专利名称：淹没出流式洗涤塔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种洗涤塔，并且尤其涉及一种淹没出流式洗涤塔，其适 用于含大量固体颗粒的混合气的洗涤。
背景技术：
目前工业上对混合气进行洗涤，常采用两种方式。 一种为喷淋式洗涤塔， 即混合气从洗涤塔底部进入到洗涤塔中，洗涤水从塔顶进入洗涤塔，洗涤水直
接向下喷淋，混合气上升直接与洗涤水逆流接触；另一种方式为把混合气直接 通入到洗涤水中洗涤，然后通过气液分离器分离出液体和气体。其中，喷淋式 洗涤塔适合对固体颗粒含量很少的混合气进行喷淋冼涤，但在固体颗粒含量较 多，气流速度较快的情况下，喷淋式洗涤塔的塔盘特别容易阻塞，导致洗涤塔 失效。而后一种方法即将混合气直接通入洗涤水中，这虽然对含大固体颗粒的 混合气洗涤效果较好，但对于气流中夹杂的小颗粒的分离效果并不明显。并且, 气液分离器虽然能够分离出大部分液态水，但同时也有二次凝结的现象，因此 这样洗涤后的混合气中仍含有较多水分，从而增加了后续工艺的负荷。
CN1583223A提出了一种洗涤塔，其采用喷淋与气流折返相结合的方式对混 合气体进行洗涤。虽然该洗涤塔通过气流折返提高了洗涤的有效长度，但仍然 存在着气液分离器不能有效分离液态水的情形。
CN2467169Y提出了另一种洗涤塔，其采用冲击除尘与喷淋除尘相结合的方 式对混合气体进行洗涤。但是该洗涤塔只能够做到有效地除尘，而其排出的气 体中会含有大量的未凝结水蒸气，这样仍然会对后续工艺产生不良的影响。
实用新型内容
本实用新型的目的即在于克服上述缺陷，提出一种能够有效的洗涤含有大
量固体颗粒的混合气、又能够充分的去除洗涤后的混合气中的水分的洗涤塔。
本实用新型的上述目的是通过提供一种淹没出流式洗涤塔实现的，该洗涤
塔包括混合气入口；气体出口；下降管，其具有埋没在洗涤水中的第一端部 和连接到所述混合气入口的第二端部；内部容纳所述洗涤水并包围所述下降管 的上升管；设置在所述防冲盖和所述气液分离器之间的塔盘；设置在所述塔盘 上方的气液分离器；该洗涤塔的特征在于，所述洗涤塔还包括设置在所述气液 分离器上方的螺旋导流槽。该洗涤塔通过淹没出流和喷淋洗涤可分别去除混合 气体中所含的较大固体颗粒和较小的固体颗粒，并且通过气液分离器和螺旋导 流槽的配合，确保去除混合气中的残余颗粒物质和水分。
在优选的实施例中，所述洗涤塔还包括设置在所述上升管和所述塔盘之间 的防冲盖。其中上升管和防冲盖通过拉杆与洗涤塔的塔体相接。所述防冲盖能 够使从洗涤水中排出的混合气进行折返换向，从而使部分小直径固体颗粒被进 一步沉降。
在优选的实施例中，所述塔盘具有2至8层。
在优选的实施例中，所述下降管的第一端部具有锯齿状的边缘。所述锯齿 的齿高为40mm至80mm，优选为50 mm，并且所述锯齿圆周地布置在所述第一端 部上。所述锯齿状的边缘可以有效避免端面挂住颗粒杂质，并对大气泡有爆破 作用。
在优选的实施例中，上升管与下降管之间的环形间隙的横截面面积大于下 降管的横截面面积。所述上升管与下降管之间的环形间隙的横截面面积优选地 为所述下降管的横截面面积的1. 2至1. 8倍，优选为1. 5倍。由于横截面积增 大，使得气流速度下降，部分小直径固体由于悬浮速度不够，从而沉降至洗涤
7水中。
在优选的实施例中，上升管与防冲盖之间的环形间隙的横截面面积大于上 升管与下降管之间的环形间隙的横截面面积。所述上升管与防冲盖之间的环形
