本实用新型涉及石墨设备合成炉技术领域，特别是涉及一种一体式氯化氢吸收装置。
背景技术：
传统的氯化氢吸收装置一般是由降膜吸收器和尾气吸收塔两台设备组成。上述装置存在以下缺点：(1)两台设备之间存在高度差，需要增加额外框架以保证高度一致，占地面积大。(2)尾气吸收塔的吸收液出口为降膜吸收器的进液口，降膜吸收器的尾气出口为尾气吸收塔进气口，外接管线多，设备繁杂。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种将降膜吸收器和尾气吸收塔的功能相组合为一体式直立型结构，占地面积小，减少外接连接管线，使整体设备更简洁的一体式氯化氢吸收装置。
本实用新型提供一种一体式氯化氢吸收装置，包括由上至下依次连接的液体分布段、气体分布段、石墨降膜吸收段和气液分离段，所述液体分布段与气体分布段之间设有中间隔板，所述气体分布段的中心设有贯通的第一气流流道，所述第一气流流道的上端贯穿所述中间隔板并伸至液体分布段内，所述第一气流流道的外周设有环形腔体，所述气体分布段的侧面设有与环形腔体连通的氯化氢气体入口，所述环形腔体的外周沿其周向方向设有多组水流分布通道，每个所述水流分布通道的上端连接有第一水流孔，所述第一水流孔设于中间隔板上且沿其中心周向设置，所述石墨降膜吸收段上其周向方向由内至外设有多组换热流道，每组所述换热流道的顶部设有伸至环形腔体的分布器，所述石墨降膜吸收段的中心设有贯通的第二气流流道，所述第二气流流道的上、下端分别与第一气流流道、气液分离段连接，所述气液分离段的下端设有成品酸出口。
优选的是，所述水流分布通道包括由上至下依次连接且竖向设置的第一水流分布空腔、第二水流孔、第二水流分布空腔，所述第二水流分布腔与环形空腔之间竖向设有导流板，所述第一水流孔和第二水流孔的孔径分别小于所述第一水流分布空腔和第二水流分布空腔的孔径，所述第一水流孔倾斜设置。
在上述任一方案优选的是，所述分布器包括柱体，所述柱体的下端插设于换热流道内，所述柱体的上端伸至环形腔体内，且所述柱体上端的周向方向设有多个分布孔。
在上述任一方案优选的是，所述第一气流流道的上端顶部设有挡板，所述第一气流流道的上端侧面沿其周向方向设有多个出气口。
在上述任一方案优选的是，所述石墨降膜吸收段的外周设有壳体，所述壳体与石墨降膜吸收段之间设有冷却流道，所述壳体上设有与冷却流道连接的冷却水进口、冷却水出口。
在上述任一方案优选的是，所述液体分布段内由下至上依次设有第一分液板、填料、第二分液板，所述第一分液板设于第一气流流道的上方，所述液体分布段的顶部设有尾气出口，所述液体分布段的侧面设有吸收液入口，所述吸收液入口设于第二分液板上部。
在上述任一方案优选的是，所述第二分液板上对应每个分液口上设有分液头。
与现有技术相比，本实用新型所具有的优点和有益效果为：
1、通过将降膜吸收器和尾气吸收塔的功能相组合为一体式直立型结构，占地面积小，减少外接连接管线，使整体设备更简洁。
2、通过设有依次连接的第一水流孔、第一水流分布空腔、第二水流孔和第二水流分布空腔，对经液体分布段流出的吸收液进行两次分布后，使吸收液顺势向上均匀的进入分布，经分布器进行再次分布，以实现吸收液降膜分布更加均匀、成膜效果更好，能够保证吸收液与氯化氢气体充分接触，从而提高氯化氢气体的吸收效果。
3、通过挡板经第一气流流道的顶部封堵，以避免经液体分布段下来的吸收液经第一气流流道直接排出，从而导致吸收液没有与氯化氢气体接触反应，进而不能满足31％的浓度排放要求。
4、通过在第二分液板上设有分液头，进入液体分布段的吸收液待在第二分液板上蓄积到一定程度，即吸收液要淹没分液头使，吸收液经分液头上的缺口流出，以起到均匀布液的作用。若吸收液直接经第二分液板上的开口流出，这样会使吸收液分布不均匀。
下面结合附图对本实用新型的一体式氯化氢吸收装置作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型一体式氯化氢吸收装置的结构示意图；
图2为图1中a处结构的放大示意图；
图3为本实用新型一体式氯化氢吸收装置中吸收液走向示意图；
