用于氣體凈化吸收解吸和氣提的氣液傳質(zhì)裝置及方法
【專利摘要】一種用于氣體凈化吸收解吸和氣提的氣液傳質(zhì)裝置及方法，包括外桶和設(shè)置于外桶中的內(nèi)桶，外桶的頂部開口底部封閉，其特征是在外桶底部設(shè)置有貫穿外桶底部的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管自外桶底部向上延伸至外桶的上部，并在進(jìn)氣管的上部設(shè)置有溢流孔；內(nèi)桶頂面封閉，底部開口，在內(nèi)桶的頂面上固定設(shè)置有氣道隔板，內(nèi)桶被氣道隔板分割形成氣體通道；內(nèi)桶套在進(jìn)氣管外面，在內(nèi)桶頂面靠近內(nèi)桶筒壁的位置設(shè)置有出氣口。本方案氣液接觸行程長(zhǎng)、接觸效果好、節(jié)能，可以用于凈化空氣、煙氣、尾氣和治理揚(yáng)塵，改善乘用車、居室、大型賣場(chǎng)、工廠車間和局部露天場(chǎng)所的空氣質(zhì)量；還可以用于氣體吸收、解吸和氣提過程。
【專利說明】
用于氣體凈化吸收解吸和氣提的氣液傳質(zhì)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本方案涉及氣液傳質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣液接觸充分的氣液傳質(zhì)的工藝方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]污染、干燥、混濁的生產(chǎn)生活環(huán)境所引起的疾病也越來越多，于是各種氣體凈化裝置應(yīng)運(yùn)而生，尤其是具有加濕功能的空氣凈化裝置因具有耗材價(jià)格低、自然環(huán)保、性價(jià)比高的特點(diǎn)而倍受重視，但傳統(tǒng)的加濕空氣凈化裝置由于其中的液態(tài)凈化劑與待凈化的空氣接觸時(shí)間短而導(dǎo)致凈化效果差，例如人們?cè)谌粘Ｉ钪胁捎盟熓窖b置處理空氣中的塵埃，由于水簾厚度小而導(dǎo)致待凈化的空氣在水簾中的行程短，氣液接觸不充分，凈化效果不理想。也有采取向水中打氣鼓泡的方法凈化空氣，由于空氣在水中的行程短，且氣體往往呈現(xiàn)大氣泡狀，氣體中夾帶的塵埃不能充分與液體接觸，不能有效解決空氣凈化問題。
[0003]專利200420034565.3和200420033966.7公開了一種氣體凈化器，由旋渦式氣體過濾器、軸流風(fēng)機(jī)、機(jī)殼組成，旋渦式氣體過濾器和軸流風(fēng)機(jī)安裝在機(jī)殼上，旋渦式氣體過濾器設(shè)置在軸流風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)端，其特征在于旋渦式氣體過濾器由螺旋形卷板交叉排列安裝在旋渦式氣體過濾器殼體上，自然形成進(jìn)氣口、出氣口和旋渦式氣體通道。該實(shí)用新型的氣體凈化器在工業(yè)生產(chǎn)室內(nèi)外氣體凈化特別是廚房油煙的凈化方面具有良好效果，其技術(shù)方案是利用氣體在螺旋形氣體通道內(nèi)高速通過時(shí)所產(chǎn)生的離心力，將固體顆粒和液體微粒分離到螺旋板所組成的氣體通道壁上，但利用這種離心力很難凈化氣體中的二氧化硫、氮氧化物和直徑很小的塵埃。
[0004]另外，工業(yè)上脫硫、脫碳等過程為了獲得較好的氣液傳質(zhì)效果，使用的氣體吸收塔和解吸塔一般被設(shè)計(jì)得高度很高，但這不但增加了氣流阻力，而且使得安裝、操作、維修難度加大;另外，工業(yè)上采用加壓水洗法進(jìn)行沼氣提純時(shí)，首先將沼氣加壓后送入裝有填料的吸收塔，在吸收塔內(nèi)沼氣自下而上與水流逆向接觸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳和甲烷氣體組分的分離;從吸收塔底部排出的水進(jìn)入閃蒸塔將溶解在水中的甲烷和大部分二氧化碳從水中釋放出來，這部分混合氣體重新與原料氣混合再次參與分離;從閃蒸塔排出的水進(jìn)入解吸塔，利用空氣或惰性氣體進(jìn)行吹脫再生，之后循環(huán)回到吸收塔。但該工藝在長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)吸收塔和解吸塔內(nèi)的微生物不斷生長(zhǎng)，最終出現(xiàn)堵塔的問題，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率。
[0005]另外，微生物培養(yǎng)過程中往往存在著嚴(yán)重的代謝產(chǎn)物抑制問題，例如丁醇是一種很有潛力的生物燃料，可由發(fā)酵法生產(chǎn)，但由于高濃度丁醇對(duì)發(fā)酵菌體有毒害作用，導(dǎo)致生物法生產(chǎn)丁醇產(chǎn)量和生產(chǎn)強(qiáng)度較低。氣提技術(shù)作為一種在線分離產(chǎn)物的方法，能夠?qū)a(chǎn)物從發(fā)酵液中移除，可有效降低產(chǎn)物抑制問題，但是采用傳統(tǒng)氣提裝置由于氣液接觸效果差而導(dǎo)致出氣中的目標(biāo)產(chǎn)品濃度低，大大增大了能耗和降低了生產(chǎn)效率。另外，污水處理行業(yè)常采用氣提法脫除水中溶解的氣體和某些揮發(fā)性物質(zhì)，即將氣體通入水中，使之相互充分接觸，使水中溶解的氣體和揮發(fā)性物質(zhì)穿過氣液界面向氣相轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到脫除污染物的目的，但所采用的裝置或者氣液接觸效果較差，或者氣體阻力較大，使生產(chǎn)效率降低。
[0006]綜上可見，對(duì)于氣體凈化、吸收、解吸和氣提等氣液傳質(zhì)過程，急需提供一種氣液接觸效果好、節(jié)能的氣液傳質(zhì)的工藝方法和裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本方案的目的在于彌補(bǔ)已有技術(shù)的不足，提供一種氣液接觸行程長(zhǎng)、接觸效果好、節(jié)能的氣液傳質(zhì)的工藝方法和裝置，該工藝方法和裝置用于氣體凈化時(shí)，可以吹出清新濕潤(rùn)的空氣，用于改善工廠車間、居室、乘用車、大型賣場(chǎng)和局部露天場(chǎng)所的空氣質(zhì)量，以凈化空氣、煙氣、尾氣和治理揚(yáng)塵;其風(fēng)力來源可以是風(fēng)機(jī)、氣栗、空調(diào)出風(fēng)口、煙氣、尾氣和自然風(fēng)能中的一種。所述的氣液傳質(zhì)的工藝方法和裝置用于氣體凈化時(shí)，可以單獨(dú)使用，或者和重力沉降、慣性除塵、電除塵、布袋除塵、旋風(fēng)除塵、濕式除塵方式聯(lián)合使用；該工藝方法和裝置也可以用于氣體吸收、解吸和氣提過程，以獲得良好的氣液傳質(zhì)效果。
