本發(fā)明涉及一種用于氣相反應(yīng)的結(jié)晶設(shè)備,屬于化工設(shè)備領(lǐng)域,特別是涉及一種用于處理兩種氣體反應(yīng)生成固相的結(jié)晶塔。
背景技術(shù):
結(jié)晶是固體物質(zhì)以晶體狀態(tài)從蒸汽、溶液或熔融物中析出的過(guò)程,早在幾千年以前,它就被人們用來(lái)從海水中提取食鹽。據(jù)統(tǒng)計(jì),在現(xiàn)代社會(huì)中,大約有2/3的大宗化學(xué)產(chǎn)品都是固體產(chǎn)品,特別是在醫(yī)藥行業(yè)中,有85%的產(chǎn)品是固體產(chǎn)品,這些固體產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程,都離不開結(jié)晶操作。傳統(tǒng)的工業(yè)結(jié)晶研究領(lǐng)域,一般可以分為四大類,即溶液結(jié)晶、熔融結(jié)晶、沉淀結(jié)晶和升華結(jié)晶。
結(jié)晶設(shè)備是一個(gè)重要的單元化工設(shè)備。目前,冷卻結(jié)晶設(shè)備主要采用間壁冷卻結(jié)晶設(shè)備和真空冷卻結(jié)晶設(shè)備,其中間壁冷卻結(jié)晶設(shè)備以?shī)A套冷卻結(jié)晶槽居多,其耗水量較大,且換熱面易結(jié)垢,冷卻生產(chǎn)效率很低;真空冷卻結(jié)晶設(shè)備僅在少數(shù)企業(yè)采用,通常由于需要使用蒸汽進(jìn)行噴射抽真空,蒸汽能耗較高。為了克服間壁冷卻結(jié)晶設(shè)備和真空結(jié)晶設(shè)備存在的缺點(diǎn)與不足,空氣冷卻結(jié)晶塔已成功應(yīng)用于化工生產(chǎn)冷卻結(jié)晶,但結(jié)晶塔體積較大,能耗較高的問(wèn)題仍然存在。
專利CN 202569637公開了一種結(jié)晶塔,包括結(jié)晶塔本體和結(jié)晶塔本體外壁的夾套,其特征在于,所述的結(jié)晶塔本體頂部設(shè)有減速機(jī),減速機(jī)下連有攪拌器,攪拌器通于塔體底部,攪拌器上設(shè)有攪拌槳,塔體的上封頭上設(shè)有進(jìn)料口,下封頭的底部設(shè)有出料口和排污口,塔體側(cè)邊中上部設(shè)有溫控儀,塔體的外部設(shè)有液位計(jì),所述夾套的底部設(shè)有進(jìn)液口,夾套的上部設(shè)有出液口,所述進(jìn)液口和出液口上分別設(shè)有溫控儀,本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,方便實(shí)用。但該結(jié)晶器主要用在油脂的加工過(guò)程中,以脫去油脂中的蠟,應(yīng)用具有局限性。
專利CN1833747公開了一種連續(xù)結(jié)晶塔,該結(jié)晶塔是由結(jié)晶的精制段、回收段、提純段和熔融段組成,將待分離物系送入精制段和回收段之間,通過(guò)結(jié)晶將目標(biāo)產(chǎn)物制得,送入提純段內(nèi)提純,得到純度很高的成品;在回收段內(nèi)將目標(biāo)產(chǎn)物充分回收,在提純段內(nèi)提純,殘液排放。提純段內(nèi)的分離機(jī)理是發(fā)汗作用、重結(jié)晶機(jī)理和逆流洗滌機(jī)理,此段設(shè)置,可以提供很多理論級(jí)的分離過(guò)程,將這些間歇的重結(jié)晶過(guò)程,在一個(gè)塔式的提純段中一次完成,大幅度的縮短了提純工藝,節(jié)省了設(shè)備投資,降低了能耗和操作費(fèi)用。而且,隨著產(chǎn)品純度要求的提高,可以設(shè)計(jì)更高的提純段來(lái)達(dá)到要求。該結(jié)晶塔適用于將液體物料連續(xù)送入該設(shè)備中,連續(xù)分離得到高純產(chǎn)品。主要用于化工、石化、制藥、冶金等領(lǐng)域的結(jié)晶過(guò)程中。
