專(zhuān)利名稱(chēng)：一種分層淋洗氣體處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣體處理裝置，特別是氣體需要與不同液體接觸、或與相同或不同固體接觸并需分別淋選的裝置，更具體地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)設(shè)施廢氣的多層填料塔凈化裝置，如水處理設(shè)施排放的含多種有毒有害物質(zhì)的廢氣凈化填料塔。本實(shí)用新型屬于廢氣處理設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，有時(shí)需要或產(chǎn)生一些組分復(fù)雜的氣體，這些氣體中包含有多種類(lèi)型的有毒有害物質(zhì)，主要為惡臭物質(zhì)，如硫化物(硫化氫、低分子硫醇、硫醚、二甲二硫等)，還包含有揮發(fā)性有機(jī)化合物，如苯系物、酚類(lèi)化合物等，還含有氨、低分子有機(jī)胺等，污染周邊環(huán)境。對(duì)于這些氣體的處理或凈化，需要不同的環(huán)境或介質(zhì)，通常只有采用二個(gè)或多個(gè)串聯(lián)裝置，才能達(dá)到最終的處理目的。
例如，廢水及生活污水處理設(shè)施產(chǎn)生的廢氣中包含有硫化物、揮發(fā)性有機(jī)化合物等，在處理這類(lèi)廢氣時(shí)，通常所采用的方法主要有液體洗滌工藝(如CN97211331)、生物過(guò)濾工藝(如CN97121666)以及吸附工藝(《油氣田環(huán)境保護(hù)》，1999，2，37)。這些現(xiàn)有的廢氣凈化工藝大多采用填料塔的裝置形式。在這些填料塔內(nèi)，均設(shè)置了單層或多層的填料。然而，由于生物過(guò)濾工藝中微生物對(duì)不同有毒有害物質(zhì)的代謝活性存在差異，使得填料內(nèi)分布著不同的微生物相，這些微生物相之間存在著復(fù)雜的相關(guān)性，往往在對(duì)不同的物質(zhì)代謝時(shí)進(jìn)行相互干擾與制約；同時(shí)，無(wú)論是吸附工藝中的吸附劑(如活性炭)、還是液體洗滌工藝中的化學(xué)藥劑，對(duì)物質(zhì)的吸附與吸收也都具有選擇性，所以，采用上述裝置形式，其凈化工藝一般都側(cè)重凈化廢氣中某類(lèi)成分，不能全面去除其它類(lèi)型有害物質(zhì)。即便是采用了多層填料，雖然可以適應(yīng)于不同類(lèi)型的組分，但由于不同的填料層均采用同一種淋洗液和淋洗方式，也無(wú)法達(dá)到全面去除各種類(lèi)型有害物質(zhì)的效果。
受廢氣組分的復(fù)雜性及單一凈化工藝所具有的局限性所致，只采用某一種凈化工藝，通常難以達(dá)到復(fù)雜成分廢氣完全凈化的目的。專(zhuān)利JP平1-245834為了解決這一類(lèi)問(wèn)題，提出了采用多個(gè)單層填料塔串聯(lián)形式的解決對(duì)策。這雖然可以解決上述問(wèn)題，但同時(shí)也使得填料塔數(shù)目增多、占地面積擴(kuò)大、裝置建設(shè)及運(yùn)行成本提高。

發(fā)明內(nèi)容
采用具有多個(gè)填料層的結(jié)構(gòu)、各層能夠裝填不同的填料、并且各填料層能夠分別采用不同凈化工藝的填料塔，不僅可以解決上述問(wèn)題，同時(shí)也不會(huì)帶來(lái)諸如填料塔數(shù)目增多、占地面積擴(kuò)大、裝置建設(shè)及運(yùn)行成本提高之類(lèi)的缺陷。但用于廢氣處理的填料通常需要液體淋洗，并且不同的填料或不同的填料層需要不同的淋洗液和淋洗方式，采用相同的淋洗液和淋洗方式不能得到最佳的處理效果。
為了解決不同填料層實(shí)現(xiàn)不同的淋洗，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可以在不同環(huán)境或介質(zhì)條件下對(duì)氣體進(jìn)行分別處理的裝置，能夠處理復(fù)雜組分廢氣的多層填料分別獨(dú)立淋洗操作的多層填料塔凈化裝置。