[0008]本方案是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
一種氣液傳質(zhì)裝置，包括外桶和設(shè)置于外桶中的內(nèi)桶，外桶的頂部開口底部封閉，在外桶底部設(shè)置有貫穿外桶底部的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管自外桶底部向上延伸至外桶的上部，并在進(jìn)氣管的上部設(shè)置有溢流孔；內(nèi)桶頂面封閉，底部開口，在內(nèi)桶的頂面上固定設(shè)置有氣道隔板，內(nèi)桶被氣道隔板分割形成氣體通道；內(nèi)桶套在進(jìn)氣管外面，在內(nèi)桶頂面靠近內(nèi)桶筒壁的位置設(shè)置有出氣口。
[0009]本方案的具體特點(diǎn)還有，氣道隔板為螺旋板，呈長(zhǎng)條帶狀，在內(nèi)桶內(nèi)卷曲呈螺旋形。
[0010]氣道隔板包括至少4個(gè)相互平行的折流板，對(duì)稱排布于內(nèi)桶中心軸兩側(cè)，折流板的頂邊都與內(nèi)桶頂面連接并垂直向下延伸，折流板的一個(gè)側(cè)邊與內(nèi)桶筒壁連接，相鄰的折流板交錯(cuò)排布形成2個(gè)折線形氣體通道;在最外側(cè)折流板與內(nèi)桶筒壁之間的內(nèi)桶頂面位置，SP在折線形氣體通道盡頭的內(nèi)桶頂面位置都設(shè)置有出氣口。
[0011 ]所述內(nèi)桶頂面的出氣口至少有2個(gè)，內(nèi)桶和氣道隔板采用聚丙烯材料制成，在外桶的下部設(shè)置有排液管。
[0012]—種氣液傳質(zhì)裝置，由上下2個(gè)裝有內(nèi)桶的外桶上下疊加而成，相鄰的外桶對(duì)接處密閉連接;外桶的頂部開口底部封閉，在外桶底部設(shè)置有貫穿外桶底部的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管自外桶底部向上延伸至外桶的上部，并在進(jìn)氣管的上部設(shè)置有溢流孔；內(nèi)桶頂面封閉，底部開口，在內(nèi)桶的頂面上固定設(shè)置有氣道隔板，內(nèi)桶被氣道隔板分割形成氣體通道。內(nèi)桶套在進(jìn)氣管外面，在內(nèi)桶頂面靠近內(nèi)桶筒壁的位置設(shè)置有出氣口，上層外桶的進(jìn)氣管與下層的出氣口連通，僅在下層外桶的底部設(shè)置排液管。
[0013]氣道隔板為螺旋板，呈長(zhǎng)條帶狀，在內(nèi)桶內(nèi)卷曲呈螺旋形。
[0014]氣道隔板包括至少4個(gè)相互平行的折流板，對(duì)稱排布于內(nèi)桶中心軸兩側(cè)，折流板的頂邊都與內(nèi)桶頂面連接并垂直向下延伸，折流板的一個(gè)側(cè)邊與內(nèi)桶筒壁連接，相鄰的折流板交錯(cuò)排布形成2個(gè)折線形氣體通道;在最外側(cè)折流板與內(nèi)桶筒壁之間的內(nèi)桶頂面位置，SP在折線形氣體通道盡頭的內(nèi)桶頂面位置都設(shè)置有出氣口。
[0015]—種氣液傳質(zhì)裝置，由上中下3個(gè)裝有內(nèi)桶的外桶上下疊加而成，相鄰的外桶對(duì)接處密閉連接;外桶的頂部開口底部封閉，在外桶底部設(shè)置有貫穿外桶底部的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管自外桶底部向上延伸至外桶的上部，并在進(jìn)氣管的上部設(shè)置有溢流孔；內(nèi)桶頂面封閉，底部開口，在內(nèi)桶的頂面上固定設(shè)置有氣道隔板，內(nèi)桶被氣道隔板分割形成氣體通道。內(nèi)桶套在進(jìn)氣管外面，在內(nèi)桶頂面靠近內(nèi)桶筒壁的位置設(shè)置有出氣口，上層外桶和中層外桶的進(jìn)氣管均與下一層的出氣口連通，僅在下層的外桶的底部設(shè)置排液管。在上層外桶頂部設(shè)置蓋板，蓋板設(shè)置有進(jìn)液口和排氣孔。
[0016]氣道隔板為螺旋板，呈長(zhǎng)條帶狀，在內(nèi)桶內(nèi)卷曲呈螺旋形。
[0017]氣道隔板包括至少4個(gè)相互平行的折流板，對(duì)稱排布于內(nèi)桶中心軸兩側(cè)，折流板的頂邊都與內(nèi)桶頂面連接并垂直向下延伸，折流板的一個(gè)側(cè)邊與內(nèi)桶筒壁連接，相鄰的折流板交錯(cuò)排布形成2個(gè)折線形氣體通道;在最外側(cè)折流板與內(nèi)桶筒壁之間的內(nèi)桶頂面位置，SP在折線形氣體通道盡頭的內(nèi)桶頂面位置都設(shè)置有出氣口。
[0018]—種氣液傳質(zhì)裝置，由至少4個(gè)裝有內(nèi)桶的外桶疊加而成，相鄰的外桶對(duì)接處密閉連接，外桶的頂部開口底部封閉，在外桶底部設(shè)置有貫穿外桶底部的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管自外桶底部向上延伸至外桶的上部，并在進(jìn)氣管的上部設(shè)置有溢流孔；內(nèi)桶頂面封閉，底部開口，在內(nèi)桶的頂面上固定設(shè)置有氣道隔板，內(nèi)桶被氣道隔板分割形成氣體通道。內(nèi)桶套在進(jìn)氣管外面，在內(nèi)桶頂面靠近內(nèi)桶筒壁的位置設(shè)置有出氣口，每層外桶都設(shè)置進(jìn)氣管均與下一層的出氣口連通。在最下層外桶的下部設(shè)置排液管，在最上層外桶頂部設(shè)置蓋板，在蓋板上設(shè)置有進(jìn)液口和排氣孔。
[0019]氣道隔板為螺旋板，呈長(zhǎng)條帶狀，在內(nèi)桶內(nèi)卷曲呈螺旋形。
[0020]氣道隔板包括至少4個(gè)相互平行的折流板，對(duì)稱排布于內(nèi)桶中心軸兩側(cè)，折流板的頂邊都與內(nèi)桶頂面連接并垂直向下延伸，折流板的一個(gè)側(cè)邊與內(nèi)桶筒壁連接，相鄰的折流板交錯(cuò)排布形成2個(gè)折線形氣體通道;在最外側(cè)折流板與內(nèi)桶筒壁之間的內(nèi)桶頂面位置，SP在折線形氣體通道盡頭的內(nèi)桶頂面位置都設(shè)置有出氣口。
[0021]內(nèi)桶被氣道隔板分割形成氣體通道，并在該氣體通道中設(shè)置有依靠風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪，葉輪由聚丙烯制成，葉輪的下端浸沒于液體中時(shí)可在風(fēng)力下轉(zhuǎn)動(dòng)，以增加氣液接觸效果O
