一种用于洗涤气体的循环吸收装置及系统的制作方法

1.本技术涉及化工技术领域，具体涉及一种用于洗涤气体的循环吸收装置。


背景技术：

2.现有的用于洗涤气体的吸收装置，例如氟化氢的洗涤吸收装置，主要包括一个吸收塔和一个洗涤塔。粗制气体从反应转炉通过导气管进入洗涤塔，先将粗制气体的杂质初步去除。洗涤塔出来的气体经过冷凝提纯后进入吸收塔，而后往吸收塔中加入能与气体发生反应的溶液来吸收大部分气体，最后进入尾气处理系统。由于气体经过吸收塔的时间很快，导致气体无法来得及与吸收塔内的溶液进行完全反应，使得最终经过处理排放出的尾气未能达到环保要求，超标排放，造成环保污染。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，需要提供一种洗涤和吸收气体的技术方案，用以解决现有技术存在的气体吸收率低、尾气超标排放的问题。
4.为实现上述目的，在第一方面，发明人提供了一种用于洗涤气体的循环吸收装置，包括：
5.装置本体，具有第一进液口、第二进液口、第一出液口和溢流口；所述第一进液口用于与吸收塔的第二出液口相连通，所述溢流口用于与洗涤塔的第三进液口相连通；
6.导流管，设置于所述装置本体内，一端与所述第一进液口连通，另一端向下自由延伸；所述导流管的自由延伸端的高度小于所述溢流口的高度；
7.泵，通过第一管路与所述第一出液口连通，以及通过第二管路与所述第二进液口连通。
8.区别于现有技术，上述技术方案通过导流管将液体导入第一出液口，利用第一管路、第二管路和泵的配合，将流出装置本体的液体再次送回装置本体内进行反应。装置本体上设置的溢流口用于与洗涤塔连通，将装置本体内充分反应的液体送至洗涤塔，对制备的气体进行充分洗涤。多次循环重复后，增加了制备的气体的反应时间，尚未完全反应的气体被进一步吸收，大大提高了制备的气体的吸收率，降低了生产成本，减少了污染排放。
9.在一些实施例中，所述泵还用于通过第三管路与所述吸收塔的第四进液口连通。
10.在一些实施例中，所述第三管路上设置有第一控制阀门。
11.在一些实施例中，所述第二管路上设置有第二控制阀门。
12.在一些实施例中，所述导流管的自由延伸端位于所述第一出液口的正上方。
13.在本技术的第二方面，发明人提供了一种用于洗涤气体的循环吸收系统，包括：
14.用于洗涤气体的循环吸收装置，为如第一方面所述的用于洗涤气体的循环吸收装置；
15.吸收塔，具有第二出液口、排液口、第一进气口、第四进液口和第五进液口；所述第二出液口与所述装置的第一进液口相连通；所述排液口上设置有第三控制阀门；
16.洗涤塔，具有第三进液口、第二进气口和出气口；所述第三进液口与所述装置的溢流口相连通。
17.上述技术方案通过循环吸收装置连接吸收塔和洗涤塔，通过循环吸收装置延长了气体和液体的反应时间，对气体进行二次吸收，不仅提高了气体的吸收率，且从吸收塔出来的液体可以再进入循环吸收装置内再次进行反应，且充分利用了吸收了气体的液体，大大降低了污染排放，节约了生产成本。
18.在一些实施例中，所述第二出液口与所述装置的第一进液口通过软管相连通，和/或，所述第三进液口与所述装置的溢流口通过软管相连通。
19.在一些实施例中，所述洗涤塔的出气口依次通过水冷凝器、第一冷凝器、第二冷凝器与所述吸收塔的第一进气口相连通。
20.在一些实施例中，所述吸收塔内还设置有喷淋装置，所述喷淋装置与所述吸收塔的第五进液口相连通。
21.在一些实施例中，所述喷淋装置的数量为多个，多个喷淋装置阵列排布于所述吸收塔的内表面。
22.上述

技术实现要素：
相关记载仅是本技术技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本技术的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本技术的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本技术的具体实施方式及附图进行说明。
附图说明
23.图1为背景技术所述气体洗涤吸收装置；
24.图2为本技术一实施例所述的用于洗涤气体的循环吸收装置结构图；
25.图3为本技术一实施例所述的用于洗涤气体的循环吸收系统的结构图；
26.图4为本技术一实施例所述的洗涤塔的结构图；
27.图5为本技术一实施例所述的用于洗涤气体的循环吸收系统的模块结构图。
28.附图标记说明：
29.1、循环吸收装置，11、第一进液口，12、第二进液口，13、第一出液口，14、溢流口，15、导流管；
30.2、吸收塔，21、第二出液口，22、第四进液口，23、排液口，24、第一进气口，25、第五进液口；
31.3、洗涤塔，31、第三进液口，32、第二进气口，33、出气口；
32.4、泵；
33.5、第一管路；
34.6、第二管路，61、第二控制阀门；
35.7、第三管路，71、第一控制阀门。
具体实施方式