石油化工行業(yè)的酸性氣主要來(lái)自于天然氣開采、油田伴生氣、煤化工、煉油化工行業(yè)。在能源進(jìn)行加工處理的過(guò)程中又會(huì)對(duì)后續(xù)的處理產(chǎn)生不利影響(如催化劑中毒、管道腐蝕),因此必須控制工藝原料和產(chǎn)品中的硫含量。在脫硫的過(guò)程中硫元素以硫化氫的形式離開工藝系統(tǒng)外排進(jìn)入鍋爐焚燒,以二氧化硫的形式排入大氣。我國(guó)煙氣脫硫技術(shù)起步比較晚,脫硫副產(chǎn)品利用率更低。所以,絕大部分脫硫副產(chǎn)品閑置堆放,占用大量土地資源并造成二次污染。而采用脫硫劑循環(huán)再生使用、回收硫資源的脫硫技術(shù),其回收產(chǎn)品為單質(zhì)硫和硫酸等,均可作為化工原料,相對(duì)于其他脫硫工藝而言,其回收產(chǎn)品有更好的市場(chǎng)前景。
我國(guó)煉廠酸性氣的處理,主要是利用酸性氣制備硫磺,目前比較常用的有兩種工藝技術(shù),一種是二級(jí)克勞斯工藝結(jié)合尾氣加氫還原工藝,及溶劑吸收工藝技術(shù)。另一種工藝技術(shù)是美國(guó)Merichem公司氣體技術(shù)產(chǎn)品公司開發(fā)的LO-CAT工藝技術(shù)。LO-CAT工藝技術(shù)特點(diǎn)是工藝流程簡(jiǎn)單,操作彈性大,占地面積小,初次投資費(fèi)用低;但運(yùn)行成本過(guò)高,化學(xué)溶劑消耗大,不適合規(guī)模較大的脫硫裝置,含鐵廢水難處理,硫磺產(chǎn)品質(zhì)量不高。LO-CAT工藝國(guó)外主要致力于降低生產(chǎn)成本,減少設(shè)備尺寸以及改善硫磺的質(zhì)量等。國(guó)內(nèi)方面,LO-CAT工藝所使用的主要催化劑和其他化學(xué)藥劑均為進(jìn)口,相關(guān)催化劑的研究工作還處于起步階段LO-CAT催化劑的研發(fā)還需投入大量工作。
酸性氣的綜合利用,可以采用投資較少的吸收法脫硫工藝技術(shù),該技術(shù)以堿劑為吸收劑,將硫化氫回收制備亞硫酸鹽。該技術(shù)將酸性氣進(jìn)行燃燒生成二氧化硫,然后送入吸收塔進(jìn)行化學(xué)吸收生成亞硫酸鹽溶液,再將溶液與堿性吸收劑反應(yīng),制備亞硫酸鹽液體產(chǎn)品,或者生成亞硫酸鹽結(jié)晶物,經(jīng)分離、干燥等工序制備成亞硫酸鹽固體產(chǎn)品。該工藝裝置流程較短,反應(yīng)簡(jiǎn)單,操作彈性大,可適用于中小氣量的酸性氣工況,且氣量波動(dòng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)影響,可通過(guò)選擇不同的工序生產(chǎn)固體或者液體產(chǎn)品,選擇不同的吸收劑可生產(chǎn)不同類型的亞硫酸鹽,且通過(guò)三段吸收實(shí)現(xiàn)尾氣達(dá)標(biāo)排放,實(shí)現(xiàn)凈化尾氣的目的。但實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中存在設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,維修費(fèi)用較高的確定。