[0022]葉輪由聚丙烯制成，葉輪上布置有凸起和氣孔。
[0023]本方案提供一種使用如前所述的氣液傳質(zhì)裝置進(jìn)行氣液傳質(zhì)的工藝方法，包括以下步驟:
當(dāng)所述的氣液傳質(zhì)裝置僅由I個(gè)裝有內(nèi)桶的外桶組成時(shí)，向外桶中加入液體，通過控制排液管的出液速度以控制外桶中的液位，內(nèi)桶的下端和氣道隔板的一部分浸沒于液體中，氣道隔板與內(nèi)桶內(nèi)壁以及液面形成氣體通道，氣體從進(jìn)氣管進(jìn)入并經(jīng)過氣體通道時(shí)與液體接觸，之后從內(nèi)桶頂面的出氣口排出。
[0024]當(dāng)所述的氣液傳質(zhì)裝置由至少2個(gè)裝有內(nèi)桶的外桶疊加而成時(shí)，首先向最上層外桶中加入液體，當(dāng)液位達(dá)到該層進(jìn)氣管上的溢流孔時(shí)，繼續(xù)加液體使液體從該層進(jìn)氣管溢流到下一層的外桶，如此重復(fù)使液體從上至下經(jīng)過每一層的外桶，并通過閥門控制最下層夕卜桶的排液管的出液速度以控制最下層外桶中的液位；內(nèi)桶的下端和氣道隔板的一部分浸沒于液體中，氣道隔板與內(nèi)桶內(nèi)壁以及液面形成氣體通道;氣體從最下層的外桶的進(jìn)氣管進(jìn)入，經(jīng)過該層氣體通道時(shí)與液體接觸，然后從該層內(nèi)桶頂面的出氣口排出，之后從上一層外桶的進(jìn)氣管進(jìn)入，如此重復(fù)使氣體自下而上逐層與液體接觸，直至從最上層內(nèi)桶頂面的出氣口排出。
[0025]所述的氣液傳質(zhì)裝置與工藝方法能夠用于氣體凈化、吸收、解吸、氣提、曝氣和氣液換熱過程。
[0026]本方案的有益效果是:
(I)本方案采用螺旋板或者交替排布的折流板把氣液接觸空間分割成螺旋氣體通道或者折線形氣體通道，增大了氣液在水平方向的接觸行程，能夠明顯改善氣液傳質(zhì)效果；由于內(nèi)桶可以被取出，而且內(nèi)桶和外桶均有一端開口，所以易于拆卸和組裝，易于維護(hù)和清洗。
[0027](2)用于氣體凈化時(shí)，由于外桶具有儲(chǔ)液功能，因此該裝置可以長(zhǎng)時(shí)間不再加液體而正常使用，可以不設(shè)置水栗，運(yùn)行成本低;并且當(dāng)內(nèi)桶及其附件采用低密度材料(在本專利中是指密度小于950千克/立方米的材料)制成時(shí)內(nèi)桶倒置于裝有液體的外桶內(nèi)時(shí)能夠漂浮在液面上，并且能夠隨外桶中液位的變化而上下移動(dòng)，這使得在該裝置長(zhǎng)時(shí)間不再加液體的情況下，氣體通道的空間大小不受液位變化的影響，仍然具有良好的凈化效果;能夠同時(shí)去除氣體中的塵埃和加濕氣體。
[0028](3)用于氣體吸收和解吸時(shí)，由于大大增大了氣液在水平方向的接觸行程，因此可以將該氣液傳質(zhì)裝置的高度設(shè)計(jì)制作的很小，這降低了其設(shè)計(jì)高度對(duì)周圍環(huán)境的要求;利用本方案所述的氣液傳質(zhì)裝置進(jìn)行沼氣提純時(shí)，相對(duì)于填料塔，避免了氣液在填料的細(xì)小孔道內(nèi)接觸時(shí)所產(chǎn)生的滯液死區(qū)，在長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)裝置內(nèi)微生物生長(zhǎng)明顯減少，避免了堵塔的問題。
[0029](4)用于氣提時(shí)，氣液接觸效果好，出氣中的目標(biāo)產(chǎn)品濃度明顯提高，大大提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0030]圖1為氣液傳質(zhì)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)氣道隔板為螺旋板時(shí)裝有內(nèi)桶的外桶的剖視圖。圖2為圖1中A - A向剖視圖。圖3為當(dāng)氣道隔板為折流板時(shí)裝有內(nèi)桶的外桶的橫截面視圖。圖4為由3個(gè)裝有內(nèi)桶的外桶疊加而成的氣液傳質(zhì)裝置的剖視圖。圖5為葉輪在氣體通道中的布置圖。圖6為圖5中B-B向剖視圖。
[0031 ]圖中:1-外桶;2-排液管;3-進(jìn)氣管;4-內(nèi)桶;5-氣道隔板;6_氣體通道;7_出氣口；8-溢流孔;9-折流板;10-折線形氣體通道;11-蓋板;12-進(jìn)液口 ； 13-排氣孔;14-葉輪;15-內(nèi)桶4的頂部。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施例對(duì)本方案作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本方案的保護(hù)范圍。
[0033]實(shí)施例1:
如圖1和圖2所示，一種氣液傳質(zhì)裝置，包括外桶I和設(shè)置于外桶I中的內(nèi)桶4，外桶I的頂部開口底部封閉，在外桶I底部設(shè)置有貫穿外桶I底部的進(jìn)氣管3，進(jìn)氣管3自外桶I底部向上延伸至外桶I的上部，并在進(jìn)氣管3的上部管壁設(shè)置有2個(gè)對(duì)稱的溢流孔8;內(nèi)桶4頂部封閉，底部開口，在內(nèi)桶4的頂面上固定設(shè)置有氣道隔板5，內(nèi)桶4被氣道隔板5分割形成氣體通道
6。外桶I內(nèi)徑600 mm，高度400 mm;內(nèi)桶4內(nèi)徑560 mm，高度200 mm。氣道隔板5為螺旋板，呈長(zhǎng)條帶狀，在內(nèi)桶4內(nèi)卷曲呈螺旋形，相應(yīng)的氣體通道6的橫截面呈螺線形，螺旋板圈數(shù)為5圈。內(nèi)桶4套在進(jìn)氣管3外面，在內(nèi)桶4頂面靠近內(nèi)桶4筒壁設(shè)置有出氣口 7。內(nèi)桶4和氣道隔板5采用聚丙烯材料制成，在外桶I的下部設(shè)置有排液管2。所述出氣口 7有4個(gè)。所述的氣液傳質(zhì)裝置加有外殼。