其中：1、液体分布段；2、气体分布段；3、石墨降膜吸收段；4、气液分离段；5、成品酸出口；6、冷却水进口；7、壳体；8、换热流道；9、第二气流流道；10、冷却水出口；11、氯化氢气体入口；12、填料；13、吸收液入口；14、尾气出口；15、分液头；16、第二分液板；17、第一分液板；18、挡板；19、出气口；20、第一水流孔；21、第一水流分布空腔；22、第二水流孔；23、第二水流分布空腔；24、导流板；25、分布器；251、柱体；252、分布孔；26、分液口；27、中间隔板；28、第一气流流道。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型提供一种一体式氯化氢吸收装置，包括由上至下依次连接的液体分布段1、气体分布段2、石墨降膜吸收段3和气液分离段4，液体分布段1与气体分布段2之间设有中间隔板27，气体分布段2的中心设有贯通的第一气流流道28，第一气流流道28的上端贯穿中间隔板27并伸至液体分布段1内，气体分布段2的侧面设有与环形腔体连通的氯化氢气体入口11，石墨降膜吸收段3的中心设有贯通的第二气流流道9，第二气流流道9的上、下端分别与第一气流流道28、气液分离段4连接，气液分离段4的下端设有成品酸出口5。
本实施例的一体式氯化氢吸收装置，将降膜吸收器和尾气吸收塔的功能相组合为一体式直立型结构，占地面积小，减少外接连接管线，使整体设备更简洁。
第一气流流道28的外周设有环形腔体，环形腔体的外周沿其周向方向设有多组水流分布通道，每个水流分布通道的上端连接有第一水流孔20，第一水流孔20设于中间隔板27上且沿其中心周向设置。其中，水流分布通道包括由上至下依次连接且竖向设置的第一水流分布空腔21、第二水流孔22、第二水流分布空腔23，第一水流孔20和第二水流孔22的孔径分别小于第一水流分布空腔21和第二水流分布空腔23的孔径，第一水流孔20倾斜设置。
石墨降膜吸收段3上其周向方向由内至外设有多组换热流道8，每组换热流道8的顶部设有伸至环形腔体的分布器25。其中，分布器25包括柱体251，柱体251的下端插设于换热流道8内，柱体251的上端伸至环形腔体内，且柱体251上端的周向方向设有多个分布孔252。
具体的，第一水流孔20对吸收液进行第一次分布后经第一水流分布空腔21流至第二水流孔22，第二水流孔22对吸收液进行第二分布，再依次经第二水流分布腔、环形空腔的下端进入环形空腔内。第二水流分布腔与环形空腔之间竖向设有导流板24，经环形空腔下端进入的吸收液沿导流板24顺势向上流动，到达分布器25上分布孔252所在位置处时，经分布孔252进入分布器25内，吸收液成膜状向下流动与经氯化氢气体入口11进入的氯化氢气体接触吸收。
上述结构中，通过设有依次连接的第一水流孔20、第一水流分布空腔21、第二水流孔22和第二水流分布空腔23，对经液体分布段1流出的吸收液进行两次分布后，使吸收液顺势向上均匀的进入分布，经分布器25进行再次分布，以实现吸收液降膜分布更加均匀、成膜效果更好，能够保证吸收液与氯化氢气体充分接触，从而提高氯化氢气体的吸收效果。
进一步的，第一气流流道28的上端顶部设有挡板18，第一气流流道28的上端侧面沿其周向方向设有多个出气口19。
上述结构中，没有被吸收液吸收的氯化氢气体依次经第一气流流道28、各出气孔流至液体分布段1内。通过挡板18经第一气流流道28的顶部封堵，以避免经液体分布段1下来的吸收液经第一气流流道28直接排出，从而导致吸收液没有与氯化氢气体接触反应，进而不能满足31％的浓度排放要求。
进一步的，石墨降膜吸收段3的外周设有壳体7，壳体7与石墨降膜吸收段3之间设有冷却流道，壳体7上设有与冷却流道连接的冷却水进口6、冷却水出口10。
上述结构中，冷却水经冷却水进口6进入冷却流道内，与石墨降膜吸收段3进行热量交换后，再经冷却水出口10排出，形成冷却循环，以对石墨降膜吸收段3的石墨块进行降温，避免石墨块因高温而发生爆裂现象，延长石墨块的使用寿命。
进一步的，液体分布段1内由下至上依次设有第一分液板17、填料12、第二分液板16，第一分液板17设于第一气流流道28的上方，液体分布段1的顶部设有尾气出口14，液体分布段1的侧面设有吸收液入口13，吸收液入口13设于第二分液板16上部。
