置用于或用以增强被收集的流体膜的沿通道壁的持续输送。但是,这种倾斜的壁可能引起、特别是在层流条件下可能引起二次流,例如由于科里奥利力引起的二次流。这些二次力可能会干扰液体颗粒的径向迁移和沉降的过程。0.1弧度至1弧度的范围内的小倾角可以是有益的。

旋转吸收器设备的实施方式还包括设置在转子的上游和/或下游的流动方向装置,其中,可选的上游的流动方向装置用作为用于使转子旋转的装置。

旋转吸收器设备的合适的实施方式具有下述流动方向装置:该流动方向装置包括螺旋管、定子叶片或叶轮、或它们的组合。这些可以使进入的气体旋转,并使设备上的压力损失最小化,特别是在提供了安装在转子的洗涤通道的上游和/或下游的驱动流动方向装置的情况下。在一些实施方式中,流动方向装置可以用作为用于使转子旋转的装置。

为了有效地收集包含吸收质(的一部分)的吸收剂液体,旋转吸收器设备的实施方式还包括连接至吸收剂液体出口的吸收剂液体收集器。该收集器优选地设置在设备的壳体内,并且可以例如实施为抵靠壳体的侧壁设置的周向坎或塔盘。

由于转子中的通道的相对较小的横截面宽度,通道内的气体可以对沉积在通道的边界壁上的液体膜施加相当强的剪切力。这可能导致液体沿与气流相同的方向流动。气体和液体然后沿相同方向流动,并且通过转子串联设置的设备的优选实施方式可以实现:通过这种并流流动来进一步改善吸收。在该方面合适的实施方式提供了下述旋转吸收器设备,其中,壳体包括第一转子和第二转子,该第一转子和该第二转子两者均安装成在所述壳体中旋转,其中,该第二转子设置在该第一转子的轴向下游。

根据实施方式的旋转吸收器设备包括分别位于第一转子和第二转子的上游的第一吸收剂液体入口和第二吸收剂液体入口,而可以与第一实施方式组合的另一实施方式包括分别位于第一转子和第二转子的下游的第一吸收剂液体出口和第二吸收剂液体出口。

在旋转吸收器设备的又一实施方式中,第一吸收剂液体出口和第二吸收剂液体出口中的至少一者重新连接至第一吸收剂液体入口和第二吸收剂液体入口中的至少一者、以及其中第二吸收剂液体出口重新连接至第一吸收剂液体入口的设备是特别优选的。在两个转子定位成相对于彼此串联的情况下,离开第一转子的气体进入第二转子,同时新的吸收剂液体被供给到第二转子。当离开第二转子时,被部分使用的吸收剂液体供给至第一转子,并且作为被更完全使用或甚至被完全利用的吸收剂液体离开该转子。

在操作中,气体中的吸收质的浓度将降低,而同时液体中的吸收质的浓度将增大。与液体中的特定浓度相对应的气体中的平衡浓度由包括温度在内的多种因素决定。液体中的温度越高,气体中的平衡浓度就越高。因此,温度降低对旋转吸收器设备的产率的影响是有利的,该旋转吸收器设备优选在低于50℃、更优选地在低于40℃、更优选在室温下、并且最优选地在低于10℃的温度下操作。

通过向吸收剂液体添加化学物质能够增大产率、即增大该液体对吸收质的吸收,这有助于转化被吸收的组分。因此,所添加的与被吸收的气体反应的化学物质对吸收产率具有积极的影响。

除水外,有机液体也可以用作吸收剂液体。在适当的情况下,可以将化学物质或微生物添加至吸收剂液体中,以转化或中和溶解在液体中的气体。根据亨利定律,这种转化的结果是降低了液体中的浓度,从而能够溶解更多的气体。