36.为详细说明本技术可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于
更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
37.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本技术中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。
38.除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本技术所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本技术。
39.在本技术的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，表示：存在a，存在b，以及同时存在a和b这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。
40.在本技术中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。
41.在没有更多限制的情况下，在本技术中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。
42.与《审查指南》中的理解相同，在本技术中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本技术实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。
43.在本技术实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
44.除非另有明确的规定或限定，在本技术实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本技术所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本技术实施例中的具体含义。
45.如图1所示，现有的气体洗涤吸收装置主要包括一个吸收塔和一个洗涤塔。以洗涤氢氟酸气体为例，氟化氢属于高度危害性物质，且腐蚀性较强。通常使98％浓硫酸进入吸收
塔，对生产尾气进行喷淋，吸收大部分气体后进入洗涤塔。粗制气体从反应转炉通过导气管进入洗涤塔，98％浓硫酸进入洗涤塔后与粗制气体进行热交换，将气体粗制气体的水分、硫酸和粉尘去除。洗涤塔出来的气体分别经水冷、一冷和二冷等工序提纯后进入吸收塔，用98％浓硫酸吸收大部分气体后进入尾气处理系统。此法存在以下缺陷：一是气体吸收率低，未能达到环保要求，导致氟化物超标排放，造成环保污染；二是气体吸收率低，造成气体的浪费，加大生产成本。
46.为解决上述问题，请参阅图2和图3，本技术第一方面提供了一种用于洗涤气体的循环吸收装置，包括装置本体、导流管和泵。
47.装置本体具有第一进液口11、第二进液口12、第一出液口13和溢流口14。第一进液口11用于与吸收塔2的第二出液口21相连通，溢流口14用于与洗涤塔3的第三进液口31相连通。导流管15设置于装置本体内，一端与第一进液口11连通，另一端向下自由延伸。导流管15的自由延伸端的高度小于溢流口14的高度。泵4通过第一管路5与第一出液口13连通，以及通过第二管路6与第二进液口12连通。
48.装置本体内可用于盛放液体。液体从吸收塔2流的第二出液口21出后可在装置本体继续反应，增加液体的吸收反应时间。装置本体优选采用防腐蚀的材料制成，避免装置本体长时间浸泡于液体中被腐蚀。在一些实施例中，装置本体的底部设置有第一出液口13，在另一些实施例中，第一出液口13还可以设置于其他位置。将第一出液口13设置于装置本体的底部便于液体在重力作用下流出循环吸收装置1。第一进液口11和第二进液口12的位置可以设置于装置本体的顶部或侧壁。第一进液口11和第二进液口12设置于装置本体的顶部，能延长液体流经装置本体的时间，进一步增加液体的吸收反应时间。
49.溢流口14用于与洗涤塔3的第三进液口31相连通。装置本体内的液面达到溢流口14的高度后，液体从溢流口14流出，进入洗涤塔3进行洗涤。溢流口14的位置可根据实际生产需要进行设置和调整。溢流口14的高度大于导流管15的自由延伸端的高度，避免导流管15流出的液体直接经溢流口14流出。
50.导流管15设置于装置本体内，一端与第一进液口11连通，另一端向下自由延伸。导流管15向下延伸至靠近第一出液口13，便于流经导流管15的液体优先从第一出液口13流出，而不会从溢流口14流出。