石油化工領(lǐng)域中的酸性氣主要包括硫化氫和二氧化碳,目前主要通過(guò)堿法吸收制備硫化鈉或硫氫化鈉,但由于酸性氣中含有一定體積的二氧化碳,堿法吸收會(huì)生成碳酸鈉、碳酸氫鈉等容易結(jié)晶的物質(zhì),導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)固含量較高,出現(xiàn)結(jié)晶、堵塞管道、設(shè)備等現(xiàn)象,影響裝置的長(zhǎng)周期、穩(wěn)定運(yùn)行。目前,對(duì)于酸性氣處理需要一種綜合考慮安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性等因素的酸性氣處理方法及反應(yīng)器。根據(jù)酸性氣組成、產(chǎn)品要求及技術(shù)目標(biāo),新型吸收法酸性氣綜合利用工藝技術(shù)分為三類工況:a、利用酸性氣生產(chǎn)低濃度溶液產(chǎn)品;b、酸性氣為純凈硫化氫氣體,沒(méi)有二氧化碳組分;c、酸性氣為硫化氫和二氧化碳?xì)怏w的混合氣體。
a、利用酸性氣生產(chǎn)低濃度溶液產(chǎn)品:低濃度有效避免結(jié)晶,但溶液產(chǎn)品沒(méi)有使用價(jià)值,必須進(jìn)行多級(jí)蒸發(fā)濃縮,能耗很高,沒(méi)有經(jīng)濟(jì)性。專利CN1027031149 公開了一種天然氣脫硫及脫硫廢液的資源化利用的方法,以氫氧化鈉為吸收液吸附天然氣中的硫化氫和二氧化碳,生成硫氫化鈉和碳酸氫鈉,再加入氫氧化鈉溶液將硫氫化鈉和碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為碳酸鈉和硫化鈉,再加入硫化鋇將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸鋇,最后提取出工業(yè)品碳酸鋇和工業(yè)品硫化鈉。該技術(shù)由于硫化鈉、碳酸氫鈉極易結(jié)晶造成裝置堵塞,只能采用8%~10%的氫氧化鈉溶液作為吸收液,然后進(jìn)行蒸發(fā)、濃縮將濃度提高至60%,存在流程長(zhǎng)、生產(chǎn)裝置復(fù)雜、生成的低濃度產(chǎn)品液蒸發(fā)、濃縮過(guò)程能耗高、生產(chǎn)過(guò)程為間歇操作、易造成裝置堵塞等問(wèn)題。專利CN102765700 公開了一種生成硫氫化鈉的方法,所述方法設(shè)置兩級(jí)吸收、一級(jí)堿保護(hù)和一級(jí)吸附過(guò)程,酸性氣與堿劑采用逆流吸收方式,最后將溶液蒸發(fā)濃縮脫水,冷卻成型、包裝工序,完成硫氫化鈉的生成過(guò)程。該技術(shù)只適用于純凈的硫化氫吸收過(guò)程,由于硫化鈉極易造成填料塔的堵塞,所以只能生產(chǎn)濃度極低的溶液,存在流程長(zhǎng)、生成的低濃度產(chǎn)品液蒸發(fā)、濃縮過(guò)程能耗高、硫化鈉易造成填料塔的堵塞等問(wèn)題。專利CN102515112 A公開了一種利用粘膠纖維生產(chǎn)中生產(chǎn)的硫化氫廢氣制備硫化鈉的方法,設(shè)置噴淋吸收、兩級(jí)蒸發(fā)及冷卻結(jié)晶過(guò)程,該技術(shù)只能生產(chǎn)濃度極低的溶液,存在流程長(zhǎng)、生成的低濃度產(chǎn)品液蒸發(fā)、濃縮過(guò)程能耗高等問(wèn)題。
b、酸性氣為純凈硫化氫氣體,沒(méi)有二氧化碳組分:由于沒(méi)有碳酸鈉、碳酸氫鈉的結(jié)晶現(xiàn)象,容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。實(shí)際上,二氧化碳和硫化氫由于物化性質(zhì)十分接近,分離經(jīng)濟(jì)代價(jià)高、技術(shù)難度大,所以,純硫化氫氣源極少存在。專利CN201098601 Y公開了硫化氫尾氣處理裝置,設(shè)置吸收塔和硫化鈉儲(chǔ)槽,實(shí)現(xiàn)循環(huán)吸收。