上述结构中，吸收液经吸收液入口13进入液体分布段1内，然后依次经第二分液板16、填料12、第一分液板17分布后进入第一水流孔20，没有被吸收液吸收的氯化氢气体经尾气出口14排出。第一分液板17、填料12和第二分液板16的设置以对吸收液进行分布，使吸收液均匀流至第一水流孔20内。
再进一步的，第二分液板16上对应每个分液口26上设有分液头15。上述结构中，通过在第二分液板16上设有分液头15，进入液体分布段1的吸收液待在第二分液板16上蓄积到一定程度，即吸收液要淹没分液头15使，吸收液经分液头15上的缺口流出，以起到均匀布液的作用。若吸收液直接经第二分液板16上的开口流出，这样会使吸收液分布不均匀。
工作原理：
氯化氢气体依次经氯化氢气体入口11、环形腔体进入换热流道8内，此时，吸收液经吸收液入口13进入液体分布段1，并依次经第二分液板16、填料12、第一分液板17、第一水流孔20、水流分布通道、环形空腔的下端至环形空腔内，并沿着导流板24顺势向上流动，到达分布器25上分布孔252所在位置处时，经分布孔252进入分布器25内，吸收液成膜状向下流动至换热流道8，并与进入的氯化氢气体接触吸收，当到达至石墨吸收段底部时，氯化氢气体与吸收液所接触反应的成品酸经成品酸出口5排出，未被吸收的氯化氢气体依次经第二气流流道9、第一气流流道28、出气口19进入液体分布段1，最后经尾气出口14排出，由此完成氯化氢吸收过程。
其中，图1所示的箭头走向为氯化氢气体的走向，图3所示的箭头走向为吸收液的走向。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
1.一种一体式氯化氢吸收装置，其特征在于：包括由上至下依次连接的液体分布段、气体分布段、石墨降膜吸收段和气液分离段，所述液体分布段与气体分布段之间设有中间隔板，所述气体分布段的中心设有贯通的第一气流流道，所述第一气流流道的上端贯穿所述中间隔板并伸至液体分布段内，所述第一气流流道的外周设有环形腔体，所述气体分布段的侧面设有与环形腔体连通的氯化氢气体入口，所述环形腔体的外周沿其周向方向设有多组水流分布通道，每个所述水流分布通道的上端连接有第一水流孔，所述第一水流孔设于中间隔板上且沿其中心周向设置，所述石墨降膜吸收段上其周向方向由内至外设有多组换热流道，每组所述换热流道的顶部设有伸至环形腔体的分布器，所述石墨降膜吸收段的中心设有贯通的第二气流流道，所述第二气流流道的上、下端分别与第一气流流道、气液分离段连接，所述气液分离段的下端设有成品酸出口。
2.根据权利要求1所述的一体式氯化氢吸收装置，其特征在于：所述水流分布通道包括由上至下依次连接且竖向设置的第一水流分布空腔、第二水流孔、第二水流分布空腔，所述第二水流分布腔与环形空腔之间竖向设有导流板，所述第一水流孔和第二水流孔的孔径分别小于所述第一水流分布空腔和第二水流分布空腔的孔径，所述第一水流孔倾斜设置。
3.根据权利要求1所述的一体式氯化氢吸收装置，其特征在于：所述分布器包括柱体，所述柱体的下端插设于换热流道内，所述柱体的上端伸至环形腔体内，且所述柱体上端的周向方向设有多个分布孔。
4.根据权利要求1所述的一体式氯化氢吸收装置，其特征在于：所述第一气流流道的上端顶部设有挡板，所述第一气流流道的上端侧面沿其周向方向设有多个出气口。
5.根据权利要求1所述的一体式氯化氢吸收装置，其特征在于：所述石墨降膜吸收段的外周设有壳体，所述壳体与石墨降膜吸收段之间设有冷却流道，所述壳体上设有与冷却流道连接的冷却水进口、冷却水出口。
6.根据权利要求1所述的一体式氯化氢吸收装置，其特征在于：所述液体分布段内由下至上依次设有第一分液板、填料、第二分液板，所述第一分液板设于第一气流流道的上方，所述液体分布段的顶部设有尾气出口，所述液体分布段的侧面设有吸收液入口，所述吸收液入口设于第二分液板上部。
7.根据权利要求6所述的一体式氯化氢吸收装置，其特征在于：所述第二分液板上对应每个分液口上设有分液头。
技术总结