旋转洗涤设备中的液气比包括吸收剂液体流量与气流流量之间的关系。与常规设备相比,本发明的设备使每立方米的气体只需要较少量的液体来实现期望的余量排放。

尽管在通道中流体颗粒的离心引起的径向速度可以是很小的,但是气体和液体的流动中的微小扰动可以有利于气态组分的吸收过程以及在外边界壁处形成液体膜。一种方法的实施方式,其中,洗涤通道的水力直径和平均轴向气体速度被选择成使得通道中的雷诺数超过1800、更优选地超过2000,并且因此优选的是:气体以(潜在的)湍流的方式穿过洗涤通道。当穿过通道的流的雷诺数大于1800、优选地大于2000时,通常会实现湍流。雷诺数是周知的,并且雷诺数取决于穿过通道的气流的平均轴向速度、承载气体的运动粘度和通道的水力直径。水力直径可以根据公知的原理确定,并且圆形的通道横截面的水力直径等于该横截面的直径。气体的平均轴向速度会受到洗涤通道上的压力梯度的影响。已表明的是,在洗涤通道中普遍存在的湍流可以提高吸收效率,这可能是由于气体分子被更好地输送至吸收剂液体。相对于层流条件下的剪切力,作用于液体的剪切力在湍流条件下将增大。增大的剪切力可以引起气体和液体的并流流动,并且在洗涤通道中发生气体和液体的湍流和并流的方法的实施方式是特别优选的。

当雷诺数足够大时,通道中的湍流气流将占主导地位。针对流速和通道直径的实际值,需要2bar甚至5bar的通道中压力以具有足够大的用以产生湍流的气体密度值。在增大的压力和密度以及湍流的作用下,由气体作用在液体膜上的剪切力将大到下述程度:使得气体和液体流至少部分地发生在相同的方向上。而对于通道的竖向位置,重力可能还不够大到使得液体通过重力反向于向上流动的气体而向下流动。这样,通道中就不可能有逆流。另一方面,在低于2bar或5bar的更适度的压力下,气流主要为层流并且剪切力可能不再超过重力。则可以在底部(设备的下游端)处注入的气体向上流动的同时,通过在顶部(设备的上游端)处注入向下流动的液体来进行逆流操作。可以提供风扇以便施加引起上升气流所必需的压力差。在该实施方式中,经洗涤后的气体在顶部处离开转子,而装载有吸收质的液体在底部处离开。

明确提到的是,本申请中公开的实施方式能够以这些实施方式中的任何可能的组合来进行组合,并且每个单独的实施方式都可以是分案申请的主题。

附图说明

当结合附图时,通过参照下面的对当前优选的但仍为示例性的实施方式的详细描述,将更充分地理解本发明的上述简要描述以及其他目的、特征和优点,在附图中:

图1a是根据本发明的实施方式的旋转吸收器设备的示意性俯视图;

图1b是沿图1a中所示的实施方式的a-a平面的横截面的示意性侧视横截面图;

图2是根据本发明的旋转吸收器设备的另一实施方式的侧视横截面图,

图3是根据本发明的旋转吸收器设备的又一实施方式的示意性侧视图,

图4a是根据本发明的另一实施方式的旋转吸收器设备的示意性俯视图;以及

图4b是沿图4a中所示的实施方式的a-a平面的横截面的示意性侧视横截面图。

具体实施方式

参照图1a和图1b,示出了根据本发明的实施方式的旋转吸收器设备100。该设备100包括筒形壳体16,在该筒形壳体中,转子17安装在由轴承19支承的轴18上。转子17包括平行于旋转轴线20布置的大量的轴向延伸的洗涤通道1。通道1定尺寸成使得可以在通道1中实现潜在的湍流。

转子17固定至轴18,该轴以可旋转的方式安装在轴承19中,并且如果需要,可以从外部驱动该轴。转子17与壳体16之间的可能的泄漏可以通过合适的密封装置来防止。壳体16设置有气体入口2和气体出口3。气体入口2由管道构成,该管道在筒形壳体16的上游端处切向地定位在筒形壳体16中的位置4处,以在壳体16中引起进入的气体的涡旋旋转运动。涡旋气体运动在没有任何外部驱动装置、比如旋转马达的情况下引起转子17在壳体16内的旋转。

气体出口3的构型是气体入口2的构型的镜像并且包括管道,该管道在筒形壳体16的下游端处切向地定位在筒形壳体16中的位置5处,以在输出的气体从位置5处离开壳体16时将输出的气体从涡旋旋转运动引导成平移运动。

