[发明专利]旋转吸收器设备和用于从气体中洗涤吸收质的方法

说明书

本发明描述了用于从气体中洗涤吸收质的设备和方法。旋转吸收器设备包括：壳体，该壳体具有气体入口、气体出口、吸收剂液体入口和吸收剂液体出口；转子，该转子安装成用于在所述壳体中旋转并连接至这些入口和出口，该转子包括轴向延伸且平行于共用旋转轴线的多个洗涤通道；以及用于使转子旋转的装置。该设备和方法提供了具有改善的选择性和效率的气体洗涤。

技术领域

本发明涉及用于从气体中洗涤吸收质的旋转吸收器设备。本发明还涉及从气体中洗涤吸收质的方法。

背景技术

洗涤废气中的不需要的组分(吸收质)已经实施了很长时间。典型的洗涤处理设备使气流与所谓的吸收剂液体接触，目的是将某些呈气态组分形式的吸收质从气体传递至液体。例如，洗涤可以用于限制排放。洗涤在本领域中也被称为吸收。

在洗涤期间，发生组分从气体至吸收剂液体的转移。实际传递给吸收剂液体的气态组分的水平是除其他因素外由吸收质溶解在吸收剂液体中的能力所决定的因素。对于低浓度和分压1atm的组分而言，亨利定律可以适用于气体在液体中的溶解度：

p＝H·x

其中

p＝分压(Pa)

x＝摩尔分数

H＝亨利常数(Pa)

这允许人们针对任何期望的最终浓度来计算吸收剂液体中的吸收质的最大浓度。

洗涤气体的常规方法是通过液体喷淋的湿式板式塔和湿式填料塔。尽管已知设备能够以令人满意的方式操作，但是它们是易于改进的，特别是在其效率方面。效率例如可以涉及需要吸收一定量的吸收质的吸收剂液体的量。

US 2,662,759公开了一种多单元格分馏设备。其目的是将进入的介质分馏成不同的组分，这与洗涤完全不同，洗涤的目的实际上是通过将组分溶解在单独添加的液体中而从气体中去除这些组分。分馏和洗涤是不同单元的工艺技术操作，并且它们的物理性质大不相同，这导致在设计和操作程序中的差异。US 2,662,759的塔包括轴向布置的旋转元件和旋转元件之间的固定板，这两者均设置有通道。因此，在许多轴向的后续的阶中，旋转之后是非旋转，每个阶等同于经典分馏塔中的塔盘。该构造据说增强了径向混合，以减小浓度和温度的水平不均匀性。达到阶均衡确实是分馏塔的期望特征。然而，旋转和非旋转元件的布置使得US 2,662,759的设备不适用于洗涤。每个旋转元件与非旋转元件之间的竖向空间提供了间隙，吸收剂液体将由于作用在该液体上的离心力而在径向方向上被输送通过该间隙。因此，引入的吸收剂液体将越来越多地移动至塔的径向外部，该径向外部与设备的上游端(顶部端部)之间具有竖向距离。这将导致吸收剂液体不均匀地分布在整个通道上，并且不会发生期望的洗涤。

本发明的目的是提供用于从气体中洗涤吸收质的吸收器设备，该吸收器设备具有高于现有技术的设备的效率。另一目的是提供用于从气体中洗涤吸收质的更紧凑的吸收器设备。又一目的是提供用于从气体中洗涤吸收质的更有效的方法。

发明内容

这些目的和其他目的由根据权利要求1所述的设备实现。本发明提供了用于从气体中洗涤吸收质的旋转吸收器设备，该设备包括：壳体，该壳体具有气体入口、气体出口、吸收剂液体入口和吸收剂液体出口；转子，该转子安装成在所述壳体中旋转并连接至这些入口和出口，该转子包括轴向延伸且平行于共用旋转轴线的多个洗涤通道；以及用于使转子旋转的装置。该通道在介于吸收剂液体入口与吸收剂液体出口之间该转子的整个轴向长度上被壁周向封围；并且该设备还包括用于向吸收剂液体入口提供持续的吸收剂液体流的装置。