一种用于研究气液传质机理的湿壁塔制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于研究气液传质机理的湿壁塔，其中，套筒(1)为具有容置腔的壳体；液体分布装置(2)放置在套筒(1)内的容置腔中，且与套筒(1)之间形成保温夹套；液体分布装置(2)引导液体自受液腔底部的吸收液入口管(21)流入并向上运行到设定间隙处溢流至气液反应腔落下形成液膜；气液反应腔底部有废液出口管(22)、顶部有出气管；气体分布装置(3)设在液体分布装置(2)的中空部，从进气管(31)进入的气体自下流入并向上运行而后折返到底部又反向朝上运行。通过液体分布装置，把液体均匀地分布于溢流体，提高了湿壁塔的脱除效率。通过溢流体，能够保证湿壁塔内壁上的流体流量恒定。

A wet wall column for studying gas-liquid mass transfer mechanism

The utility model provides a method for wet wall tower, gas-liquid mass transfer mechanism of the sleeve (1) is provided with an accommodating cavity of the shell; the liquid distribution device (2) placed in the sleeve (1) in the accommodating cavity, and the sleeve (1) is formed between the insulation jacket; liquid distribution. The guide (2) liquid self absorption liquid entrance pipe is at the bottom of the cavity (21) into the gap and set down to overflow into the gas-liquid reaction chamber to form a liquid film operation; gas-liquid reaction cavity at the bottom of a liquid outlet pipe (22), the top outlet pipe; a gas distribution device (3) in liquid distribution the hollow part of the device (2), from the inlet pipe (31) gas from flowing and running up and running back bottom and reverse upward into the. Through the liquid distribution device, the liquid is evenly distributed in the overflow fluid, so as to improve the removal efficiency of the wet wall tower. The flow of fluid on the wall of the wetted wall column can be kept constant by means of an overflow fluid.

【技术实现步骤摘要】
一种用于研究气液传质机理的湿壁塔
本技术涉及研究气液传质机理的实验设备，尤其涉及一种用于研究气液传质机理的湿壁塔。
技术介绍
局部的大气污染和全球气候的变化，引起了人们对生存环境和健康安全的广泛关注，低碳经济在国际上已成为探讨的热点。在我国局部地区因煤燃烧造成的大气污染如酸雨等，给当地的生态环境和居民的健康带来巨大危害。火电厂排放的NOx和SO2是目前主要的来源，如果不加以控制，我国未来的酸雨污染可能将由硫酸型向硫酸/硝酸复合型发展。目前主要采用湿壁塔作为反应器来研究包括CO2、NO、SO2在内的气体化学溶剂吸收动力学数据。这种现有的湿壁塔包括套筒、位于套筒中间的湿壁柱。液体顺着湿壁柱从上向下进入，烟气从套筒的底部从下向上进入。气液反应后，废液从底部排出，被吸收有害气体后的烟气从上部排出。现有的湿壁塔存在如下缺点：1、现有的湿壁塔不能实现温度的自动精确控制，温度的不均衡会影响气液反应效率；2、现有的湿壁塔中，液体直接从湿壁柱中流出，这样容易造成湿壁塔液体分布不均匀，液体不良分布会引起放大效应，从而影响有害气体的脱除效率。3、现有的湿壁塔中，液体从位于湿壁塔中间的湿壁柱进入，这样使气液接触面积小，气液反应效率低。