該技術(shù)流程簡(jiǎn)易,只適用于純凈的硫化氫吸收過(guò)程,且硫化氫濃度不能過(guò)高、硫化鈉濃度也不能過(guò)高,否則會(huì)出現(xiàn)硫化鈉結(jié)晶堵塞和反應(yīng)熱無(wú)法控制的現(xiàn)象,無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。專利CN103432874 公開了一種消除煙氣中硫化氫的方法及系統(tǒng),設(shè)置兩級(jí)吸收過(guò)程,第一級(jí)以硫化鈉為吸收劑,第二級(jí)以中性或堿液為吸收劑,實(shí)現(xiàn)煙氣的凈化。該技術(shù)不以生產(chǎn)化工產(chǎn)品為目標(biāo)。專利CN103466559 A公開了三釜式硫氫化鈉連續(xù)生產(chǎn)技術(shù),以氫氧化鈉為吸收液,采用三級(jí)逆流吸收過(guò)程,實(shí)現(xiàn)硫氫化鈉溶液的連續(xù)化生產(chǎn)。該技術(shù)的原料氣需進(jìn)行脫除二氧化碳的預(yù)處理,存在流程長(zhǎng)、生產(chǎn)裝置復(fù)雜、特別是原料氣預(yù)處理能耗很高,裝置復(fù)雜等問(wèn)題。專利CN101654226 A公開了硫化染料廢氣制備硫化堿的方法,以含硫化氫的硫化染料廢氣為原料,加入堿進(jìn)行反應(yīng),生成硫化堿。該技術(shù)生產(chǎn)過(guò)程為間歇操作,存在堿劑及產(chǎn)品低濃度,清洗裝置繁雜,產(chǎn)生廢水,實(shí)例3、4易產(chǎn)生堵塞、無(wú)法連續(xù)生成,且存在固廢問(wèn)題。專利CN103495329 A公開了一種脫除硫化氫并回收硫磺的工藝,由酸性水汽提脫除硫化氫、碳酸鈉吸收硫化氫、富液在脫硫催化劑作用下生產(chǎn)硫泡沫,及過(guò)濾、熔硫生產(chǎn)單質(zhì)硫四部分構(gòu)成。該技術(shù)存在脫硫催化劑昂貴,硫泡沫夾帶催化劑導(dǎo)致硫產(chǎn)品純度不高,有固廢產(chǎn)生等問(wèn)題。
c、酸性氣為硫化氫和二氧化碳?xì)怏w的混合氣體:在石油化工領(lǐng)域,酸性氣通常為硫化氫、二氧化碳混合體,以堿劑為吸收劑、生產(chǎn)硫化鈉或硫氫化鈉溶液產(chǎn)品時(shí),通常會(huì)形成硫化鈉、硫氫化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉等物質(zhì),當(dāng)濃度達(dá)到一定值時(shí),會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶,導(dǎo)致裝置堵塞而無(wú)法正常實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。專利CN101337661 A公開了一種制備硫氫化鈉的方法,酸性氣分兩股,其中一路和燒堿反應(yīng)生產(chǎn)含碳酸根的硫氫化鈉溶液,另一路和石灰乳反應(yīng),其上清液硫氫化鈣與第一路產(chǎn)生的溶液混合,去除硫氫化鈉溶液中的碳酸根,制備合格的硫氫化鈉溶液。該技術(shù)易出現(xiàn)結(jié)晶堵塞現(xiàn)象,并會(huì)產(chǎn)生大量固廢。專利CN104016310A公開了一種用合成氨工業(yè)廢氣選擇性生產(chǎn)硫化鈉或硫氫化鈉的方法,由NHD溶劑分離酸性氣中的二氧化碳和硫化氫堿液吸收生產(chǎn)硫化鈉或硫氫化鈉溶液兩部分構(gòu)成。該技術(shù)流程長(zhǎng),生產(chǎn)濃度極低的溶液,需蒸發(fā)、濃縮過(guò)程,能耗大等問(wèn)題。