[0034]采用本實(shí)施例所述裝置用于氣體凈化，該裝置放置于一乘用車內(nèi)，車內(nèi)空氣濕度為15%(由濕度計(jì)測(cè)定)，PM2.5數(shù)值是146 yg/m3(由漢王Ml型霧霾檢測(cè)儀測(cè)定)。首先向外桶I中加入7K，進(jìn)水速度為5.0升/小時(shí)，內(nèi)桶4倒置于裝有水的外桶I內(nèi)，通過控制排液管2的出液速度以控制外桶I中的水位，內(nèi)桶4的下端和氣道隔板5的一部分浸沒于水中，氣道隔板5與內(nèi)桶4內(nèi)壁以及水面形成氣體通道6;由一風(fēng)機(jī)通過進(jìn)氣管3將車內(nèi)空氣送達(dá)至氣體通道6的中心部位，進(jìn)氣速度為50立方米/小時(shí)，并在經(jīng)過氣體通道6時(shí)與水接觸，之后從內(nèi)桶4頂面的出氣口 7排出，排出氣體的濕度為55%，PM2.5數(shù)值是42 yg/m3。
[0035]所述的氣液傳質(zhì)裝置的加水方式可以是通過水栗向外桶I中加水，或者是通過人為向外桶I中加水。所述的氣液傳質(zhì)裝置的外桶I和內(nèi)桶4是圓柱形或者棱柱形，也可以根據(jù)實(shí)用和美觀的角度改變形狀。
[0036]實(shí)施例2:本實(shí)施例與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于:
如圖3所示，氣道隔板為8個(gè)相互平行的折流板9，對(duì)稱排布于內(nèi)桶4中心軸兩側(cè)，折流板9的頂邊都與內(nèi)桶4頂面連接并垂直向下延伸，折流板9的一個(gè)側(cè)邊與內(nèi)桶4筒壁連接，相鄰的折流板交錯(cuò)排布形成2個(gè)折線形氣體通道10;在最外側(cè)折流板與內(nèi)桶4筒壁之間的內(nèi)桶4頂面位置，即在折線形氣體通道10盡頭的內(nèi)桶4頂面位置都設(shè)置有2個(gè)出氣口 7，分別用于2個(gè)折線形氣體通道10的出氣口 7。在每個(gè)折線形氣體通道10中設(shè)置有6個(gè)依靠風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪14，葉輪14在折線形氣體通道10中的布置如圖5和圖6所示，葉輪14的下端浸沒于液體中時(shí)可在風(fēng)力下轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0037]葉輪14由聚丙烯制成，葉輪14上布置有凸起和氣孔。
[0038]采用本實(shí)施例所述裝置用于氣體凈化，在一健身房?jī)?nèi)，空氣濕度為16%(由濕度計(jì)測(cè)定)，PM2.5數(shù)值是121 yg/m3(由漢王Ml型霧霾檢測(cè)儀測(cè)定)。首先向外桶I中加入水，進(jìn)水速度為5.0升/小時(shí)，待外桶I中的水位達(dá)到進(jìn)氣管3上的溢流孔8時(shí)停止加水，并且停止排液管2的出水，將一健身腳踏車改裝使其能夠依靠人力腳踏而吹出氣體，并將吹出的氣體與氣液傳質(zhì)裝置的外桶I的進(jìn)氣管3相連，進(jìn)氣速度為100立方米/小時(shí)，氣體凈化過程同實(shí)施例1，折線形氣體通道10中所設(shè)置的葉輪14的下端浸沒于液體中并可在風(fēng)力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)以增強(qiáng)氣液傳質(zhì)效果，排出氣體的濕度為68%，PM2.5數(shù)值是28 yg/m3，這樣在人們健身的同時(shí)還能加濕凈化空氣，一舉兩得。
[0039]本實(shí)施例實(shí)施過程中，由于外桶I具有儲(chǔ)液功能，因此該裝置可以長(zhǎng)時(shí)間不再加水而正常使用，可以不設(shè)置水栗，運(yùn)行成本低;并且當(dāng)內(nèi)桶4及其附件采用聚丙烯材料制成，內(nèi)桶4倒置于裝有水的外桶I內(nèi)時(shí)能夠漂浮在液面上，并且能夠隨外桶I中液位的變化而上下移動(dòng)，這使得在該裝置長(zhǎng)時(shí)間不再加液體的情況下，氣體通道的空間大小不受液位變化的影響，仍然具有良好的凈化效果;能夠同時(shí)去除氣體中的塵埃和加濕氣體。
[0040]實(shí)施例3:
一種氣液傳質(zhì)裝置，由上下2個(gè)裝有內(nèi)桶4的外桶I上下疊加而成，相鄰的外桶I對(duì)接處密閉連接;外桶I的頂部開口底部封閉，在外桶I底部設(shè)置有貫穿外桶I底部的進(jìn)氣管3，進(jìn)氣管3自外桶I底部向上延伸至外桶I的上部，并在進(jìn)氣管3的上部管壁設(shè)置有2個(gè)對(duì)稱的溢流孔8;內(nèi)桶4頂面封閉，底部開口，在內(nèi)桶4的頂面上固定設(shè)置有氣道隔板5，內(nèi)桶4被氣道隔板5分割形成氣體通道6。內(nèi)桶4套在進(jìn)氣管3外面，在內(nèi)桶4頂面靠近內(nèi)桶4筒壁設(shè)置有4個(gè)出氣口7。上層外桶I的進(jìn)氣管3與下層的出氣口7連通，僅在下層外桶I的底部設(shè)置排液管2。內(nèi)桶4和氣道隔板5采用聚丙稀材料制成。外桶I內(nèi)徑600 mm，高度400 mm;內(nèi)桶4內(nèi)徑560 mm，高度200 mm。氣道隔板5為螺旋板，呈長(zhǎng)條帶狀，在內(nèi)桶內(nèi)卷曲呈螺旋形，相應(yīng)的氣體通道6的橫截面呈螺線形，螺旋板圈數(shù)為5圈。
[0041]采用本實(shí)施例所述裝置用于氣體凈化，將該氣液傳質(zhì)裝置安裝于一企業(yè)生產(chǎn)車間的風(fēng)機(jī)排風(fēng)口，車間內(nèi)空氣的PM2.5數(shù)值是182 yg/m3(由漢王Ml型霧霾檢測(cè)儀測(cè)定)。首先向外桶I中加入水，進(jìn)水速度為30升/小時(shí)，當(dāng)外桶I中的水位達(dá)到該層進(jìn)氣管3上的溢流孔8時(shí)，繼續(xù)加水使水從進(jìn)氣管3溢流到下一層的外桶I，如此重復(fù)使水從上至下經(jīng)過每一層的外桶I，并通過閥門控制最下層外桶I的排液管2的出液速度以控制最下層外桶I中的液位；內(nèi)桶4的下端和氣道隔板5的一部分浸沒于水中，氣道隔板5與內(nèi)桶4內(nèi)壁以及液面形成氣體通道6;將車間風(fēng)機(jī)的出氣管與該氣液傳質(zhì)裝置的進(jìn)氣管3相連，進(jìn)氣速度為100立方米/小時(shí)，氣體從最下層的外桶I的進(jìn)氣管3進(jìn)入，經(jīng)過該層氣體通道6時(shí)與水接觸，然后從該層內(nèi)桶4頂面的出氣口7排出，之后從上一層外桶I的進(jìn)氣管3進(jìn)入，如此重復(fù)使氣體自下而上逐層與水接觸，直至從最上層內(nèi)桶4頂面的出氣口 7排出，排出氣體的PM2.5數(shù)值是35 yg/m3。
