本發(fā)明涉及石油化工行業(yè)中的進行熱傳遞和傳質設備，具體涉及一體式換熱吸收塔。

背景技術：
石油煉制、石化、煤制油等許多工業(yè)領域都會使用塔器來進行混合物的分離提純。蒸餾或吸收是分離混合物最常用、最早實現工業(yè)化的典型單元操作。蒸餾是通過加熱液體混合物造成氣、液兩相體系，利用液體混合物中各組分相對揮發(fā)度的差異來實現分離和提純的操作過程。吸收是從氣體混合物中分離其中的一種或幾種組分的單元操作，利用混合氣體中各組分在某種液體溶劑中的溶解度不同而將氣體混合物進行分離。在石油煉制、石化、煤制油等許多工業(yè)領域中或處于且研究階且投產的的工況中，運行參數有時會波動很大，有的會有很多不確定因素，如：煤制油中裂解氣的分離和熱能回收等方面，工藝介質隨溫度的變化粘度會發(fā)生很大的變化，要合理利用熱能，不確定因素和操作參數的波動可能會導致設備不能正常運行。對塔和換熱設備的聯用一般是從塔中引出一流股，經換熱后流體的一部分或全部返回塔內。為解決熱能的合理利用和避免操作波動帶來的問題，本發(fā)明將塔和換熱器合二為一——在塔內設置換熱器。在塔內部設置換熱器可能存在的問題：頂部噴淋的液體與從塔底部通過換熱器的氣體進行洗滌吸收，下降的噴淋液會淹沒并阻礙換熱器內的一些或全部的氣體流動，從而導致塔內流體分布不均、壓降增大和/或塔運行不穩(wěn)。通常，對塔提供熱量或將塔內的熱量移除，一般是從塔中引出一流股，使其通過塔殼體外面的換熱器進行熱交換，并使被加熱或冷卻流股的一部分或全部返回塔內。

技術實現要素：
本發(fā)明的目的是提供一體式換熱吸收塔，這種一體式換熱吸收塔用于解決現有技術中換熱吸收塔進料氣流股中含有的顆粒或流股隨溫度的變化粘度變化較大而帶來的難題。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：這種一體式換熱吸收塔包括塔體、一級氣體分布器、二級氣體分布器、液體分布器、環(huán)形換熱器、中心集液管、環(huán)形梯式保護罩，液體分布器設置在二級氣體分布器上方，一級氣體分布器設置在液體分布器上方，環(huán)形換熱器設置在液體分布器上方，環(huán)形換熱器的冷流入口和冷流出口伸出塔體，環(huán)形換熱器環(huán)繞在中心集液管外，中心集液管上端連接環(huán)形梯式保護罩，中心集液管下端連接液體分布器，中心集液管下端設有靜液管；靜液管伸出塔體并通過旁路管線與塔體相連通，靜液管旁路管線入口設置在與環(huán)形換熱器相對應的塔體處。上述方案中環(huán)形換熱器為立式的，為管殼式換熱器或螺旋板式換熱器。上述方案中環(huán)形梯式保護罩由多個不等直徑的圓臺形環(huán)體沿縱向依次連接構成，圓臺形環(huán)體均為倒置的，最上端的圓臺形環(huán)體焊接在在塔體內壁上，最下端的圓臺形環(huán)體與環(huán)形換熱器固定連接，中間的圓臺形環(huán)體通過斜撐支撐，斜撐沿圓周均勻布置在塔體與中間的圓臺形環(huán)體之間。上述方案中相鄰兩個圓臺形環(huán)體通過定距桿焊接或定距管管加拉桿用螺栓連接。上述方案中圓臺形環(huán)體的下端均設置有倒角。上述方案中環(huán)形換熱器與中心集液管為一體的，環(huán)形換熱器上、下兩端通過支撐結構固定在塔體內，換熱器的下端向外伸出一圈連接檐，連接檐與塔體固定且采用密封圈密封，防止氣體漏流。本發(fā)明具有以下有益效果：1、本發(fā)明能夠解決換熱吸收塔進料氣流股中含有的顆?；蛄鞴呻S溫度的變化粘度變化較大而帶來的難題；解決塔內換熱器出口不與洗滌液接觸和塔內換熱器出口氣均勻分布與塔內洗滌液均勻接觸。。2、本發(fā)明為塔內含有換熱器設備的塔器，氣體與液體接觸換熱后進入換氣器進行間壁式換熱，通過上方的環(huán)形保護罩再與塔上部的下來的液體進行接觸換熱洗滌，換熱后的氣體從塔頂離開。本發(fā)明提供了一種新型、經濟又有效的解決方法。本發(fā)明也可用于循環(huán)換熱的化工場合，尤其適合熱能回收的場合。