專利CN102120135 A 公開了一種同時(shí)脫除含硫混合氣中的H2S、CO2、SO2的方法及裝置,該技術(shù)首先采用石灰水去除混合氣中的CO2、SO2,然后采用燒堿脫除硫化氫,經(jīng)催化劑反應(yīng)將硫化氫轉(zhuǎn)化為硫泡產(chǎn)品,共三個(gè)步驟構(gòu)成。該技術(shù)存在脫硫催化劑昂貴,硫泡沫夾帶催化劑導(dǎo)致硫產(chǎn)品純度不高,且有固廢產(chǎn)生等問(wèn)題。其它技術(shù)如專利CN1836767A公開了一種煉油廠酸性氣的處理方法,利用酸性氣作為水泥廠立窯的燃料,酸性氣在窯內(nèi)燃燒時(shí),其中的H2S成分與水泥料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成CaSO4,其他有害成分也被燒結(jié)而轉(zhuǎn)化,從根本上解決酸性氣處理的難題,同時(shí),酸性氣作為一種氣體燃料,使水泥廠節(jié)能燃料,實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)及解決燃料的雙重目的。
對(duì)于石油化工領(lǐng)域的酸性氣處理,目前還停留于“利用的根本原因是硫化氫為極危險(xiǎn)的有毒氣體,必須加以利用或轉(zhuǎn)化”的粗放型思維模式。目前,在“能效倍增、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展”的新要求下,需要一種新型的“節(jié)能、降耗、環(huán)?!钡乃嵝詺馓幚矸椒āD壳?,現(xiàn)有的結(jié)晶塔存在結(jié)晶物不易脫落,能耗大,形成的酸性水濃度較低等問(wèn)題,造成資源浪費(fèi),如何實(shí)現(xiàn)提高酸性水濃度,降低能耗,提高結(jié)晶塔的效率,是該技術(shù)急需解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種用于氣相反應(yīng)的結(jié)晶塔,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所述的結(jié)晶塔具有結(jié)晶物易脫落、可附著結(jié)晶物的表面積大等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明提供一種用于氣相反應(yīng)的結(jié)晶塔,所述結(jié)晶塔包括上封頭、塔體和下封頭,所述上封頭上設(shè)有氣體出口,所述下封頭上設(shè)有氣體入口和物料出口,所述塔體由下至上包括冷卻段和結(jié)晶段,所述冷卻段內(nèi)設(shè)置有取熱組件,所述結(jié)晶段內(nèi)設(shè)置有塔盤,所述塔盤包括塔盤板和固定于塔盤板上的結(jié)晶柱。
本發(fā)明所述結(jié)晶塔中,所述上封頭上設(shè)有進(jìn)水口,所述進(jìn)水口與氣體出口可以為同一個(gè)口,或者另外單獨(dú)設(shè)置一個(gè)進(jìn)水口,優(yōu)選另外單獨(dú)設(shè)置一個(gè)進(jìn)水口,所述進(jìn)水口位于上封頭一側(cè),更優(yōu)選的方案是所述進(jìn)水口連接有進(jìn)水分布管,進(jìn)水分布管上設(shè)置有若干噴嘴。
本發(fā)明所述結(jié)晶塔中,所述下封頭上的氣體入口可以為一個(gè)或兩個(gè)以上。
本發(fā)明所述結(jié)晶塔中,所述取熱組件可以為列管式蒸發(fā)冷卻器、板式熱交換器、電制冷機(jī)組、燃?xì)庑弯寤嚈C(jī)組中的任一種,優(yōu)選為列管式蒸發(fā)冷卻器。
本發(fā)明所述結(jié)晶塔中,所述塔盤與塔體內(nèi)壁之間存在間隙,所述間隙用于氣相通過(guò)。