技术实现思路
本技术的目的是针对目前存在的问题，提供一种用于研究气液传质机理的湿壁塔，其能够解决现有技术中有害气体的脱除效率低、气液反应效率低的技术问题。本技术通过如下技术方案实现：本技术提供一种用于研究气液传质机理的湿壁塔，其包括：套筒、液体分布装置、气体分布装置、吸收液入口管、废液出口管、进气管和出气管；套筒为具有容置腔的壳体；液体分布装置放置在套筒内的容置腔中，且与套筒之间形成供保温液流动通路的夹套；液体分布装置包括受液腔和气液反应腔，引导液体自受液腔底部的吸收液入口管流入并向上运行到设定的间隙处溢流至气液反应腔落下形成液膜；气液反应腔底部废液出口管排出废液；气液反应腔顶部的出气管排出反应后的气体；气体分布装置设置在所述液体分布装置内的中空部，包括进气管，从进气管进入的气体自下流入并向上运行而后折返到底部又反向朝上运行。更优选地，所述液体分布装置包括：湿壁壁部、吸收液入口管、废液出口管、溢流体、帽件、积聚板；湿壁壁部围绕形成中空部，积聚板设在湿壁壁部的底部；溢流体设置在所述中空部中，溢流体的外侧与湿壁壁部内侧和底部的积聚板之间形成受液腔；溢流体的内侧与和底部的积聚板之间形成气液反应腔；帽件一端部与湿壁壁部接在一起，且位于溢流体的上方并与溢流体之间有间隙；废液出口管设置在积聚板的底部与所述气液反应腔相通，另一端与外部废液收集设备连通；吸收液入口管设置在积聚板的底部且通向所述受液腔，吸收液入口管另一端连通外部的溶液供给装置。更优选地，所述积聚板上开有环形凹槽与所述气液反应腔相通；所述废液出口管设置在积聚板的底部且与环形凹槽相通。更优选地，所述溢流体的上部铣有储液槽，且储液槽的外侧边高于储液槽的内侧边，在储液槽的外侧边上均匀分布且在径向上与所述受液腔连通的多个溢流孔；所述帽件扣在溢流体的上方，其一端部与湿壁壁部接在一起，另一端顺着溢流体的内侧边向下弯折形成折边，且该折边与溢流体内侧边之间形成环形的间隙，且该间隙与储液槽连通。更优选地，所述气体分布装置还包括：气体分布腔体；所述气体分布腔体为倒U型结构且两侧腔体分别弯折并使腔体开口朝向上方；所述进气管穿过液体分布装置底部的积聚板，并在周向上开设气孔与气体分布腔体的上部腔体相通。更优选地，所述湿壁塔还包括：密封件；所述密封件设置在所述上法兰盖、下法兰盖与套筒的法兰盘之间。更优选地，所述湿壁塔还包括：安装在所述夹套上的热电偶温度计，所述热电偶温度计实时监测夹套中流动的保温液的温度，并实时反馈给控制器以控制夹套中流动的保温液的温度。更优选地，所述液体分布装置与套筒由透明的亚克力玻璃材料制成。更优选地，所述液体分布装置与套筒之间形成的夹套内的保温液为透明的双蒸水。由上述本技术的技术方案可以看出，本技术具有如下技术效果：本技术通过在湿壁塔中安装液体分布装置，把液体均匀地分布于溢流体，可以使液体分布均匀，从而减少了现有技术中由于液体不良分布所引起的放大效应，充分发挥了湿壁塔的脱除效率。本技术通过设置溢流体有稳定流量和稳压的作用，当液体流量增大时，溢流体上的溢流孔会使流量减小，从而能够保证湿壁塔内壁上的流体流量恒定，进而保证了液膜的稳定。避免了流体因为进液口压力波动而造成湿壁上的流体流量变化。本技术液体顺着溢流体的侧壁从上向下流淌形成液膜，这样增加了气液接触面积，提高了气液反应效率。本技术通过气体分布装置使得管内空气分布趋于均匀，提高了烟气的利用率，气体分布装置无需其它动力驱动，不仅降低了污染，爆炸的风险，也节约了能耗。本技术通过设置夹套和热电偶温度计，保证了夹套里面流动的是温度恒定的双蒸水，从而可以精确地控制参与反应的溶液的温度。附图说明图1为本技术实施例一的结构示意图；图2为本技术实施例一中的液体分布装置的结构示意图；图3为图2中的局部放大示意图；图4为本技术实施例二的结构示意图；图5为本技术实施例三的结构示意图。附图中：套筒1、液体分布装置2、气体分布装置3、上法兰盖4、下法兰盖5和密封件6；保温液进口11、保温液出口12；湿壁壁部20、吸收液入口管21、废液出口管22、溢流体23、帽件24、积聚板25；溢流孔231、储液槽232；环形凹槽251；进气管31、气体分布腔体32；第一出气管41、第二出气管42。