间隙的横截面面积优选地为所述下降管的横截面面积的1. 8至2. 4倍，优选为2 倍。同样，由于横截面积的增大，使得气流速度下降，部分小直径固体由于悬 浮速度进一步降低，从而沉降至洗涤水中。
在优选的实施例中，所述下降管在洗涤水中的浸入深度为120mm-180mm，优 选为150mm。下降管的浸入深度不宜太深或太浅。浸入太深时水压太大，不易将 混合气注入洗涤水中；而浸入太浅时，混合气不能在洗涤水中获得有效的洗涤。
在优选的实施例中，所述下降管的支撑为均匀分布在所述下降管的管外壁 上的两圈筋板。所述筋板通过焊接连接到所述下降管并且与所述上升管之间的 间隙为1-3 mm。筋板的存在能够有效地固定下降管，并且保持下降管和上升管 之间的位置关系，从而由洗涤水中排出的混合气体能够沿下降管的外壁在上升 管中均匀分布地上升。
在优选的实施例中，所述螺旋导流槽由一根直径为15咖至25咖、优选为
20鹏的钢条弯曲成螺旋线而构成。所述螺旋导流槽的升角为30度至45度、优
选为35度，导程为140腿至180腿、优选为160 mm。
在优选的实施例中，所述气液分离器由整块圆板经剪切扭曲而构成，其中 所述圆板被剪切扭曲成2-20片、优选为8-12片，每一片与塔体的轴向成40。 一60°的夹角，优选为50°的夹角。
图1是本实用新型的整体结构示意图2是气液分离器与螺旋导流槽的放大视图；图3是气液分离器的俯视图4示出了下降管的详细结构。
附图标记说明
l.气体出口， 2.安全阀，
4.气液分离器， 5.塔盘， 7.下降管， 8.上升管， IO.洗涤水入口， ll.下封头，
3.螺旋导流槽， 6.混合气入口， 9.防冲盖，
12.排净口，13.筋板
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的优选实施例作进一步说明。
如图1所示，混合气经混合气入口 6进入洗涤塔内，经下降管7垂直向下 流入到洗涤水中，下降管插入到洗涤水中的深度为120mm至180mm。其中下降管 的浸入深度不宜太深或太浅，浸入太深时水压太大，不易将混合气注入洗漆水 中；而浸入太浅时，混合气不能在洗涤水中获得有效的洗涤。此时大部分大直 径固体颗粒靠重力作用向下沉积到洗涤水中，混合气夹杂小直径固体颗粒经浸 没在水中的下降管7的齿槽形末端折流，然后返回上升管8。
优选地，在下降管7的下端面采用周向均匀分布的40mm-80mm深的齿形槽， 从而可以有效避免端面挂住颗粒杂质，并对较大的气泡有爆破作用。
气体在上升管8内的上升过程中，由于上升管8与下降管7之间的环腔间 隙面积为下降管7横截面面积的1. 2至1. 8倍。由于横截面面积的增大，使得 气流速度下降，部分小直径固体由于悬浮速度不够，从而沉降至洗涤水中。
气体再经防冲盖9进行折流换向，部分小直径固体颗粒被进一步沉降。所 述防冲盖9可由椭圆形或圆锥形封头改造而成。优选地，上升管与防冲盖之间的环形间隙的横截面面积大于上升管与下降管之间的环形间隙的横截面面积。 所述上升管与防冲盖之间的环形间隙的横截面面积优选地为所述下降管的横截
面面积的1.8至2.4倍。同样，由于横截面积的增大，使得气流速度下降，部分 小直径固体由于悬浮速度进一步降低，从而沉降至洗涤水中。
从防冲盖9出来的气体进入到洗涤塔中部的喷淋洗涤区。在该区域的下部 空间中，气体与从塔盘5下来的水接触，其中夹带的微量颗粒以及液滴进一步 沉降，气体则继续上升与洗漆塔中部多层塔盘5上的水进行逆流接触，杂质被 进一步沉降。其中所述塔盘5的层数优选地为2-8层。