本發(fā)明所述結(jié)晶塔中,所述結(jié)晶段內(nèi)設(shè)置一層或兩層以上的塔盤,當(dāng)結(jié)晶段內(nèi)設(shè)置兩層以上塔盤時(shí),所述上下相鄰塔盤交錯(cuò)布置,而且保證氣相以折流的方式流過(guò)上下相鄰的塔盤。
本發(fā)明所述結(jié)晶塔中,所述結(jié)晶柱固定于塔盤板的上表面,所述結(jié)晶柱為扭絲刷式結(jié)構(gòu),所述結(jié)晶柱包括柱體和絲線,所述柱體為不銹鋼材質(zhì)、四氟材質(zhì)、或碳鋼外襯四氟材質(zhì),所述絲線材質(zhì)是不與硫氫化氨反應(yīng)且不溶于水的任何材質(zhì),可以為金屬材質(zhì),也可以為非金屬材質(zhì),具體可以為碳纖維、尼龍、氟塑料、不銹鋼絲中的任一種,所述絲線直徑為1mm~12mm,當(dāng)絲線為金屬材質(zhì)時(shí),絲線直徑為1mm~3mm,當(dāng)為非金屬材質(zhì)時(shí),絲線直徑為2mm~5mm。
本發(fā)明所述結(jié)晶塔中,所述結(jié)晶塔還包括進(jìn)料混合段,所述進(jìn)料混合段位于冷卻段下方,所述進(jìn)料混合段內(nèi)設(shè)置氣相分布器,所述氣相分布器可為曝氣頭、板式氣相分布器、或槽盤式氣相分布器。所述板式氣相分布器的具體結(jié)構(gòu)為按一定間距布置若干塔板,每層塔板設(shè)置氣相通道,所述氣相通道可為斜槽形、圓形、三角形中的任一種,操作時(shí)氣相在壓力差推動(dòng)下,自下而上依次穿過(guò)各層塔板,實(shí)現(xiàn)氣相物料的均勻混合及分布。
本發(fā)明所述結(jié)晶塔中,所述塔盤板的下表面也可以設(shè)置有與上表面相同的結(jié)晶柱,當(dāng)結(jié)晶段內(nèi)設(shè)置兩層以上塔盤時(shí),所述上下相鄰兩個(gè)塔盤中,下面塔盤的結(jié)晶柱的頂端與上面塔盤的結(jié)晶柱的底端有一定間隙,所述間隙距離為20mm~150mm,優(yōu)選為50mm~100mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所述結(jié)晶塔具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明所述結(jié)晶塔,通過(guò)設(shè)置扭絲刷式結(jié)晶柱,極大的增加了結(jié)晶物附著面積,當(dāng)上一層塔盤結(jié)晶物墜落時(shí),該結(jié)晶柱的絲束空間依然存在,可使墜落結(jié)晶物處于蓬松狀態(tài),硫氫化氨氣相依然可以穿越,并在穿越過(guò)程中繼續(xù)結(jié)晶附著;而且還可以將墜落的結(jié)晶物表面也作為結(jié)晶附著面使用,極大的增加了結(jié)晶附著面積。
2、本發(fā)明所述結(jié)晶塔,由于結(jié)晶柱的絲線為柔軟的材質(zhì),當(dāng)氣相流經(jīng)結(jié)晶柱時(shí),其周圍流動(dòng)存在差異,結(jié)晶附著為非均勻態(tài),氣相流動(dòng)吹拂及重心的偏移,導(dǎo)致結(jié)晶柱擺動(dòng),結(jié)晶物易于從結(jié)晶柱上剝落。
3、本發(fā)明所述結(jié)晶塔具有可附著結(jié)晶物的表面積大、結(jié)晶體易脫并落堆積塔盤上,當(dāng)用于處理酸性氣時(shí),形成的酸性水濃度高,可有效降低酸性水汽提的能耗,適用于煉廠酸性水處理過(guò)程中的硫氫化氨結(jié)晶過(guò)程,尤其適用于含二氧化碳的酸性氣中硫化氫的分離過(guò)程。