[0042]實(shí)施例4:本實(shí)施例與實(shí)施例3相同之處不再贅述，不同之處在于:
每層內(nèi)桶4中設(shè)置的氣道隔板為16個(gè)相互平行的折流板9，對(duì)稱排布于內(nèi)桶4中心軸兩偵U，折流板9的頂邊都與內(nèi)桶4頂面連接并垂直向下延伸，折流板9的一個(gè)側(cè)邊與內(nèi)桶4筒壁連接，相鄰的折流板交錯(cuò)排布形成2個(gè)折線形氣體通道10;在最外側(cè)折流板與內(nèi)桶4筒壁之間的內(nèi)桶4頂面位置，即在折線形氣體通道10盡頭的內(nèi)桶4頂面位置都設(shè)置有2個(gè)出氣口 7，分別用于該層2個(gè)折線形氣體通道10的出氣口 7。在每個(gè)折線形氣體通道10中設(shè)置有10個(gè)依靠風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪14，葉輪14在折線形氣體通道10中的布置如圖5和圖6所示，葉輪14的下端浸沒于液體中時(shí)可在風(fēng)力下轉(zhuǎn)動(dòng)。葉輪14由聚丙烯制成，葉輪14上布置有凸起和氣孔。
[0043]采用本實(shí)施例所述裝置用于凈化一柴油發(fā)電機(jī)(康明斯HNC-600型柴油發(fā)電機(jī))的尾氣，尾氣的煙塵濃度數(shù)值是480 yg/m3(根據(jù)《GB16157-1996固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法》測(cè)定)。將尾氣與下層外桶I的進(jìn)氣管3相連，進(jìn)氣速度為100立方米/小時(shí)，氣體凈化過程同實(shí)施例3，排出氣體的煙塵濃度數(shù)值是38 yg/m3。
[0044]實(shí)施例5:
如圖4所示，一種氣液傳質(zhì)裝置，由上中下3個(gè)裝有內(nèi)桶4的外桶I上下疊加而成，相鄰的外桶I對(duì)接處密閉連接;外桶I的頂部開口底部封閉，在外桶I底部設(shè)置有貫穿外桶I底部的進(jìn)氣管3，進(jìn)氣管3自外桶I底部向上延伸至外桶I的上部，并在進(jìn)氣管3的上部管壁設(shè)置有2個(gè)對(duì)稱的溢流孔8;內(nèi)桶4頂面封閉，底部開口，在內(nèi)桶4的頂面上固定設(shè)置有氣道隔板5，內(nèi)桶4被氣道隔板5分割形成氣體通道6。上層外桶I和中層外桶I的進(jìn)氣管3均與下一層的出氣口 7連通，僅在下層的外桶I的底部設(shè)置排液管2。在上層外桶I頂部設(shè)置蓋板11，蓋板11設(shè)置有進(jìn)液口 12和排氣孔13。內(nèi)桶4和氣道隔板5采用聚丙烯材料制成。內(nèi)桶4套在進(jìn)氣管3外面，在內(nèi)桶4頂面靠近內(nèi)桶4筒壁設(shè)置有4個(gè)出氣口7。外桶I內(nèi)徑500 mm，高度400 mm;內(nèi)桶4內(nèi)徑460 mm，高度200 mm。氣道隔板5為螺旋板，呈長(zhǎng)條帶狀，在內(nèi)桶內(nèi)卷曲呈螺旋形，相應(yīng)的氣體通道6的橫截面呈螺線形，螺旋板圈數(shù)為5圈。
[0045]采用本實(shí)施例所述裝置用于鍋爐煙氣凈化，煙氣的顆粒物數(shù)值是3080mg/m3(由嶗應(yīng)3012H型自動(dòng)煙塵氣測(cè)試儀測(cè)定)ο通過水栗從蓋板11上的進(jìn)液口 12向外桶I中加入水，進(jìn)水速度為30升/小時(shí)，當(dāng)外桶I中的水位達(dá)到該層進(jìn)氣管3上的溢流孔8時(shí)，繼續(xù)加水使水從進(jìn)氣管3溢流到下一層的外桶1，如此重復(fù)使水從上至下經(jīng)過每一層的外桶1，并通過閥門控制最下層外桶I的排液管2的出液速度以控制最下層外桶I中的液位；內(nèi)桶4的下端和氣道隔板5的一部分浸沒于水中，氣道隔板5與內(nèi)桶4內(nèi)壁以及液面形成氣體通道6;將該氣液傳質(zhì)裝置最下層外桶I的進(jìn)氣管3與一鍋爐的煙氣管道相連，進(jìn)氣速度為100立方米/小時(shí)，氣體從最下層的外桶I的進(jìn)氣管3進(jìn)入，經(jīng)過該層氣體通道6時(shí)與水接觸，然后從該層內(nèi)桶4頂面的出氣口 7排出，之后從上一層外桶I的進(jìn)氣管3進(jìn)入，如此重復(fù)使氣體自下而上逐層與水接觸，直至從最上層內(nèi)桶4頂面的出氣口7排出，之后從蓋板11上的排氣孔13排出，排出氣體的顆粒物數(shù)值是80 yg/m30
[0046]實(shí)施例6:本實(shí)施例與實(shí)施例5相同之處不再贅述，不同之處在于:
每層內(nèi)桶4中設(shè)置的氣道隔板為4個(gè)相互平行的折流板9，對(duì)稱排布于內(nèi)桶4中心軸兩偵U，折流板9的頂邊都與內(nèi)桶4頂面連接并垂直向下延伸，折流板9的一個(gè)側(cè)邊與內(nèi)桶4筒壁連接，相鄰的折流板交錯(cuò)排布形成2個(gè)折線形氣體通道10;在最外側(cè)折流板與內(nèi)桶4筒壁之間的內(nèi)桶4頂面位置，即在折線形氣體通道10盡頭的內(nèi)桶4頂面位置都設(shè)置有2個(gè)出氣口 7，分別用于該層2個(gè)折線形氣體通道10的出氣口 7。在每個(gè)折線形氣體通道10中設(shè)置有6個(gè)依靠風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪14，葉輪14在折線形氣體通道10中的布置如圖5和圖6所示，葉輪14的下端浸沒于液體中時(shí)可在風(fēng)力下轉(zhuǎn)動(dòng)。葉輪14由聚丙烯制成，葉輪14上布置有凸起和氣孔。
[0047]采用本實(shí)施例所述裝置用于氣提法從丁醇發(fā)酵液中分離丁醇、乙醇和丙酮，所采用的丁醇發(fā)酵液中含有丁醇濃度15 8/1、乙醇濃度2.2 8凡和丙酮濃度6.8 g/L。通過水栗從蓋板11上的進(jìn)液口 12向外桶I中加入丁醇發(fā)酵液，進(jìn)液速度為90升/小時(shí)，當(dāng)外桶I中的液位達(dá)到該層進(jìn)氣管3上的溢流孔8時(shí)，繼續(xù)加發(fā)酵液使發(fā)酵液從進(jìn)氣管3溢流到下一層的外桶1，如此重復(fù)使發(fā)酵液從上至下經(jīng)過每一層的外桶I，并通過閥門控制最下層外桶I的排液管2的出液速度以控制最下層外桶I中的液位；內(nèi)桶4的下端和折流板9的一部分浸沒于發(fā)酵液中，折流板9與內(nèi)桶4內(nèi)壁以及液面形成折線形氣體通道10;作為載氣的CO2氣體從最下層的外桶I的進(jìn)氣管3進(jìn)入，進(jìn)氣速度為10立方米/小時(shí)，經(jīng)過該層折線形氣體通道10時(shí)與水接觸，然后從該層內(nèi)桶4頂面的出氣口7排出，之后從上一層外桶I的進(jìn)氣管3進(jìn)入，如此重復(fù)使氣體自下而上逐層與水接觸，直至從最上層內(nèi)桶4頂面的出氣口7排出，之后從蓋板11上的排氣孔13排出，之后將氣體冷卻至5°C以將氣體所挾帶的蒸汽冷凝，氣液分離后收集液體產(chǎn)品，該液體產(chǎn)品組成為:丁醇濃度170 g/L、乙醇濃度30 g/L、丙酮濃度70 g/L和水730 g/L。