本實(shí)用新型裝置包括塔體和塔內(nèi)附件，塔內(nèi)附件包括填料層、噴淋裝置、清洗裝置、氣液分行裝置等，其中噴淋裝置位于各填料層上部，清洗裝置位于各填料層下部，氣液分行裝置位于相鄰兩填料層之間。氣液分行裝置包括液體收集板、排氣通道和排氣通道遮蓋物，液體收集板與塔體密封聯(lián)接，液體收集板上設(shè)有排氣通道，排氣通道為在液體收集板上的管狀通道結(jié)構(gòu)，排氣通道的一端與液體收集板相通，另一端高出液體收集板，排氣通道的頂端由排氣通道遮蓋物遮蓋，遮蓋物的截面積大于或等于排氣通道的出口面積，氣體由排氣通道和遮蓋物之間通過(guò)。排氣通道遮蓋物可以由塔體、液體收集板或排氣通道支撐。為防止在液體收集板上產(chǎn)生過(guò)多沉積物，液體收集板采用傾斜設(shè)置方式，清洗裝置設(shè)置在液體收集板的上方、傾斜高的一側(cè)。
塔體和塔內(nèi)附件可以根據(jù)需要選擇不同的形狀、結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，填料層可以根據(jù)處理氣源的不同而選擇一種或幾種。塔體上設(shè)置進(jìn)氣口、排氣口、噴淋進(jìn)液口、清洗進(jìn)液口、排液口，進(jìn)氣口和排氣口設(shè)置在塔體兩端，噴淋進(jìn)液口根據(jù)噴淋裝置位置相應(yīng)設(shè)置，一般設(shè)置在兩層填料層之間的塔體上，清洗進(jìn)液口與排液口均在液體收集板上方相應(yīng)位置的塔體上設(shè)置，為減少液體收集板上的持液量，清洗進(jìn)液口與排液口可以與液體收集板相切，分別設(shè)置在液體收集板傾斜高的一側(cè)和傾斜低的一側(cè)。
本實(shí)用新型裝置可以根據(jù)需要確定層數(shù)，一般為2～20層，可以裝填相同或不同的填料，在各填料層之間設(shè)置氣液分行裝置實(shí)現(xiàn)各填料層獨(dú)立淋洗。
氣液分行裝置可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)為不同結(jié)構(gòu)，其功能為收集接收上層淋洗液，并通過(guò)排液口排出塔外，同時(shí)使氣體連續(xù)進(jìn)入下一層(順流和逆流均可)。下面參照附圖具體描述本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)及幾種氣液分行裝置的具體結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以在一個(gè)塔中實(shí)現(xiàn)不同填料層的獨(dú)立淋洗操作，占地面積小，操作簡(jiǎn)便。本實(shí)用新型裝置可以用于一種需要在不同環(huán)境或介質(zhì)中進(jìn)行氣體反應(yīng)或處理的情況，特別適用于成分復(fù)雜廢氣的凈化處理，例如水處理設(shè)施排放的含有硫化氫、苯、揮發(fā)烴等成分的廢氣。本實(shí)用新型裝置可以同時(shí)運(yùn)行由顆?；钚蕴?、瓷環(huán)和泥炭等三種或三種以上填料所進(jìn)行的吸附、生物洗滌與生物過(guò)濾的凈化工藝，從而實(shí)現(xiàn)上述復(fù)雜組分廢氣的完全凈化。由于不同的填料層需要不同的淋洗液和淋洗方式，所以，本實(shí)用新型裝置非常適用于這種工藝形式。


圖1為本實(shí)用新型裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型一種氣液分行裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2氣液分行裝置局部放大圖；
圖4為圖2氣液分行裝置俯視圖；圖5為可以替換圖3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為可以替換圖3的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為可以替換圖3的第三種結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為可以替換圖3的第四種結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為圖6結(jié)構(gòu)俯視圖；圖10為圖9中17與18結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖11為本實(shí)用新型另一種氣液分行裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