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明結(jié)晶塔結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明第一種實(shí)施方式中結(jié)晶塔塔盤結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明第二種實(shí)施方式中結(jié)晶塔塔盤結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明所述結(jié)晶塔的結(jié)晶柱結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合圖1對(duì)本發(fā)明所述結(jié)晶塔作進(jìn)一步說(shuō)明,本發(fā)明用于氣相反應(yīng)的結(jié)晶塔包括上封頭1、塔體2和下封頭3,所述上封頭1上設(shè)有氣體出4和進(jìn)水口5,所述進(jìn)水口5連接有進(jìn)水分布管6,所述進(jìn)水分布管6上設(shè)置有若干噴嘴,所述下封頭3上設(shè)有氣體入口8和物料出口7,所述塔體4由下至上包括進(jìn)料混合段9、冷卻段10和結(jié)晶段11,所述進(jìn)料混合段9內(nèi)設(shè)置氣相分布器12,所述冷卻段10內(nèi)設(shè)置取熱組件13,所述結(jié)晶段11內(nèi)設(shè)置有塔盤14,所述塔盤14包括塔盤板16、固定在塔盤板16上表面上的結(jié)晶柱15。
本發(fā)明所述塔盤有兩種形式,其中第一種形式為,如圖2所述,所述塔盤14包括塔盤板16、固定在塔盤板16上表面上的結(jié)晶柱15,所述結(jié)晶柱15為扭絲刷式結(jié)構(gòu),如圖4所述結(jié)晶柱15包括柱體17和絲線18。
其中第二種形式為,如圖3所述,所述塔盤14包括塔盤板16、固定在塔盤板16上表面和下表面上的結(jié)晶柱15,所述結(jié)晶柱15為扭絲刷式結(jié)構(gòu),如圖4所述結(jié)晶柱15包括柱體17和絲線18, 所述上下相鄰兩個(gè)塔盤中,下面塔盤的結(jié)晶柱的頂端與上面塔盤的結(jié)晶柱的底端有一定間隙。
下面結(jié)合具體應(yīng)用來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明所述結(jié)晶塔是如何工作的,以采用氨氣處理酸性氣為例來(lái)具體說(shuō)明本發(fā)明所述結(jié)晶塔的工作流程,首先混合了氨氣的酸性氣自結(jié)晶塔的氣體入口8進(jìn)入結(jié)晶塔,經(jīng)過(guò)進(jìn)料混合段9內(nèi)的板式氣相分布器12均勻分布后的氣相進(jìn)入冷卻段,經(jīng)過(guò)列管式蒸發(fā)冷卻器,在液氨的作用下,實(shí)現(xiàn)降溫冷卻,液氨吸熱升溫成氨氣送出裝置,或者作為與酸性氣反應(yīng)的氨氣進(jìn)入結(jié)晶塔,經(jīng)過(guò)降溫后的混合了氨的酸性氣在塔盤的結(jié)晶柱上開始結(jié)晶,通過(guò)采用扭絲刷式結(jié)晶柱,大大的增加了結(jié)晶物附著面積,而且由于結(jié)晶柱的絲線為柔軟的材質(zhì),結(jié)晶易于從結(jié)晶柱上脫落,而且當(dāng)上一層塔盤結(jié)晶物墜落時(shí),該結(jié)晶柱的絲束空間依然存在,可使墜落結(jié)晶物處于蓬松狀態(tài),氣相依然可以穿越,并在穿越過(guò)程中繼續(xù)結(jié)晶附著;甚至將墜落的結(jié)晶物表面也作為結(jié)晶附著面使用。當(dāng)結(jié)晶塔內(nèi)結(jié)晶物達(dá)到一定負(fù)荷時(shí),結(jié)晶塔切換操作,從結(jié)晶塔的進(jìn)水口5開始注水,沖洗、溶解硫氫化氨結(jié)晶,形成酸性水,經(jīng)結(jié)晶塔下封頭設(shè)置的物料出口送出裝置。