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，以下将结合附图对本技术做进一步详细说明。本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。在本技术的描述中，需要理解的是，“多个”的含义是指两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。本技术中，属于“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。实施例一：本技术提供一种用于研究气液传质机理的湿壁塔，该湿壁塔的气液二相间的接触面积可以测定，因此可用于研究气液传质机理。其结构如图1所示，包括：套筒1、液体分布装置2、气体分布装置3、上法兰盖4、下法兰盖5和密封件6。套筒1为中空结构的壳体，该壳体可以是圆柱形壳体，也可以是棱柱形壳体，其内部的中空部分在此称为容置腔。套筒1上面设有上法兰盘，下面设有下法兰盘。套筒1的侧壁上设有保温液进口11和保温液出口12，其中保温液出口12位于靠近侧壁底端的位置，保温液进口11位于靠近侧壁顶端的位置。液体分布装置2放置在套筒1内的容置腔中，其与套筒1之间形成供保温液流动通路的夹套。保温液由保温液进口11进入夹套，由保温液出口12流出夹套。经由该夹套流动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于研究气液传质机理的湿壁塔，其特征在于，所述湿壁塔包括：套筒(1)、液体分布装置(2)、气体分布装置(3)、吸收液入口管(21)、废液出口管(22)、进气管(31)和出气管；套筒(1)为具有容置腔的壳体，套筒(1)上面设有上法兰盖(4)，下面设有下法兰盖(5)；液体分布装置(2)放置在套筒(1)内的容置腔中，且与套筒(1)之间形成供保温液流动通路的夹套；液体分布装置(2)包括受液腔和气液反应腔，引导液体自受液腔底部的吸收液入口管(21)流入并向上运行到设定的间隙处溢流至气液反应腔落下形成液膜；气液反应腔底部废液出口管(22)排出废液；气液反应腔顶部的出气管排出反应后的气体；气体分布装置(3)设置在所述液体分布装置(2)内的中空部，包括进气管(31)，从进气管(31)进入的气体自下流入并向上运行而后折返到底部又反向朝上运行。

【技术特征摘要】
1.一种用于研究气液传质机理的湿壁塔，其特征在于，所述湿壁塔包括：套筒(1)、液体分布装置(2)、气体分布装置(3)、吸收液入口管(21)、废液出口管(22)、进气管(31)和出气管；套筒(1)为具有容置腔的壳体，套筒(1)上面设有上法兰盖(4)，下面设有下法兰盖(5)；液体分布装置(2)放置在套筒(1)内的容置腔中，且与套筒(1)之间形成供保温液流动通路的夹套；液体分布装置(2)包括受液腔和气液反应腔，引导液体自受液腔底部的吸收液入口管(21)流入并向上运行到设定的间隙处溢流至气液反应腔落下形成液膜；气液反应腔底部废液出口管(22)排出废液；气液反应腔顶部的出气管排出反应后的气体；气体分布装置(3)设置在所述液体分布装置(2)内的中空部，包括进气管(31)，从进气管(31)进入的气体自下流入并向上运行而后折返到底部又反向朝上运行。2.根据权利要求1所述的一种用于研究气液传质机理的湿壁塔，其特征在于，所述液体分布装置(2)包括：湿壁壁部(20)、吸收液入口管(21)、废液出口管(22)、溢流体(23)、帽件(24)、积聚板(25)；湿壁壁部(20)围绕形成中空部，积聚板(25)设在湿壁壁部(20)的底部；溢流体(23)设置在所述中空部中，溢流体(23)的外侧与湿壁壁部(20)内侧和底部的积聚板(25)之间形成受液腔；溢流体(23)的内侧与和底部的积聚板(25)之间形成气液反应腔；帽件(24)一端部与湿壁壁部(20)接在一起，且位于溢流体(23)的上方并与溢流体(23)之间有间隙；废液出口管(22)设置在积聚板(25)的底部与所述气液反应腔相通，另一端与外部废液收集设备连通；吸收液入口管(21)设置在积聚板(25)的底部且通向所述受液腔，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李清海，刘振，张衍国，谭中超，
申请(专利权)人：清华大学，谭中超，
类型：新型
国别省市：北京,11