為圖11氣液分行裝置中遮蓋物的俯視圖；圖13為圖11氣液分行裝置中遮蓋物的側(cè)視圖；圖14為可以替換圖12的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，本實(shí)用新型裝置由塔體1、填料層2、噴淋裝置3、氣液分行裝置4、噴淋泵5、清洗裝置6、排液口7、進(jìn)氣口8、排氣口9等組成，填料層2的上方有噴淋裝置3，兩層填料之間有氣液分行裝置4，氣液分行裝置4收集的液體由排液口7排出塔外排放或循環(huán)使用，排液口7外設(shè)置有回型、S型或其它形式的液封，防止氣體從排液口流出或流入。從進(jìn)氣口8進(jìn)入塔內(nèi)的氣體依次通過(guò)各填料層，由排氣口9排放，也可以采用由上進(jìn)氣、由下排氣的操作方式。
圖2是一種氣液分行裝置結(jié)構(gòu)示意圖，具體結(jié)構(gòu)如圖3和圖4。該氣液分行裝置包括液體收集板10、排氣通道11、和排氣通道遮蓋物12。液體收集板10可以是一種傾斜設(shè)置的平板結(jié)構(gòu)，上面分布著多個(gè)排氣通道11，這種通道呈管狀結(jié)構(gòu)，與液體收集板10相通，聯(lián)接方式可以為焊接或其它密封聯(lián)接方式，這些通道的總面積為液體收集板10面積的10％～80％。在圖3中，排氣通道遮蓋物12為一種彎管結(jié)構(gòu)，中間與排氣通道11相通，兩端向下傾斜2～30°、且兩端管口呈2～80°的向下斜角開(kāi)口形式，排氣通道11的高度及排氣通道遮蓋物12的彎管長(zhǎng)度可以根據(jù)需要具體確定。排氣通道遮蓋物也可以設(shè)計(jì)為圖5中的結(jié)構(gòu)，即排氣通道遮蓋物13與排氣通道11直接連接，成為一體的管狀結(jié)構(gòu)。
圖6、圖7、圖8給出了另外三種可以替換圖3中排氣通道遮蓋物的結(jié)構(gòu)。圖6和圖7為呈傘狀或弧狀凸起的排氣通道遮蓋物14，或一端密封一端開(kāi)口的桶狀結(jié)構(gòu)16，這些遮蓋物的最大截面積均大于排氣通道11的出口面積，其下邊緣最好低于排氣通道11的上口邊緣、或與其在同一水平位置。遮蓋物14可以采用圖6、圖7所示的支撐方式，圖6采用四個(gè)支撐柱15固定在排氣通道上，圖7采用四個(gè)支撐柱15固定于液體收集板10上，當(dāng)然，也可以采用其它數(shù)量的支撐柱，也可以支撐于其它位置，如塔體上。遮蓋物16也可以采用上述方式支撐。支撐柱15與遮蓋物14或16的連接點(diǎn)最好位于遮蓋物的邊緣部位，如圖10所示，可以對(duì)遮蓋物上液體的流下起導(dǎo)流作用。
圖12為另一種氣液分行裝置結(jié)構(gòu)示意圖，由液體收集板17、氣體通道18、氣體通道遮蓋物19構(gòu)成。液體收集板17為環(huán)形板結(jié)構(gòu)，寬度一般為塔內(nèi)徑的7～47％，氣體通道18由液體收集板17的內(nèi)側(cè)邊緣向上折起形成，高度一般為液體收集板17寬度的5～60％。氣體通道遮蓋物19為一種向上隆起的、具有支撐結(jié)構(gòu)的弧形板，直徑大于氣體通道18的直徑，由支撐結(jié)構(gòu)支撐在液體收集板17上，也可支撐于塔壁上或氣體通道上。由于支撐作用，氣體通道遮蓋物19與液體收集板17之間形成一定空隙。氣體通道遮蓋物19的支撐可以采用齒狀支撐，如圖13中的多個(gè)齒20和圖15中的4個(gè)齒24，當(dāng)然，也可以使用其它數(shù)量的齒數(shù)。使用齒狀結(jié)構(gòu)支撐時(shí)，支撐于液體收集板20上最為方便，如果使用其它支撐，如柱狀結(jié)構(gòu)，也可以支撐在塔的內(nèi)壁上。
權(quán)利要求1.一種分層淋洗氣體處理裝置，包括塔體和塔內(nèi)附件，塔內(nèi)附件包括填料層、噴淋裝置、清洗裝置，噴淋裝置位于各填料層上部、清洗裝置位于填料層下部，其特征在于塔內(nèi)附件還包括氣液分行裝置，氣液分行裝置位于相鄰兩填料層之間，氣液分行裝置包括液體收集板、排氣通道和排氣通道遮蓋物，液體收集板與塔體密封連接，液體收集板上設(shè)有排氣通道，排氣通道為在液體收集板上的管狀通道結(jié)構(gòu)，排氣通道一端與液體收集板相通，另一端高出液體收集板，排氣通道頂端由排氣通道遮蓋物遮蓋，遮蓋物截面積大于或等于排氣通道出口面積，排氣通道遮蓋物與液體收集板之間形成空隙，排氣通道遮蓋物由塔體、液體收集板或排氣通道支撐，清洗裝置設(shè)置在液體收集板的上方。
