[发明专利]气体吸收降膜反应器

摘要

本发明提供了一种气体吸收降膜反应器，包括夹套、湿壁柱、液体分布机构、上固定机构、下固定机构、气体分布机构以及密封机构。夹套具有内壁、外壁、内壁形成容置腔以及外壁围绕内壁中部形成第一空腔，第一空腔设有导热介质进口和导热介质出口；湿壁柱具有壁部以及由壁部围绕形成的中空部；液体分布机构包括螺旋分布器以及顶帽；上固定机构具有与夹套的容置腔连通的出气口；下固定机构具有允许湿壁柱穿过的第一开口；气体分布机构包括下盖、环形腔部以及气液隔离板，下盖具有侧壁以及底壁，侧壁设有多个内进气孔，底壁设有第二开口和排液口；环形腔部设有与外部带压气体连通的外进气孔；密封机构具有供湿壁柱穿过且固定连接于下盖的第二开口。

主权项

一种气体吸收降膜反应器，其特征在于，包括：夹套(1)，具有：内壁(11)，内壁(11)形成容置腔(12)；以及外壁(13)，围绕内壁(11)中部并与内壁(11)形成第一空腔(14)，设置有与第一空腔(14)连通的导热介质进口(131)和导热介质出口(132)，导热介质进口(131)、第一空腔(14)以及导热介质出口(132)形成供导热介质流动的通路，经由该通路流动的导热介质对容置腔(12)进行保温或加热；湿壁柱(2)，收容于夹套(1)的容置腔(12)，具有壁部(21)以及由壁部(21)围绕形成的中空部(22)，中空部(22)的底部用于连通外部的溶液供给装置，以接收溶液供给装置提供的溶液；液体分布机构(3)，收容于夹套(1)的容置腔(12)，且包括：螺旋分布器(31)，为空心圆筒，位于湿壁柱(2)的顶部外侧并超出湿壁柱(2)的顶部且与湿壁柱(2)的顶部处的壁部(21)接触；以及顶帽(32)，为倒U形的圆筒，位于湿壁柱(2)的上方且覆盖整个螺旋分布器(31)；上固定机构(4)，设置于夹套(1)上部并将夹套(1)的顶部固定并密封，具有与夹套(1)的容置腔(12)连通的出气口；下固定机构(5)，设置于夹套(1)下部并将夹套(1)的底部固定并密封，具有允许湿壁柱(2)穿过的第一开口；气体分布机构(6)，包括：下盖(61)，为U形圆筒，固定连接于下固定机构(5)下方，具有：侧壁(611)，设置有多个分布在侧壁(611)的同一径向平面上的内进气孔(6111)；以及底壁(612)，设置有位于底壁(612)中央的第二开口(6121)以及位于底壁(612)一侧的排液口(6122)；环形腔部(62)，内部中空，固定连接于下盖(61)的侧壁(611)外部，且封闭侧壁(611)上的内进气孔(6111)，设置有与外部带压气体连通的外进气孔(621)，所述多个内进气孔(6111)以与外进气孔(621)不在同一径向平面内的偏心方式设置，且多个内进气孔(6111)沿轴向在高度上高于外进气孔(621)；气液隔离板(63)，呈环形，固定连接于侧壁(611)内部，且连接处位于内进气孔(6111)所在径向平面的下方，用于对经由内进气孔(6111)进入的气体进行流向调整并引导到夹套(1)的容置腔(12)内；以及密封机构(7)，供湿壁柱(2)穿过且固定连接于下盖(61)的第二开口(6121)，并将容置腔(12)从下部密封；密封机构(7)为填料函且包括密封壳(71)以及填料(72)；密封壳(71)为倒U形的圆筒，具有：顶壁(711)，设置有供湿壁柱(2)穿过的第三开口(7111)；以及侧壁(712)，围绕湿壁柱(2)形成第二空腔(713)，且固定连接于下盖(61)的第二开口(6121)；填料(72)填充于第二空腔(713)，以将容置腔(12)从下部密封；其中，外部的溶液供给装置提供的溶液经由湿壁柱(2)的中空部(22)的底部沿轴向向上运动并在湿壁柱(2)的顶部上方经由顶帽(32)的阻挡而流入螺旋分布器(31)，溶液在螺旋分布器(31)中螺旋式向下流动且从螺旋分布器(31)流出的溶液在湿壁柱(2)的壁部(21)形成均匀稳定的螺旋式液流，后经重力作用沿湿壁柱(2)的壁部(21)向下形成平稳均匀的液膜；外部的供气装置提供的带压气体经由外进气孔(621)、环形腔部(62)的中空内部、内进气孔(6111)以及气液隔离板(63)流入到夹套(1)的容置腔(12)内，以向上流动而与液膜逆流接触，从而使气体被溶液吸收；沿湿壁柱(2)的壁部(21)的外表面从上向下流动的溶液吸收气体后经由气液隔离板(63)与进入夹套(1)的容置腔(12)内的气体分隔开，蓄积于下盖(61)的侧壁(611)、下盖(61)的底壁(612)、密封机构(7)形成的空间内，并作为废液从底壁(612)的排液口(6122)向外排出；向上流动的被液膜吸收过的气体经由上固定机构(4)的出气口排出。