3、本發(fā)明減少了換熱器的支撐和土建結構；具有較低的壓降；減少或省去換熱器的清洗，操作簡單；減少占地面積，節(jié)省空間，降低投資和操作費用。附圖說明圖1是本發(fā)明的局部結構示意圖；圖2是本發(fā)明圖1中環(huán)形梯式保護罩的俯視圖；圖3是圖1中A的放大圖。圖中：1保護罩、2塔體、3環(huán)形換熱器、4一級氣體分布器、5液體分布器、6二級氣體分布器、7中心集液管、8靜液管、9斜撐、10圓臺形環(huán)體、11定距桿、12冷流入口、13冷流出口、14氣體入口。具體實施方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明：如圖1所示，這種一體式換熱吸收塔包括塔體2、一級氣體分布器4、二級氣體分布器6、液體分布器5、環(huán)形換熱器3、中心集液管7、環(huán)形梯式保護罩1，液體分布器5設置在二級氣體分布器6上方，一級氣體分布器4設置在液體分布器5上方，環(huán)形換熱器3設置液體分布器5上方，環(huán)形換熱器3為立式的，為管殼式換熱器或螺旋板式換熱器。環(huán)形換熱器3的冷流入口12和冷流出口13伸出塔體2，環(huán)形換熱器3環(huán)繞在中心集液管7外，環(huán)形換熱器3與中心集液管7為一體的。中心集液管7上端連接環(huán)形梯式保護罩1，上部液體通過環(huán)形梯式保護罩1流入換熱器的中心集液管7。中心集液管7下端連接液體分布器5，中心集液管7下端設有靜液管8；靜液管8伸出塔體2并通過旁路管線與塔體2相連通，靜液管8入口設置在與環(huán)形換熱器3相對應的塔體2處，本實施方式中，靜液管8出口設置在二級氣體分布器6下方塔體2上，旁路管線上設置有調節(jié)閥，用于調節(jié)中心集液管7持液量高度，調節(jié)和二級氣體分布器6傳質傳熱程度。靜液管8出口液體如果返回到塔內，需要在密封圈上開有靜液管8通過的孔，并將靜液管8伸至二級氣體分布器6下端；靜液管8的上端出口如果連接至塔底管線，則不需要在密封圈上開有靜液管8通過的孔。環(huán)形換熱器由上、下匯管之間設置分支管構成，上匯管與各分支管均相通，各分支管均與下匯管相通。結合圖2、圖3所示，環(huán)形梯式保護罩1由多個不等直徑的圓臺形環(huán)體10沿縱向依次連接構成，相鄰兩個圓臺形環(huán)體10通過定距桿11焊接或定距管管加拉桿用螺栓連接，形成階梯狀，環(huán)形梯式保護罩1圈數和梯式高度可根據操作參數條件進行調整。圓臺形環(huán)體10均為倒置的，圓臺形環(huán)體10的下端均設置有倒角，以便于下落液體順利匯集于中心集液管7。最上端的圓臺形環(huán)體10焊接在在塔體2內壁上，最下端的圓臺形環(huán)體10與環(huán)形換熱器3固定連接，中間的圓臺形環(huán)體10通過斜撐9支撐，斜撐9沿圓周均勻布置在塔體2與中間的圓臺形環(huán)體10之間。環(huán)形梯式保護罩1用于換熱器出口氣體的再分布，并對塔上部下來的液體進行接觸式傳質傳熱，并保證換熱器氣體出口不會被淹。換熱器殼體2用于和塔器中的氣體進行間壁式換熱，中心集液管7不參與換熱，中心集液管7的長度大于環(huán)形換熱器3的高度，中心集液管7的下端高出環(huán)形換熱器3一段距離用于和液體分布器5相連，環(huán)形換熱器3上、下兩端通過支撐結構固定在塔體2內，環(huán)形換熱器3的下端向外伸出一圈連接檐，連接檐與塔體2固定且采用密封圈密封，防止氣體漏流。本發(fā)明工藝流程為：氣體通過塔的中下部氣體入口14進入到一級氣體分布器4和二級氣體分布器6，一級氣體分布器4分布的氣體不與液體接觸直接進入到環(huán)形換熱器3，液體分布器5將中心集液管7中持有的液體與二級氣體分布器6分布的氣體接觸換熱，接觸換熱后氣體進入到環(huán)形換熱器3，經換熱后的氣體通過環(huán)形梯式保護罩1進行氣體的再分布，分布后的氣體與塔上部的液體進行接觸式傳質傳熱。