[0048]丁醇發(fā)酵液和產(chǎn)品中丁醇、乙醇、丙酮的含量采用氣相色譜內(nèi)標(biāo)法測(cè)定，采用GC112A型氣相色譜儀(配有氫火焰檢測(cè)器)，上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)。使用N2000型色譜工作站(浙大智達(dá)信息有限公司)分析數(shù)據(jù)，色譜柱為ALPHA-Col型PEG(聚乙二醇)毛細(xì)管柱(澳大利亞SGE Infl Pty.Ltd.)。氮?dú)鉃檩d氣(14毫升/min)，氫氣和空氣分別為38毫升/min和252毫升/min。采用三階程序升溫法(40°C，1.0 min—升溫速率3°C/min，終溫700C ,1.0 min—升溫速率5°C/min，終溫 140°C ,1.0 min—升溫速率 15°C/min，終溫200°C，15min)進(jìn)行分析測(cè)定。進(jìn)樣器溫度為220°C，監(jiān)測(cè)器溫度為220°C。使用內(nèi)標(biāo)法測(cè)定，內(nèi)標(biāo)物為異丁醇，進(jìn)樣量為0.1微升。餾分中的水含量按[100% - (丁醇含量+乙醇含量+丙酮含量)]計(jì)算。
[0049]實(shí)施例7:
一種氣液傳質(zhì)裝置，由4個(gè)裝有內(nèi)桶4的外桶I疊加而成，相鄰的外桶I對(duì)接處密閉連接，外桶I的頂部開口底部封閉，在外桶I底部設(shè)置有貫穿外桶I底部的進(jìn)氣管3，進(jìn)氣管3自外桶I底部向上延伸至外桶I的上部，并在進(jìn)氣管3的上部管壁設(shè)置有2個(gè)對(duì)稱的溢流孔8;內(nèi)桶4頂面封閉，底部開口，在內(nèi)桶4的頂面上固定設(shè)置有氣道隔板5，內(nèi)桶4被氣道隔板5分割形成氣體通道6 ο內(nèi)桶4套在進(jìn)氣管3外面，在內(nèi)桶4頂面靠近內(nèi)桶4筒壁設(shè)置有4個(gè)出氣口 7，每層外桶I都設(shè)置進(jìn)氣管3均與下一層的出氣口7連通。在最下層外桶I的下部設(shè)置排液管2，內(nèi)桶4和氣道隔板5采用聚丙烯材料制成。在最上層外桶I頂部設(shè)置蓋板11，在蓋板11上設(shè)置有進(jìn)液口 12和排氣孔13。外桶I內(nèi)徑800 mm，高度400 mm;內(nèi)桶4內(nèi)徑760 mm，高度200 mm。氣道隔板5為螺旋板，呈長(zhǎng)條帶狀，在內(nèi)桶內(nèi)卷曲呈螺旋形，相應(yīng)的氣體通道6的橫截面呈螺線形，螺旋板圈數(shù)為5圈。
[0050]采用本實(shí)施例所述裝置用于氣體凈化，將該氣液傳質(zhì)裝置放置于一公交車站，該地點(diǎn)初始空氣濕度為16%(由濕度計(jì)測(cè)定)，PM2.5數(shù)值是350 yg/m3(由漢王Ml型霧霾檢測(cè)儀測(cè)定)。通過水栗從蓋板11上的進(jìn)液口 12向外桶I中加入水，進(jìn)水速度為10升/小時(shí)，當(dāng)外桶I中的水位達(dá)到該層進(jìn)氣管3上的溢流孔8時(shí)，繼續(xù)加水使水從進(jìn)氣管3溢流到下一層的外桶I，如此重復(fù)使水從上至下經(jīng)過每一層的外桶I，并通過閥門控制最下層外桶I的排液管2的出液速度以控制最下層外桶I中的液位；內(nèi)桶4的下端和氣道隔板5的一部分浸沒于水中，氣道隔板5與內(nèi)桶4內(nèi)壁以及液面形成氣體通道6;由一鼓風(fēng)機(jī)將空氣從最下層的外桶I的進(jìn)氣管3引入，進(jìn)氣速度為120立方米/小時(shí)，經(jīng)過該層氣體通道6時(shí)與水接觸，然后從該層內(nèi)桶4頂面的出氣口 7排出，之后從上一層外桶I的進(jìn)氣管3進(jìn)入，如此重復(fù)使氣體自下而上逐層與水接觸，直至從最上層內(nèi)桶4頂面的出氣口7排出，之后從蓋板11上的排氣孔13排出，排出空氣的濕度為56%，PM2.5數(shù)值是32 yg/m3。
[0051]實(shí)施例8:本實(shí)施例與實(shí)施例7相同之處不再贅述，不同之處在于:
由10個(gè)裝有內(nèi)桶4的外桶I疊加而成，外桶I內(nèi)徑600 mm，高度400 mm;內(nèi)桶4內(nèi)徑560mm，高度200 mm。內(nèi)桶4中設(shè)置的螺旋板的圈數(shù)為1圈，并在每個(gè)氣體通道6中設(shè)置有10個(gè)依靠風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪14，葉輪14在氣體通道6中的布置如圖5和圖6所示，葉輪14的下端浸沒于液體中時(shí)可在風(fēng)力下轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0052]采用本實(shí)施例所述裝置用于含有二氧化碳的水溶液的解吸，二氧化碳初始含量為7.5 g/kg水(按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 12143.4-1992碳酸飲料中二氧化碳的測(cè)定方法》測(cè)定)。通過水栗從蓋板11上的進(jìn)液口 12向外桶I中加入含有二氧化碳的水溶液，進(jìn)液速度為800升/小時(shí)，當(dāng)外桶I中的液位達(dá)到該層進(jìn)氣管3上的溢流孔8時(shí)，繼續(xù)加含有二氧化碳的水溶液使溶液從進(jìn)氣管3溢流到下一層的外桶I，如此重復(fù)使水溶液從上至下經(jīng)過每一層的外桶I，并通過閥門控制最下層外桶I的排液管2的出液速度以控制最下層外桶I中的液位；內(nèi)桶4的下端和氣道隔板5的一部分浸沒于水溶液中，氣道隔板5與內(nèi)桶4內(nèi)壁以及液面形成氣體通道6;由一鼓風(fēng)機(jī)將空氣從最下層的外桶I的進(jìn)氣管3引入，進(jìn)氣速度為5立方米/小時(shí)，經(jīng)過該層氣體通道6時(shí)與水溶液接觸，然后與解吸出來的二氧化碳一起從該層內(nèi)桶4頂面的出氣口7排出，之后從上一層外桶I的進(jìn)氣管3進(jìn)入，如此重復(fù)使氣體自下而上逐層與水溶液接觸，直至從最上層內(nèi)桶4頂面的出氣口7排出，之后從蓋板11上的排氣孔13排出。水溶液從裝置底部排液管2排出，二氧化碳含量為0.15 g/kg水。