经过塔盘5洗涤后的气体进入塔顶部的气液分离器4。优选地，气液分离器 4可由一整块圆板剪开扭曲成2 20片，每片与洗涤塔的塔体轴向方向成40。至 60°的夹角。在离心力的作用下，气体中剩余的固体颗粒和水滴撞击到气液分 离器4的外侧，然后沉降出来。
气体继续上升至螺旋导流槽3。螺旋导流槽3为由一根直径为30mm至50mm 的钢条弯曲而成的螺旋线并焊接在钢板制的圆筒内表面，其中所述螺旋导流槽 的升角为30度至45度，导程为140mm至180mm。
其中，气液分离器4和螺旋导流槽3的构造可参见图2和3所示。
气体中剩余的固体颗粒和水滴由于重力作用沿螺旋导流槽3向下缓慢流到 洗涤塔的塔盘5，最终穿过塔盘5，回到洗涤塔下部的洗涤水中；部分固体颗粒 虽然由于惯性和上升气流的推动，沿螺旋导流槽3和气液分离器4的筒壁向上 流动，但在离开气液分离器4后，由于体积突然膨胀，速度急剧下降，并且螺 旋导流槽3的螺旋作用产生切向力，因此固体颗粒和闪蒸出来的冷凝液将沿着 洗涤塔内壁和气液分离器4与洗涤塔内壁之间的锥面，最终经锥面的引流管返 回到洗涤塔的下部。
如图4所示，优选地，所述下降管7的支撑为均匀分布在所述下降管的管
10外壁上的两圈筋板13。所述筋板13通过焊接连接到所述下降管7并且与所述上 升管8之间的间隙为1-3 mm。筋板的存在能够有效地固定下降管，并且保持下 降管和上升管之间的位置关系，从而由洗漆水中排出的混合气体能够沿下降管 的外壁在上升管中均匀分布地上升。
在洗涤过程中沉降的固体颗粒一部分留存在洗涤水中， 一部分落入塔底底 部的下封头11上，并可通过排净口 12从洗涤塔中排出。
为了控制洗涤塔中的压力，洗涤塔还可以在其顶部安装有安全阀2。
最佳实施方式
具有上述结构的洗涤塔，其中
使下降管7插入到洗涤水中的深度为150mm，并且其下端面采用周向均匀 分布的50mm深的齿形槽；
上升管8与下降管7之间的环腔间隙面积为下降管7横截面面积的1. 5倍； 上升管与防冲盖之间的环形间隙的横截面面积为下降管的横截面面积的2倍。
气液分离器4由一整块圆板剪开扭曲成8~12片，每片与洗涤塔的塔体轴
向方向成50。的夹角；
螺旋导流槽3由一根直径为20mm的钢条弯曲而成，其升角为35度，导程 为160mm。
这样，混合气通过上述最佳的洗涤塔洗涤后从气体出口 1出来的气体水分 含量非常低，干度可到0.8左右(干度每千克湿蒸汽中含有干蒸汽的质量百 分数)，并且颗粒直径大于30mm的颗粒所占的质量百分比浓度下降到0. 3%左右， 从而达到了非常优秀的洗涤效果。以上已经结合本实用新型的优选实施例对本实用新型进行了详细的说明， 但本领域的技术人员可以意识到，在实际应用中，并非以上所有特征都必须同 时存在于洗漆塔中。在实际使用的洗涤塔中，上述特征之间可以具有各种不同 的组合。例如，对于只存在大固体颗粒的混合气，通过浸入洗涤即可基本清除， 可以不再需要塔盘5;对于气流速度比较低的混合气，可以不再需要所述防冲 盖等等。因此，上面的说明只是说明性的，而不是限定性的，本实用新型的实 际保护范围应当由本实用新型的权利要求来确定。
权利要求1、一种淹没出流式洗涤塔，包括混合气入口(6)；气体出口(1)；下降管(7)，其具有埋没在洗涤水中的第一端部和连接到所述混合气入口的第二端部；上升管(8)，其内部容纳所述洗涤水并包围所述下降管(7)；塔盘(5)，其设置在所述上升管(8)上方；气液分离器(4)，其设置在所述塔盘(5)的上方；其特征在于，所述洗涤塔还包括螺旋导流槽(3)，其设置在所述气液分离器(4)的上方。
2、 如权利要求1所述的洗涤塔，其特征在于所述洗涤塔还包括设置在所述上升管(8)和所述塔盘(5)之间的防冲盖 (9)，所述上升管(8)和防冲盖(9)通过拉杆与洗涤塔的塔体相接。