51.泵4是输送流体或使流体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。泵4通常可按工作原理分为容积式泵4、动力式泵4和其他类型泵4三类。除按工作原理分类外，还可按其他方法分类和命名。如，按驱动方法可分为电动泵4和水轮泵4等；按结构可分为单级泵4和多级泵4；按用途可分为锅炉给水泵4和计量泵4等；按输送液体的性质可分为水泵4、油泵4和泥浆泵4等，水泵4只能输送以流体为介质的物流，不能输送固体。
52.第一管路5是与第一出液口13直接连通的管路，第二管路6是与第二进液口12直接连通的管路。泵4通过第一管路5与第一出液口13连通，通过第二管路6与第二进液口12连通，将第一出液口13流出的液体输送至第二进液口12，使循环吸收装置1流出的液体再次进入装置内。
53.在具体应用过程中，尚未完全反应的液体从吸收塔2的第二出液口21流出，从第一进液口11流入装置本体，经过装置本体内的导流管15，在装置本体内进行充分反应，进一步
吸收制备的气体。液体流至到导流管15的自由延伸端后，从第一出液口13流出，进入第一管路5。第一管路5内的液体在泵4的作用下流入第二管路6，进入第二进液口12，再次流入装置本体。由于导流管15流出的液体更靠近第一出液口13，更容易从第一出液口13流出，因此从第二进液口12流入装置本体的液体在装置本体内积累，液体继续反应。当液面高度高于溢流口14的高度后，液体从溢流口14流出，进入洗涤塔3的第三进液口31，在洗涤塔3内洗掉制备的气体内的水分、灰尘等。
54.区别于现有技术，上述技术方案通过导流管15将液体导入第一出液口13，利用第一管路5、第二管路6和泵4的配合，将流出装置本体的液体再次送回装置本体内进行反应。装置本体上设置的溢流口14用于与洗涤塔3连通，当装置本体内的液体的液面高度达到溢流口14的高度时，此时用于反应的液体与待处理的气体之间已经进一步得到充分反应。装置本体内充分反应的液体经溢流口14后传输至洗涤塔3，以实现对反应炉制备的气体进行充分洗涤。多次循环重复后，增加了制备的气体的反应时间，尚未完全反应的气体被进一步吸收，大大提高了制备的气体的吸收率，降低了生产成本，减少了污染排放。
55.在本技术的一些实施例中，可选地，泵4还用于通过第三管路7与吸收塔2的第四进液口22连通。
56.第三管路7是直接与吸收塔2的第四进液口22连通的管路。泵4通过第三管路7与吸收塔2的第四进液口22连通，将第一管路5内的液体部分输送至第三管路7，从而使得液体再次进入吸收塔2，进行二次吸收。液体再次进入吸收塔2内反应，吸收制备的气体，从而提高制备的气体的利用率。
57.在本技术的一些实施例中，可选地，第三管路7上设置有第一控制阀门71。
58.第一控制阀门71是具有导流、截流、调节、节流、防止倒流、分流或溢流卸压等功能的部件，可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性化学介质、泥浆、液态金属和放射性物质等各种类型的流体活动。控制阀门有多种，例如调节阀、分流阀、安全阀、截断阀、止回阀等。不限地，第一控制阀门71可采用调节阀，调节第三管路7的流量、压力。
59.第三管路7与吸收塔2的第四进液口22连通，在第三管路7上设置第一控制阀门71，便于控制第三管路7内的流量和压力，维持压力平衡的状态。
60.在本技术的一些实施例中，可选地，第二管路6上设置有第二控制阀门61。
61.第二控制阀门61是具有导流、截流、调节、节流、防止倒流、分流或溢流卸压等功能的部件，可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性化学介质、泥浆、液态金属和放射性物质等各种类型的流体活动。不限地，第二控制阀门61可采用调节阀，调节第二管路6的流量、压力。
62.第二管路6与装置本体的第二进液口12连接，在第二管路6上设置第二控制阀门61，便于控制第二管路6内的流量和压力，维持压力平衡的状态。
63.在本技术的一些实施例中，可选地，导流管15的自由延伸端位于第一出液口13的正上方。如此设置，导流管15内的液体一流出导流管15便直接进入第一出液口13，有效地控制了装置本体内的液体流向，避免导流管15内流出的液体进入溢流口14而流入洗涤塔3。
64.请参阅图2，在本技术的第二方面提供了一种用于洗涤制备的气体的循环吸收系统，包括用于洗涤制备的气体的循环吸收装置1、吸收塔2和洗涤塔3。用于洗涤制备的气体的循环吸收装置1为如第一方面提供的用于洗涤制备的气体的循环吸收装置1。吸收塔2具
有第二出液口21、排液口23、第一进气口24、第四进液口22和第五进液口25。第二出液口21与装置的第一进液口11相连通。排液口23上设置有第三控制阀门。洗涤塔3具有第三进液口31、第二进气口32和出气口33，第三进液口31与装置的溢流口14相连通。