[0053]本實(shí)施例實(shí)施過程中，裝置運(yùn)行30天未出現(xiàn)堵塔問題;此過程中從裝置底部引入空氣的目的是用于吹脫，使水中溶解的二氧化碳得到徹底解吸。
[0054]實(shí)施例9:本實(shí)施例與實(shí)施例7相同之處不再贅述，不同之處在于:
由20個(gè)裝有內(nèi)桶4的外桶I疊加而成，外桶I內(nèi)徑600 mm，高度200 mm;內(nèi)桶4內(nèi)徑560mm，高度150 mm。每層內(nèi)桶4中設(shè)置的氣道隔板為10個(gè)相互平行的折流板9，對(duì)稱排布于內(nèi)桶4中心軸兩側(cè)，折流板9的頂邊都與內(nèi)桶4頂面連接并垂直向下延伸，折流板9的一個(gè)側(cè)邊與內(nèi)桶4筒壁連接，相鄰的折流板交錯(cuò)排布形成2個(gè)折線形氣體通道10;在最外側(cè)折流板與內(nèi)桶4筒壁之間的內(nèi)桶4頂面位置，即在折線形氣體通道10盡頭的內(nèi)桶4頂面位置都設(shè)置有2個(gè)出氣口 7，分別用于該層2個(gè)折線形氣體通道10的出氣口 7。并在每個(gè)折線形氣體通道10中設(shè)置有10個(gè)依靠風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪14，葉輪14在折線形氣體通道10中的布置如圖5和圖6所示，葉輪14的下端浸沒于液體中時(shí)可在風(fēng)力下轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪14由聚丙烯制成，葉輪14上布置有凸起和氣孔。
[0055]采用本實(shí)施例所述裝置用于碳酸鈉水溶液吸收沼氣中的硫化氫氣體，硫化氫初始含量為2100毫克/立方米(由Gasmet DX4000便攜式煙氣分析儀測(cè)定)，顆粒物數(shù)值是240 μg/m3(根據(jù)《GB16157-1996固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法》測(cè)定)。通過水栗從蓋板11上的進(jìn)液口 12向外桶I中加入濃度為2.5%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))的碳酸鈉水溶液，進(jìn)液速度為36升/小時(shí)，當(dāng)外桶I中的液位達(dá)到該層進(jìn)氣管3上的溢流孔8時(shí)，繼續(xù)加碳酸鈉水溶液使溶液從進(jìn)氣管3溢流到下一層的外桶I，如此重復(fù)使溶液從上至下經(jīng)過每一層的外桶I，并通過閥門控制最下層外桶I的排液管2的出液速度以控制最下層外桶I中的液位；內(nèi)桶4的下端和折流板9的一部分浸沒于溶液中，折流板9與內(nèi)桶4內(nèi)壁以及液面形成折線形氣體通道10;由一鼓風(fēng)機(jī)將沼氣從最下層的外桶I的進(jìn)氣管3引入，進(jìn)氣速度為120立方米/小時(shí)，經(jīng)過該層折線形氣體通道10時(shí)與溶液接觸，然后從該層內(nèi)桶4頂面的出氣口 7排出，之后從上一層外桶I的進(jìn)氣管3進(jìn)入，如此重復(fù)使氣體自下而上逐層與水溶液接觸，直至從最上層內(nèi)桶4頂面的出氣口7排出，之后從蓋板11上的排氣孔13排出，出氣中的硫化氫含量為11毫克/立方米，顆粒物數(shù)值是24 yg/m30
[0056]本實(shí)施例實(shí)施過程中，由于增大了氣液在水平方向的接觸行程，使得該氣液傳質(zhì)裝置總高度為4米的情況下獲得了良好的吸收效果;裝置運(yùn)行30天未出現(xiàn)堵塔問題。
[0057]實(shí)施例10:本實(shí)施例與實(shí)施例9相同之處不再贅述，不同之處在于:
由30個(gè)裝有內(nèi)桶4的外桶I疊加而成，每層內(nèi)桶4中設(shè)置的氣道隔板為12個(gè)相互平行的折流板9，在最外側(cè)折流板與內(nèi)桶4筒壁之間的內(nèi)桶4頂面位置，即在折線形氣體通道10盡頭的內(nèi)桶4頂面位置都設(shè)置有4個(gè)出氣口 7，分別用于該層2個(gè)折線形氣體通道10的出氣口 7(每個(gè)折線形氣體通道10設(shè)置有2個(gè)出氣口 7)，排氣孔13之后設(shè)置有背壓閥。
[0058]采用本實(shí)施例所述裝置用于加壓水洗法沼氣提純，沼氣中的二氧化碳含量為40.50%(體積百分?jǐn)?shù))(由武漢四方68813031(1-3200型沼氣分析儀測(cè)定)。通過增壓水栗(杭州南方⑶L1-19型水栗不銹鋼多級(jí)離心栗)將水從蓋板11上的進(jìn)液口 12加入到外桶I中，進(jìn)水速度為1.1立方米/小時(shí)，當(dāng)外桶I中的液位達(dá)到該層進(jìn)氣管3上的溢流孔8時(shí)，繼續(xù)加水使水從進(jìn)氣管3溢流到下一層的外桶1，如此重復(fù)使水從上至下經(jīng)過每一層的外桶1，并通過閥門控制最下層外桶I的排液管2的出液速度以控制最下層外桶I中的液位；內(nèi)桶4的下端和折流板9的一部分浸沒于水中，折流板9與內(nèi)桶4內(nèi)壁以及液面形成折線形氣體通道10;將來自沼氣儲(chǔ)罐(儲(chǔ)罐內(nèi)壓力為1.2 MPa)的沼氣從最下層的外桶I的進(jìn)氣管3引入，進(jìn)氣速度為10立方米/小時(shí)，經(jīng)過該層折線形氣體通道10時(shí)與溶液接觸，然后從該層內(nèi)桶4頂面的出氣口 7排出，之后從上一層外桶I的進(jìn)氣管3進(jìn)入，如此重復(fù)使氣體自下而上逐層與水溶液接觸，直至從最上層內(nèi)桶4頂面的出氣口7排出，之后依次經(jīng)過排氣孔13和背壓閥后排出，背壓閥壓力設(shè)定為I.00 MPa(表壓)，所排出氣體中的二氧化碳含量為1.52%(體積百分?jǐn)?shù))。