2.按照權(quán)利要求1所述的分層淋洗氣體處理裝置，其特征在于所述的塔體上設(shè)置進(jìn)氣口、排氣口、噴淋進(jìn)液口、清洗進(jìn)液口、排液口，進(jìn)氣口和排氣口設(shè)置在塔體兩端，噴淋進(jìn)液口和清洗進(jìn)液口在兩層填料之間的塔體上設(shè)置。排液口在液體收集板上方與液體收集板相切位置的塔體上設(shè)置。
3.按照權(quán)利要求1所述的分層淋洗氣體處理裝置，其特征在于所述的填料層為2～20層，排液口外設(shè)置有回型或S型液封。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的分層淋洗氣體處理裝置，其特征在于其中的液體收集板為平板結(jié)構(gòu)，排氣通道為分布在液體收集板上的管狀結(jié)構(gòu)，并與液體收集板相通，排氣通道的總面積為收集板面積的10％～80％，排氣通道由排氣通道遮蓋物遮蓋。
5.按照權(quán)利要求4所述的分層淋洗氣體處理裝置，其特征在于所述的液體收集板采用傾斜設(shè)置的平板結(jié)構(gòu)，傾角為1°～45°，在傾斜高的一側(cè)設(shè)置清洗進(jìn)液口，在傾斜低的一側(cè)設(shè)置排液口。
6.按照權(quán)利要求4所述的分層淋洗氣體處理裝置，其特征在于所述的排氣通道遮蓋物為彎管結(jié)構(gòu)，中間與排氣通道相通，兩端向下傾斜2°～30°，兩端管口為2°～80°的向下斜角開(kāi)口。
7.按照權(quán)利要求4所述的分層淋洗氣體處理裝置，其特征在于所述的排氣通道和排氣通道遮蓋物為直管與彎管連接為一體的管狀結(jié)構(gòu)。
8.按照權(quán)利要求4所述的分層淋洗氣體處理裝置，其特征在于所述的排氣通道遮蓋物為傘狀結(jié)構(gòu)、或一端密封一端開(kāi)口的桶狀結(jié)構(gòu)，遮蓋物的最大截面積大于排氣通道的出口面積，遮蓋物的下邊緣低于排氣通道的上口邊緣或與其在同一水平位置。
9.按照權(quán)利要求7所述的分層淋洗氣體處理裝置，其特征在于所述的排氣通道遮蓋物支撐在排氣通道上，或支撐在液體收集板上，或支撐在塔體上，支撐方式采用齒狀支撐或柱狀結(jié)構(gòu)支撐。
10.按照權(quán)利要求1、2或3所述的分層淋洗氣體處理裝置，其特征在于其中的氣液分行裝置的液體收集板為環(huán)形板，寬度為塔內(nèi)徑的7％～47％，氣體通道由液體收集板的內(nèi)側(cè)邊緣向上折起形成，高度為液體收集板寬度的5％～60％，氣體通道遮蓋物為一向上隆起的弧形、具有支撐結(jié)構(gòu)的板，直徑大于氣體通道的直徑，由支撐結(jié)構(gòu)支撐在液體收集板上或支撐在氣體通道或塔壁上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種分層淋洗氣體處理裝置，屬于廢氣凈化處理設(shè)備。本實(shí)用新型裝置解決了現(xiàn)有技術(shù)使用多個(gè)裝置占地面積大、操作復(fù)雜，以及多層填料不能獨(dú)立淋洗的問(wèn)題。本實(shí)用新型裝置由塔體、多個(gè)填料層、噴淋裝置、清洗裝置以及氣液分行裝置等構(gòu)成。采用本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的氣液分行裝置，可以使多個(gè)填料層分別進(jìn)行獨(dú)立淋洗，在一個(gè)裝置中實(shí)現(xiàn)不同的多種工藝過(guò)程。本實(shí)用新型裝置適用于氣體需要不同環(huán)境或介質(zhì)條件下的處理，特別適用于含復(fù)雜組分廢氣的凈化處理過(guò)程。
文檔編號(hào)B01D47/06GK2546078SQ0221176
公開(kāi)日2003年4月23日 申請(qǐng)日期2002年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月15日
發(fā)明者王玉亭, 郭兵兵 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院