除了切向的入口2和出口3之外,还可以通过在转子17的上游端和下游端处设置固定的弯曲叶片(未示出)来产生旋转气体运动及消除旋转气体运动。静态叶片结构的内部部分可以包含转子17的轴承19。

壳体16在其上游端处的顶部上设置有用于(新的)吸收剂液体21的入口6。在所示的实施方式中,通过合适的喷洒装置使液体21根据箭头23喷洒在转子17的顶部上。液体21被喷洒在转子16的顶部上,由此转子围绕轴线20的旋转提供了液体21在通道1上的均匀分布。在转子16的下游侧,当前包含吸收质的吸收剂液体21(表示为包含吸收质的液体22)离开筒形外壳7的护面壁,该护面壁形成转子16的外边界壁的轴向延伸部。包含吸收质的液体22的新膜形成在筒形外壳7的壁的内侧处,该膜在筒形外壳7的壁的外端处破裂并且以液滴的形式被推动到设置在壳体17内部的呈筒形坎形式的液体收集室8中。吸收剂液体在出口13处离开壳体16。

作为图1a和图1b中所示的竖向布置的替代方案,根据实施方式的旋转吸收器设备100可以水平放置。通道1内部的液体21的流动由离心力以及下述剪切力控制,所述剪切力由转子17的通道1内部流动的气体施加。当离开转子17的通道1时,包含吸收质的液体22和液体液滴的运动由离心力控制。重力只有在液体流被带入设置在旋转吸收器设备外部的收集箱(未示出)中时才变得重要。

当需要使转子17独立于气流旋转时,可以使用外部驱动器或发动机。在这样的实施方式中,用于使转子旋转的这种装置可以通过例如磁耦合而连接至转子17。在这样的实施方式中不需要轴贯通穿过壳体16,因此保留了防止使用复杂的密封装置来防止气体逸出的优点。

由于通道1的横截面宽度小,气体将在沿着转子17从上游端到下游端向下行进的同时在液体21上施加相当强的剪切力。这将使液体21在与气体相同(向下游)的方向24上流动。为了提高洗涤操作的效率,参照图2,旋转吸收器设备100的实施方式可以包括用于吸收剂液体21a的第一吸收剂液体入口6和用于吸收剂液体21b的第二吸收剂液体入口14,该第一吸收剂液体入口和该第二吸收剂液体分别位于第一转子17a和第二转子17b的上游,该第一转子和该第二转子两者均设置在共用的轴18上。在第一转子17a的下游端处设置有第一吸收剂液体出口13,而在第二转子17b的下游设置第二吸收剂液体出口15,该出口15重新连接至第一入口6。气体在设备100的顶部的入口9处切向进入设备100,并在底部处通过出口10离开设备100。旋转的转子17a和17b已经在顶部端部11和底部端部12处安装在共用的轴18上。转子17a和17b在轴向上彼此保持一定距离,以使得能够设置用于去除从第一转子17a离开的液体的出口13,并且能够通过入口14将新的液体21b注入到第二转子17b的上游端。离开第一转子17a的气体进入第二转子17b,而新的吸收剂液体21b通过入口14而供给至第二转子17b。当离开第二转子17b时,被部分使用的吸收剂液体返回至第一转子17a,并且作为被更完全使用或甚至被完全利用的吸收剂液体22b离开该转子17a。

串联安装在可选的共用轴上的转子的数量可以扩展到大于两个,以便更详细地近似逆流吸收的构型。因此,可以采用下述旋转吸收器设备:其包括至少两个串联的转子、更优选地包括至少三个串联的转子、甚至更优选地包括至少五个串联的转子。

图3中示出了旋转吸收器100的第三实施方式。通过呈压缩机25形式的压缩装置增大进入的气流26的气压,并且经加压的气体经由气体入口2进入根据本发明的旋转吸收器100的转子的壳体16。新的洗涤液体或吸收剂液体经由入口6进入壳体16以去除气体中的污染物。净化后的气体经由气体出口3离开,经使用的吸收剂液体经由出口13离开。压缩机25用于在旋转吸收器100的转子的洗涤通道中产生湍流。