[0059]本實(shí)施例實(shí)施過程中，運(yùn)行30天裝置內(nèi)無微生物生長(zhǎng)，避免了堵塔的問題。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣液傳質(zhì)裝置，包括外桶和設(shè)置于外桶中的內(nèi)桶，外桶的頂部開口底部封閉，其特征是在外桶底部設(shè)置有貫穿外桶底部的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管自外桶底部向上延伸至外桶的上部，并在進(jìn)氣管的上部設(shè)置有溢流孔；內(nèi)桶頂面封閉，底部開口，在內(nèi)桶的頂面上固定設(shè)置有氣道隔板，內(nèi)桶被氣道隔板分割形成氣體通道；內(nèi)桶套在進(jìn)氣管外面，在內(nèi)桶頂面靠近內(nèi)桶筒壁的位置設(shè)置有出氣口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液傳質(zhì)裝置，其特征是所述內(nèi)桶頂面的出氣口至少有2個(gè)，內(nèi)桶和氣道隔板采用聚丙烯材料制成，在外桶的下部設(shè)置有排液管。3.—種氣液傳質(zhì)裝置，其特征是由上下2個(gè)裝有內(nèi)桶的外桶上下疊加而成，相鄰的外桶對(duì)接處密閉連接;外桶的頂部開口底部封閉，在外桶底部設(shè)置有貫穿外桶底部的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管自外桶底部向上延伸至外桶的上部，并在進(jìn)氣管的上部設(shè)置有溢流孔；內(nèi)桶頂面封閉，底部開口，在內(nèi)桶的頂面上固定設(shè)置有氣道隔板，內(nèi)桶被氣道隔板分割形成氣體通道；內(nèi)桶套在進(jìn)氣管外面，在內(nèi)桶頂面靠近內(nèi)桶筒壁的位置設(shè)置有出氣口，上層外桶的進(jìn)氣管與下一層的出氣口連通，僅在下層外桶的底部設(shè)置排液管。4.一種氣液傳質(zhì)裝置，其特征是由上中下3個(gè)裝有內(nèi)桶的外桶上下疊加而成，相鄰的外桶對(duì)接處密閉連接;外桶的頂部開口底部封閉，在外桶底部設(shè)置有貫穿外桶底部的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管自外桶底部向上延伸至外桶的上部，并在進(jìn)氣管的上部設(shè)置有溢流孔；內(nèi)桶頂面封閉，底部開口，在內(nèi)桶的頂面上固定設(shè)置有氣道隔板，內(nèi)桶被氣道隔板分割形成氣體通道；內(nèi)桶套在進(jìn)氣管外面，在內(nèi)桶頂面靠近內(nèi)桶筒壁的位置設(shè)置有出氣口，上層外桶和中層外桶的進(jìn)氣管均與下一層的出氣口連通，僅在下層的外桶的底部設(shè)置排液管;在上層外桶頂部設(shè)置蓋板，蓋板設(shè)置有進(jìn)液口和排氣孔。5.一種氣液傳質(zhì)裝置，其特征是由至少4個(gè)裝有內(nèi)桶的外桶疊加而成，相鄰的外桶對(duì)接處密閉連接，外桶的頂部開口底部封閉，在外桶底部設(shè)置有貫穿外桶底部的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管自外桶底部向上延伸至外桶的上部，并在進(jìn)氣管的上部設(shè)置有溢流孔；內(nèi)桶頂面封閉，底部開口，在內(nèi)桶的頂面上固定設(shè)置有氣道隔板，內(nèi)桶被氣道隔板分割形成氣體通道；內(nèi)桶套在進(jìn)氣管外面，在內(nèi)桶頂面靠近內(nèi)桶筒壁的位置設(shè)置有出氣口，每層外桶都設(shè)置進(jìn)氣管均與下一層的出氣口連通;在最下層外桶的下部設(shè)置排液管，在最上層外桶頂部設(shè)置蓋板，在蓋板上設(shè)置有進(jìn)液口和排氣孔。6.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4或5所述的氣液傳質(zhì)裝置，其特征是氣道隔板為螺旋板，呈長(zhǎng)條帶狀，在內(nèi)桶內(nèi)卷曲呈螺旋形。7.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4或5所述的氣液傳質(zhì)裝置，其特征是氣道隔板包括至少4個(gè)相互平行的折流板，對(duì)稱排布于內(nèi)桶中心軸兩側(cè)，折流板的頂邊都與內(nèi)桶頂面連接并垂直向下延伸，折流板的一個(gè)側(cè)邊與內(nèi)桶筒壁連接，相鄰的折流板交錯(cuò)排布形成2個(gè)折線形氣體通道;在最外側(cè)折流板與內(nèi)桶筒壁之間的內(nèi)桶頂面位置，即在折線形氣體通道盡頭的內(nèi)桶頂面位置都設(shè)置有出氣口。8.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4或5所述的氣液傳質(zhì)裝置，其特征是在內(nèi)桶的氣體通道中設(shè)置有依靠風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪，葉輪的下端浸沒于液體中時(shí)可在風(fēng)力下轉(zhuǎn)動(dòng)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣液傳質(zhì)裝置，其特征是葉輪由聚丙烯制成，葉輪上布置有凸起和氣孔。10.—種使用權(quán)利要求3或4或5所述的氣液傳質(zhì)裝置用于氣體凈化吸收解吸和氣提的方法，其特征是包括以下步驟: 首先向最上層外桶中加入液體，當(dāng)液位達(dá)到該層進(jìn)氣管上的溢流孔時(shí)，繼續(xù)加液體使液體從該層進(jìn)氣管溢流到下一層的外桶，如此重復(fù)使液體從上至下經(jīng)過每一層的外桶，并通過閥門控制最下層外桶的排液管的出液速度以控制最下層外桶中的液位；內(nèi)桶的下端和氣道隔板的一部分浸沒于液體中，氣道隔板與內(nèi)桶內(nèi)壁以及液面形成氣體通道;氣體從最下層的外桶的進(jìn)氣管進(jìn)入，經(jīng)過該層氣體通道時(shí)與液體接觸，然后從該層內(nèi)桶頂面的出氣口排出，之后從上一層外桶的進(jìn)氣管進(jìn)入，如此重復(fù)使氣體自下而上逐層與液體接觸，直至從最上層內(nèi)桶頂面的出氣口排出。
【文檔編號(hào)】C07C31/12GK106000011SQ201610602627
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月28日
【發(fā)明人】金付強(qiáng), 張曉東, 許海朋, 華棟梁, 趙玉曉, 司洪宇, 梁曉輝, 伊?xí)月? 李巖, 牧輝
【申請(qǐng)人】山東省科學(xué)院能源研究所