[发明专利]一种级间冷却器及其级间冷却塔盘

说明书

技术领域

本发明涉及填料塔中的冷却设备，具体涉及一种级间冷却器及其级间冷却塔盘。

背景技术

烟气二氧化碳吸收塔中传质主要发生在填料塔顶部，底部由于吸收剂温度高导致吸收负荷低，传质效率较低，需要在填料塔中部设置级间冷却装置，但一般设置塔板将吸收剂引出塔外进行冷却，包括塔板、板式换热器和2个循环泵等设备，存在投资费用高、流程复杂等问题。

中国实用新型专利ZL200920250597.X公开一种吸收塔，包括塔体，在塔体内设置有塔板，在塔板之间设置有收液箱，在塔体被连接有换热器。该吸收塔需要设置多个换热器，成本较高，设备复杂。

目前，板式换热器是一种紧凑型的高效冷却器，主要用于小流量中低温流体的冷却。现有的板式冷却器的冷却芯片数量少、面积小，当需要对大量的液体介质进行冷却时，冷却芯片会连接不可靠，降低设备冷却时的密封效果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种级间冷却器及其级间冷却塔盘，增大气液传质接触面积，有效降低吸收塔底部吸收剂的温度，提高传质效率。

本发明所提供的技术方案为：

一种级间冷却器，包括壳体和多个换热板对；所述换热板对相互堆叠设置于壳体内，换热板对由两块对称的换热板组成；

所述换热板对中的两块对称的换热板之间设有换热通道，所述壳体相应的设有与换热通道连通的冷却剂入口与冷却剂出口；相邻的所述换热板对之间设有烟气吸收通道，所述壳体相应的设有与烟气吸收通道连通的烟气入口与吸收剂入口；所述换热板的两侧面分别设有凸起与凹槽。

上述技术方案中，所述级间冷却器一般安装于烟气吸收塔的中下部，由于烟气吸收塔中传质主要发生在吸收塔顶部，吸收液到达吸收塔的底部时温度过高，会导致吸收负荷低，传质效率降低。设置级间冷却器之后，吸收液通过级间冷却器将温度控制在最合适的吸收温度，提高其传质效率。

其次，在换热板的两侧面分别设有凸起与凹槽，能够增加气液传质的接触面积；同时也具有导流的作用，由于吸收剂会在换热板对外侧面上形成液膜，凸起与凹槽使得液膜均匀的分布在换热板对外侧面，防止局部液膜过厚降低传质效率。

作为改进，所述凹槽由另一侧的凸起形成，所述凸起与凹槽的高度为2～10mm。该设置能够便于换热板的制备，同时能够进一步增加气液传质的接触面积。作为进一步改进，所述凸起为半圆形凸起。

作为改进，所述换热板为不锈钢板片，厚度为0.4～2mm。

作为改进，所述换热板对中的换热板上下端分别设有连接另一个换热板的内封闭折边。两块对称的换热板通过内封闭折边上下端相互封闭，与壳体上的冷却剂入口和冷却剂出口连通形成换热通道。

进一步改进，所述内封闭折边的截面为Z字型，该设置便于安装固定。

作为改进，所述壳体在烟气入口与吸收剂入口设有用于固定内封闭折边的齿形卡槽。齿形卡槽不仅起到固定内封闭折边，使得换热板对内形成封闭的换热通道，而且便于换热板对在壳体内的安装于拆卸。

作为改进，所述换热板对中的换热板左右侧分别设有用于连接相邻换热板对的外封闭折边。两对相邻的换热板对通过外封闭折边使得两者之间左右侧相互封闭，与壳体上的烟气入口和吸收剂入口形成烟气吸收通道，从而实现烟气吸收通道与换热通道相互分离。

作为改进，所述外封闭折边的截面为Z字型。该设置便于安装固定，其次，外封闭折边还起到吸收剂的导流作用。

作为改进，所述烟气吸收通道的通道间距为4～20mm，几何比表面积为80～300m²/m³。

作为改进，所述凸起与凹槽依次交错设置。进一步增大对吸收剂的导流作用。

作为改进，所述换热板上的凸起与相邻的换热板上的凸起固定。该设置可以提供整体的牢固度，同时相互固定的凸起也起到对吸收剂的导流作用，进一步均匀分散吸收剂。

本发明还提供一种级间冷却塔盘，包括圆环形外壳、安装在圆环形外壳内的规整填料和级间冷却器；所述级间冷却器选自上述的级间冷却器；所述规整填料设置于级间冷却器的壳体与圆环形外壳之间；所述圆环形外壳上设有与级间冷却器的冷却剂入口与冷却剂出口连通的开口。

同现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

本发明提供的级间冷却器和级间冷却塔盘能够增大气液传质接触面积，有效降低吸收塔底部吸收剂的温度，提高传质效率；其次，级间冷却器由于结构设置合理，便于安装于拆卸，降低了使用成本。

附图说明