65.吸收塔2是利用液体吸收制备的气体的机构。在吸收塔2内利用能与制备的气体反应的液体来充分吸收气体。吸收塔2具有第二出液口21、排液口23、第一进气口24、第四进液口22和第五进液口25。第二出液口21用于将吸收塔2内未完全反应的液体排出。第二出液口21与装置的第一进液口11相连通。排液口23用于在循环吸收过程结束后，排出吸收塔2内残留的液体。排液口23上设置有第三控制阀门，在循环吸收过程中处于关闭状态，在循环吸收结束后开启。不限地，第二出液口21和排液口23可以设置于吸收塔2的底部，便于液体排出。而从装置本体的第一出液口13排出的液体经过第一管路5和第三管路7，吸收塔2的第四进液口22进入吸收塔2进行二次吸收。
66.如图4所示，洗涤塔3具有第三进液口31、第二进气口32和出气口33，第三进液口31与装置的溢流口14相连通。洗涤塔3与反应炉连接，用于洗涤反应炉产出的气体，去除气体中的水分、灰尘等杂质。
67.具体使用时，反应炉产出的气体从第二进气口32进入洗涤塔3进行洗涤，洗涤后的气体依次经过洗涤塔的出气口33、吸收塔的第一进气口24进入到吸收塔2中，而后用于吸收气体的液体从第五进液口25进入吸收塔2，与吸收塔内的气体进行反应，反应后的液体经由第二出液口21、第一进液口11进入循环吸收装置本体中。通过设置循环吸收装置1，在吸收塔2内尚未反应完全的气体和液体可以在循环吸收装置本体内继续进行反应，从而使得气体得到更加充分地处理。经由循环吸收装置本体内的液体从第一出液口13流出后，一部分液体经过第三管路进入吸收塔二次吸收未反应完全的气体，另一部分液体经过第二管路再次进入循环吸收装置1中，继续与气体进行反应。当循环吸收装置内的液体积累到一定程度后，其液面高度高于溢流口的高度，液体从溢流口溢出进入洗涤塔，对洗涤塔内的气体进行洗涤，除去洗涤塔内气体中存在的杂质。这样，在第三进液口31流入的液体的作用下，能洗涤去除洗涤他内气体中的部分杂质，提升气体处理效率。如此循环反复多次，可以有效将反应炉内产生的气体处理充分，防止在排放后产生污染。
68.区别于现有技术，上述技术方案通过循环吸收装置1连接吸收塔2和洗涤塔3，利用循环吸收装置延长了气体和液体的反应时间，对气体进行二次吸收，不仅提高了气体的吸收率，且从吸收塔出来的液体可以再进入循环吸收装置内再次进行反应，且充分利用了二次吸收气体的液体，大大降低了污染排放，节约了生产成本。
69.在本技术的一些实施例中，可选地，第二出液口21与装置的第一进液口11通过软管相连通，和/或，第三进液口31与装置的溢流口14通过软管相连通。软管采用耐腐蚀材料，避免长时间接触液体被腐蚀。由于液体在重力作用下从第二出液口21流入第一进液口11，第二出液口21和第一进液口11之间无需设置泵4来驱动液体运输，第二出液口21和第一出液口13之间的压力较小，第二出液口21与第一进液口11可通过软管连接。第三进液口31与装置的溢流口14之间也是通过重力使液体从溢流口14流入第三进液口31，因此，第三进液口31与装置的溢流口14也可通过软管相连通。
70.如图5所示，在本技术的一些实施例中，可选地，洗涤塔3的出气口33依次通过水冷凝器、第一冷凝器、第二冷凝器与吸收塔2的第一进气口24相连通。
71.洗涤塔3初步洗涤排出的气体依次通过水冷凝器、第一冷凝器、第二冷凝器，去除了水分、so2、sif4等组分。第二冷凝器排出的未凝气进入吸收塔2的第一进气口24，对洗涤后的气体进行吸收。
72.在本技术的一些实施例中，可选地，吸收塔2内还设置有喷淋装置，喷淋装置与吸收塔2的第五进液口25相连通。
73.吸收塔2内部的喷淋装置可以是由喷淋管和喷嘴组成的网状系统，包括喷淋层和吸收塔2再循环泵4。吸收塔2再循环泵4安装在吸收塔2旁，用于吸收塔2内喷淋液的再循环，泵4头采用耐腐蚀材料。每台吸收塔2再循环泵4均对应一个喷淋层，喷淋层上安装空心锥喷嘴，其作用是将喷淋液雾化。喷淋液由吸收塔2再循环泵4通过喷淋管组送到喷嘴，形成非常细小的液滴喷入废气中。
74.在本技术的一些实施例中，可选地，喷淋装置的数量为多个，多个喷淋装置阵列排布于吸收塔2的内表面。
75.喷淋装置数量越多，能喷淋到的区域面积越大，被喷淋吸收的制备的气体越多，吸收越充分。流经每个喷淋装置的流量相等，因此喷淋装置能使喷淋液在吸收塔2内均匀分布。
76.为了让读者更直观地对本技术某些具体实施方式进行理解，本技术还提供了如下实施例，供读者参考。
77.在吸收塔2和洗涤塔3之间建设一个用于洗涤气体的循环吸收装置1，进行第二次回收：98％浓硫酸从吸收塔2出来后流入循环吸收装置1，被泵4抽出，通过第三管路7(设置第一控制阀门71)再进入吸收塔2进行二次吸收，循环吸收装置1设置溢流口14，经过二次吸收的硫酸溢流进入洗涤塔3。其中，第三管路7压力控制为(2
±
0.1)mpa。为了保证压力的控制，泵4的出口设置第二管路6，直接回循环吸收装置1，即第二管路6，设置第二控制阀门61。第三管路7和第二管路6均设置压力表，方便实时监测第三管路7和第二管路6的压力，进而调整泵4的动力大小以实现对第三管路7和第二管路6的流量调节。
78.需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。