[实用新型]一种气体净化冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于气体净化冷却的装置，属于气体净化技术领域。 

背景技术

工业生产的中间物或产物多为高温含尘气体，这种高温含尘气体一般需经净化冷却处理后，才能被进一步使用或排放。现有技术常用的气体净化冷却装置如图1所示，在塔内沿洗涤塔的纵向设置有两级喷嘴1，每级喷嘴1下方均设置有横向换热管束2，两个横向换热管束2沿塔体同侧插进塔体内，其中横向换热管束2的换热管位于塔体内部，其外壳露于塔体之外，该外壳上设置的下注水口3和上出水口4与换热管内部相连通。使用时，高温含尘气体由底部的进气口5引入洗涤塔内并向上流动，低温洗涤液由喷嘴1喷出并向下流动，高温含尘气体与低温洗涤液逆流进行传质和传热，在此过程中，洗涤液的含尘量和温度上升、气体中的含尘量和温度下降；经下注水口3向横向换热管束2中注入低温冷凝水，气体通过与冷凝水换热后温度进一步降低，升温后的冷凝水由上出水口4引出，经冷却器6处理后循环使用，最终净化冷却后的气体由塔顶流出，使用后的洗涤液由塔底流出并经冷却后返回塔内使用。上述技术中，一方面需要对升温后的冷凝水进行冷却，以使横向换热管束2内的冷凝水能够循环使用，这就增加了整体装置的能耗，另一方面，气体与洗涤液逆向流动的阻力过大，传质和传热的效率低，导致气体净化冷却的效率低。 

为了解决这一技术问题，在上述装置基础上进行改进，中国专利文献CN102410518A公开了一种液尿洗涤塔低位热能回收利用方法，该洗涤塔内喷嘴的设置方式与上述装置相同，洗涤塔筒体外设置有夹套，塔内中部设置有竖向换热管束，所述夹套穿过洗涤塔塔壁与竖向换热管束的内部相连通，经夹套下部的下注水口向竖向换热管束及夹套内通入除盐水。使用时，将待洗涤的三聚氰胺工艺气体送入塔体上部，与喷嘴喷入的液尿洗涤液并流而下进行传质与传热，同时液尿及工艺气体与换热管束内的除盐水换热，由于竖向换热管束内上部留有一定的空余空间，竖向换热管束内的除盐水在吸收热量后转变为0.12-0.15MPa的低压蒸汽并由夹套上部的上出气口流出至塔体外部的蒸汽换热器内，驱动载气压缩机的汽轮机做功后流出1.2MPa、280-290℃的过热蒸汽通入蒸汽换热器中，将低压饱和蒸汽加热成175-180℃的低压过热蒸汽，送至合成氨装置造气工段用于生产半水煤气。 

上述技术中，并流的三聚氰胺工艺气体和洗涤液之间的阻力小，传质和传热效率高，因而气体净化冷却的效率高，而且竖向换热管束中的冷凝水传热后完全转变为低压蒸汽，低压蒸汽与饱和蒸汽混合后可直接用于工业生产，省却了冷却冷凝水所带来的能量消耗。但是由于洗涤塔内的上部温度大大高于下部温度，因此一方面塔内中部设置的竖向换热管束与上部气体及洗涤液的热交换面积很小，无法充分吸收塔内上部的热量产生蒸汽，另一方面与塔内上部气体及洗涤液换热后，竖向换热管束中的冷凝水温度升高，因而无法与塔内温度较低的下部气体及洗涤液进行有效的换热，塔体大部分气体的热量被洗涤液带出，造成了能量浪费。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术洗涤塔内中部设置的竖向换热管束无法充分吸收塔内上部的热量产生蒸汽，同时与塔内上部气体及洗涤液换热后，竖向换热管束中的冷凝水温度偏高，无法与塔内温度较低的下部气体及洗涤液进行有效换热，塔内大部分气体热量被洗涤液带出；进而提出一种能够充分吸收塔内上部热量，同时又能有效与塔内下部气体及洗涤液进行换热的气体净化冷却装置。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种气体净化冷却装置，包括塔体，所述塔体的上部或顶部设置有气体进口，所述塔体的下部设置有气体出口，所述塔体的下部或底部设置有液体出口，并且所述气体出口位于所述液体出口的上方； 

在所述塔体内，由上至下依次设置有一级喷头和二级喷头，所述一级喷头靠近所述气体进口设置，所述二级喷头靠近所述塔体中部设置；

在所述一级喷头和二级喷头之间设置有板式换热器，在所述二级喷头的下方设置有C形管换热器；

所述板式换热器包括套置于塔体外壁上的第一夹套和平行竖向排列于所述塔体内的换热板，所述换热板内设置有换热通道，所述换热板通过所述塔体的塔壁与所述第一夹套相连接，所述第一夹套内部与所述换热通道相连通，所述第一夹套的下部设置有第一注水口、上部设置有第一蒸汽出口；

所述C形管换热器包括套置于所述塔体外壁的第二夹套和平行竖向排列于所述塔体内的C形管，所述C形管的两端穿过所述塔体的塔壁与所述第二夹套相连接，所述第二夹套内部与所述C形管内部相连通，所述第二夹套的下部设置有第二注水口、上部设置有第二蒸汽出口。

所述C形管的弧面朝向所述塔体的轴。