[发明专利]稳定高效的气体降膜吸收系统及方法

说明书

本发明涉及一种稳定高效的气体降膜吸收系统及方法，包括预吸收器以及石墨降膜吸收器，石墨降膜吸收器配设有冷却单元和应力消除单元，预吸收器包括第一气相进口、第一液相进口以及第一液相出口，石墨降膜吸收器包括第二气相进口、第二液相进口、气相出口以及第二液相出口，第一气相进口和第二气相进口均与待吸收气体连通，第一液相出口与第二液相进口流体连通，石墨降膜吸收器设有换热单元，应力消除单元为膨胀节，石墨降膜吸收器与第二气相进口、第二液相进口、气相出口以及第二液相出口之间均设有膨胀节。本发明通过在石墨降膜吸收器之前设置预吸收器，消除石墨降膜吸收器中的工艺扰动，减小应力影响，提高系统吸收气体时的稳定性。

技术领域

本发明涉及气体吸收装置领域，尤其涉及一种稳定高效的气体降膜吸收系统及方法。

背景技术

化工相关生产中多气体吸收多涉及腐蚀性气体吸收，在气体降膜吸收技术中，石墨降膜吸收器因其良好的耐腐蚀性能，作为关键设备被广泛应用。但是石墨材质降膜吸收器在使用过程中因本身材质的特性，在工况变化较大或受力不均匀的情况下易发生断裂情况。又因其处理的多为易腐蚀物料，一旦发生设备失效情况，产生较坏影响，轻则腐蚀性物料泄漏，造成环境污染，重则影响现场操作人员人身安全，带来重大安全隐患。常见的石墨降膜吸收器为保证吸收效果，设计的吸收器都存在传质换热效率低，能耗较高的问题。因此，对石墨降膜吸收器结构进行改进，以增强系统可靠性，提高气体降膜吸收系统效率十分必要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种稳定高效的气体降膜吸收系统及方法，本发明通过在石墨降膜吸收器之前设置预吸收器，消除石墨降膜吸收器中的工艺扰动，减小使用过程中产生的应力影响，提高系统在吸收气体时的稳定性，解决现有技术中气体降膜吸收系统效率较低的问题。

本发明的第一个目的是提供一种稳定高效的气体降膜吸收系统，包括预吸收器以及与预吸收器流体连通的石墨降膜吸收器，石墨降膜吸收器配设有冷却单元和应力消除单元，预吸收器为气液混合装置，包括第一气相进口、第一液相进口以及第一液相出口，石墨降膜吸收器包括第二气相进口、第二液相进口、气相出口以及第二液相出口，第一气相进口和第二气相进口均用于与待吸收气体流体连通，第一液相出口与第二液相进口流体连通，石墨降膜吸收器设有换热单元，冷却单元用于吸收换热单元产生的热量，应力消除单元包括若干膨胀节，石墨降膜吸收器与第二气相进口之间、第二液相进口之间、气相出口之间以及第二液相出口之间均设有膨胀节。

进一步地，第一液相进口与吸收介质管线连接，吸收介质用于吸收待吸收气体。吸收根据待吸收气体的性质，可选择合适的吸收介质进行吸收，例如水等吸收介质。

进一步地，第一气相进口先于第二气相进口通入待吸收气体。待吸收气体分为两路，分别进入到预吸收器和石墨降膜吸收器中，部分气体先通过第一气相进口进入预吸收器，在预吸收器中完成部分气液接触，然后待吸收气体中未进入预吸收器的其余部分气体再通过第二气相进口进入石墨降膜吸收器中，将气体完全吸收。

进一步地，冷却单元包括循环水冷却单元，循环水冷却单元包括第一循环水进口、第一循环水出口和第二循环水出口，第一循环水进口、第一循环水出口和第二循环水出口均与石墨降膜吸收器流体连通。循环水的流动形式为上进下出，避免因管道中杂质沉积降低换热效率。

进一步地，第一循环水出口和第二循环水出口分别位于石墨降膜吸收器的下部和上部。通过在循环水冷却单元中设置分别位于上部和下部的两个循环水出口，改变传统的循环水流动方式，提高换热效率。

进一步地，第一循环水进口位于石墨降膜吸收器的上部。

进一步地，第二液相出口还连接有液相收集罐。

进一步地，气相出口与后端尾气处理设备连接。

进一步地，石墨降膜吸收器为立式列管式吸收器。