参照图4a和图4b,示出了根据本发明的又一实施方式的旋转吸收器设备100。设备100除了两个不同之处以外类似于图1a和图1b中所示的实施方式。首先,壳体16设置有气体入口2,该气体入口由管道构成,该管道在筒形壳体16的下游端处切向地定位在筒形壳体16中的位置4处,以在壳体16中引起进入的气体的涡旋旋转运动。气体出口3的构型是气体入口2的构型的镜像并且包括管道,该管道在筒形壳体16的上游端处切向地定位在筒形壳体16中的位置5处,以在输出的气体从位置5处离开壳体时将输出的气体从涡旋旋转运动引导成平移运动。

与图1a和图1b的实施方式相同,用于(新的)吸收剂液体21的入口6设置在壳体16在其上游端处的顶部上。在转子16的下游侧,当前包含吸收质的吸收剂液体21(表示为包含吸收质的液体22)离开筒形外壳7的护面壁,该护面壁形成转子16的外边界壁的轴向延伸部。包含吸收质的液体22的新膜形成在筒形外壳7的壁的内侧处,该膜在筒形外壳7的壁的外端处破裂并且以液滴的形式被推动到设置在壳体17内部的呈筒形坎形式的液体收集室8中。吸收剂液体在出口13处离开壳体16。

图4a和图4b的实施方式通过在设备的底部(下游端)处注入的气体向上流动的同时,在设备的顶部(上游端)处注入向下流动的吸收剂液体而使洗涤设备逆流操作。可以提供风扇来施加压力差并辅助气流。经洗涤后的气体在顶部处离开旋转元件,而装载有吸收质的液体在底部处离开。

图1a和图1b的实施方式与图4a和图4b的实施方式之间的第二个不同之处在于,后者包括用于溢出的吸收剂液体的回流导管27。回流导管27在转子17的上端部处连接至壳体16,并且回流导管27在该回流导管的上游端连接至设置在壳体16的顶部的入口6。溢出的吸收剂液体通过导管27返回至入口6。

如下所述,在逆流和湍流状态下操作设备时会发生吸收剂液体溢出。当雷诺数足够大时,通道中的湍流气流将占主导地位。针对流速和通道直径的实际值,可能需要2、3、4及多达5bar的通道压力以具有足够大的用以产生湍流的气体密度值。在增大的压力和密度以及湍流的作用下,向上流动的气体作用在形成于通道中的液体膜上的剪切力将大到下述程度:使得气体和液体流可以沿相同的方向流动、即两者都向上流动。即使当通道沿竖向方向定向时,作用在通道中的吸收剂液体上的重力可能不足以大到导致吸收剂液体的与气体的向上流动相反的向下流动。在某些情况下,通道中的逆流流动甚至是不可能的。另一方面,例如在低于5bar、更优选地低于4bar、甚至更优选地低于3bar、以及最优选地低于2bar的更适度的压力下,向上的气流主要是层流的,并且向上流动的气体在通道中的吸收剂液体膜上所产生的剪切力不再超过重力。

旋转吸收器设备可以被应用为从气体中去除不需要的气态组分。例如,洗涤甲醇生产工厂的气流中存在的残留气态甲醇。在55bar以及环境温度下,在45nm3/s的气流中,气态甲醇的含量通常为0.8%。在图1所示的构型中,旋转吸收器设备100使用水作为吸收剂液体以2l/s的速度喷洒在以800转/分钟旋转的转子17的顶部上,从而将甲醇的浓度降低至0.04%。转子17包括45000个直径为1.8mm且壁厚为0.1mm的毛细管筒状通道1,所述毛细管筒状通道在直径为0.45m且轴向长度为0.35m的筒形外壳中被钎焊在一起。

根据本发明的旋转吸收器设备是对基于喷雾塔和湿塔的常规洗涤设备和方法的改进,所述常规洗涤设备和方法在工业上是经常使用的。用于本发明的应用的非限制性示例包括对包含co2、氨、水蒸气、甲醇、so2、h2s等的气体进行洗涤。本发明的设备具有有利的尺寸和操作条件,可以用于从相对较小的气体出口去除气态污染物并且用于室内的气体净化。该设备还可以用于洗涤烟道气体中的so2。本发明的设备的相对较小的尺寸对于在船舶上的应用和其他在海洋中的应用是特别有利的。

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