3、 如权利要求1所述的洗涤塔，其特征在于 所述塔盘(5)具有2至8层。
4、 如权利要求1所述的洗涤塔，其特征在于-所述下降管(7)的第一端部具有锯齿状的边缘，其中，所述锯齿的齿高 为40mm—80mm，并且所述锯齿圆周地布置在所述第一端部上。
5、 如权利要求4所述的洗涤塔，其特征在于-所述锯齿的齿高为50mm。
6、 如权利要求1所述的洗涤塔，其特征在于所述上升管(8)与下降管(7)之间的环形间隙的横截面面积大于所述下 降管(7)的横截面面积，所述上升管(8)与下降管(7)之间的环形间隙的 横截面面积为所述下降管(7)的横截面面积的1.2 — 1.8倍。
7、 如权利要求6所述的洗涤塔，其特征在于所述上升管(8)与下降管(7)之间的环形间隙的横截面面积为所述下降 管(7)的横截面面积的1.5倍。
8、 如权利要求2所述的洗涤塔，其特征在于上升管(8)与防冲盖(9)之间的环形间隙的横截面面积大于上升管(8) 与下降管(7)之间的环形间隙的横截面面积，所述上升管(8)与防冲盖(9) 之间的环形间隙的横截面面积为所述下降管(7)的横截面面积的1.8-2.4倍。
9、 如权利要求8所述的洗涤塔，其特征在于-所述上升管(8)与防冲盖(9)之间的环形间隙的横截面面积为所述下降 管(7)的横截面面积的2倍。
10、 如权利要求1所述的洗涤塔，其特征在于 所述下降管(7)在洗涤水中的浸入深度为120mm-180mm。
11、 如权利要求10所述的洗涤塔，其特征在于 所述下降管(7)在洗涤水中的浸入深度为150mm。
12、 如权利要求1所述的洗涤塔，其特征在于所述下降管(7)的支撑为均匀分布在所述下降管(7)的管外壁上的两圈 筋板(13)，所述筋板(13)通过焊接连接到所述下降管(7)并且与所述上升 管(8)之间的间隙为1-3 mm。
13、 如权利要求1所述的洗涤塔，其特征在于所述螺旋导流槽(3)由一根直径为15mm至25mm的钢条弯曲成螺旋线而 构成，其中所述螺旋导流槽(3)的升角为30度至45度，导程为140mm至180mm。
14、 如权利要求13所述的洗涤塔，其特征在于所述螺旋导流槽(3)由一根直径为20mm的钢条弯曲成螺旋线而构成，其 中所述螺旋导流槽(3)的升角为35度，导程为160mm。
15、 如权利要求1所述的洗涤塔，其特征在于所述气液分离器(4)由整块圆板经剪切扭曲而构成，其中所述圆板被剪 切扭曲成2-20片，其中每一片与塔体的轴向成40。至60°的夹角。
16 、如权利要求15所述的洗涤塔，其特征在于所述圆板被剪切扭曲成8-12片，其中每一片与塔体的轴向成50。的夹角。
专利摘要本实用新型提供了一种淹没出流式洗涤塔。该洗涤塔包括混合气入口；气体出口；下降管，其具有埋没在洗涤水中第一端部和连接到所述混合气入口的第二端部；内部容纳所述洗涤水并包围所述下降管的上升管；设置在所述防冲盖和所述气液分离器之间的塔盘；设置在所述塔盘上方的气液分离器；该洗涤塔的特征在于，所述洗涤塔还包括设置在所述气液分离器上方的螺旋导流槽。该洗涤塔通过淹没出流和喷淋洗涤可分别去除混合气体中所含的较大固体颗粒和较小的固体颗粒，并且通过气液分离器和螺旋导流槽的配合，确保去除混合气中的残余颗粒物质和水分。
文档编号B01D47/02GK201389410SQ20082012347
公开日2010年1月27日 申请日期2008年11月4日 优先权日2008年11月4日
发明者军 刘, 王守杰, 甘晓雁 申请人:北京航天万源煤化工工程技术有限公司