技术摘要：
本发明涉及一种稳定高效的气体降膜吸收系统及方法，包括预吸收器以及石墨降膜吸收器，石墨降膜吸收器配设有冷却单元和应力消除单元，预吸收器包括第一气相进口、第一液相进口以及第一液相出口，石墨降膜吸收器包括第二气相进口、第二液相进口、气相出口以及第二液相出  全部
背景技术：
化工相关生产中多气体吸收多涉及腐蚀性气体吸收，在气体降膜吸收技术中，石 墨降膜吸收器因其良好的耐腐蚀性能，作为关键设备被广泛应用。但是石墨材质降膜吸收 器在使用过程中因本身材质的特性，在工况变化较大或受力不均匀的情况下易发生断裂情 况。又因其处理的多为易腐蚀物料，一旦发生设备失效情况，产生较坏影响，轻则腐蚀性物 料泄漏，造成环境污染，重则影响现场操作人员人身安全，带来重大安全隐患。常见的石墨 降膜吸收器为保证吸收效果，设计的吸收器都存在传质换热效率低，能耗较高的问题。因 此，对石墨降膜吸收器结构进行改进，以增强系统可靠性，提高气体降膜吸收系统效率十分 必要。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种稳定高效的气体降膜吸收系统及 方法，本发明通过在石墨降膜吸收器之前设置预吸收器，消除石墨降膜吸收器中的工艺扰 动，减小使用过程中产生的应力影响，提高系统在吸收气体时的稳定性，解决现有技术中气 体降膜吸收系统效率较低的问题。 本发明的第一个目的是提供一种稳定高效的气体降膜吸收系统，包括预吸收器以 及与预吸收器流体连通的石墨降膜吸收器，石墨降膜吸收器配设有冷却单元和应力消除单 元，预吸收器为气液混合装置，包括第一气相进口、第一液相进口以及第一液相出口，石墨 降膜吸收器包括第二气相进口、第二液相进口、气相出口以及第二液相出口，第一气相进口 和第二气相进口均用于与待吸收气体流体连通，第一液相出口与第二液相进口流体连通， 石墨降膜吸收器设有换热单元，冷却单元用于吸收换热单元产生的热量，应力消除单元包 括若干膨胀节，石墨降膜吸收器与第二气相进口之间、第二液相进口之间、气相出口之间以 及第二液相出口之间均设有膨胀节。 进一步地，第一液相进口与吸收介质管线连接，吸收介质用于吸收待吸收气体。吸 收根据待吸收气体的性质，可选择合适的吸收介质进行吸收，例如水等吸收介质。 进一步地，第一气相进口先于第二气相进口通入待吸收气体。待吸收气体分为两 路，分别进入到预吸收器和石墨降膜吸收器中，部分气体先通过第一气相进口进入预吸收 器，在预吸收器中完成部分气液接触，然后待吸收气体中未进入预吸收器的其余部分气体 再通过第二气相进口进入石墨降膜吸收器中，将气体完全吸收。 进一步地，冷却单元包括循环水冷却单元，循环水冷却单元包括第一循环水进口、 第一循环水出口和第二循环水出口，第一循环水进口、第一循环水出口和第二循环水出口 均与石墨降膜吸收器流体连通。循环水的流动形式为上进下出，避免因管道中杂质沉积降 3 CN 111589276 A 说　明　书 2/5 页 低换热效率。 进一步地，第一循环水出口和第二循环水出口分别位于石墨降膜吸收器的下部和 上部。通过在循环水冷却单元中设置分别位于上部和下部的两个循环水出口，改变传统的 循环水流动方式，提高换热效率。 进一步地，第一循环水进口位于石墨降膜吸收器的上部。 进一步地，第二液相出口还连接有液相收集罐。 进一步地，气相出口与后端尾气处理设备连接。 进一步地，石墨降膜吸收器为立式列管式吸收器。 进一步地，石墨降膜吸收器包括若干降液管，各降液管的入口连接有布液器，布液 器位于降液管的上方，布液器包括若干布液管。增加布液器，由于布液器中具有多个布液 管，液体经多个布液管分流，然后进入降液管，这样可使吸收了待吸收气体的液体在降液管 内均匀成膜，提供优异的传质及换热效果。 进一步地，布液管的入口设有开口，以在布液管上形成溢流堰，开口呈倒三角形。 开口形状选择倒三角口，保证进入降液管的液体均匀分布，流速恒定，液体成膜效果稳定， 吸收及换热效果优良。通过以上方式石墨降膜吸收器降液管中流体流动形式，提高吸收效 率以及传热效率。 进一步地，膨胀节为波纹管膨胀节，同时膨胀节上设有若干径向导向槽，使膨胀节 同时具备轴向及径向补偿。可根据实际需要，在不同的连接处选择合适型号的膨胀节。 本发明的第二个目的是要求保护一种稳定高效的气体降膜吸收方法，采用上述气 体降膜吸收系统进行，包括以下步骤： 将待吸收气体的一部分通过所述第一气相进口通入预吸收器，另一部分通过第二 气相进口通入石墨降膜吸收器，并将吸收介质通过第一液相进口通入预吸收器，进入预吸 收器的待吸收气体的至少一部分被吸收介质所吸收，形成吸收液，吸收液经第一液相出口 流出预吸收器，然后经第二液相进口进入石墨降膜吸收器； 进入石墨降膜吸收器的待吸收气体的至少一部分被吸收液所吸收，然后经第二液 相出口流出石墨降膜吸收器，未被吸收液所吸收的气体经气相出口流出石墨降膜吸收器； 石墨降膜吸收器还设有换热单元，石墨降膜吸收器在吸收气体过程中，冷却单元和应力消 除单元工作，以吸收换热单元产生的热量并消除吸收气体过程中产生的应力。 进一步地，冷却单元工作时，冷却介质自第一循环水进口进入石墨降膜吸收器，自 第一循环水出口和第二循环水出口分别流出石墨降膜吸收器。 在本发明中，未被吸收液所吸收的气体一般为N2等不凝气，这些气体会从气相出 口流出。通过调节吸收液量可使待吸收的目标气体被完全吸收。 借由上述方案，本发明至少具有以下优点： 本发明在石墨降膜吸收器之前增加预吸收器，待吸收气体先进入进入预吸收器， 完成部分气液接触，再进入石墨降膜吸收器，将气体完全吸收，在预吸收器中提前完成部分 汽液接触提高系统处理效率，还可减少因上游来料波动对石墨降膜吸收器的影响。 本发明在石墨降膜吸收器中增加应力消除系统，应力消除系统中设置膨胀节，分 别安装在石墨降膜吸收器与第二气相进口之间、第二液相进口之间、气相出口之间以及第 二液相出口之间，降低系统中因波动产生的应力影响，减少外力对石墨降膜吸收器的冲击， 4 CN 111589276 A 说　明　书 3/5 页 避免因外力冲击造成关键设备损坏，提高其可靠性。 本发明通过整体结构的设计，达到较高的传质及传热效率。 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。 附图说明 图1是本发明气体降膜吸收系统的结构示意图； 图2是布液器的结构示意图； 图3是本发明石墨降膜吸收器内循环水流动形式示意图； 附图标记说明： 10、预吸收器；11、废气出口；12、第一气相进口；13、第二气相进口；14、第一液相进 口；15、第一液相出口；20、石墨降膜吸收器；21、第二液相进口；22、气相出口；23、第二液相 出口；24、第一循环水进口；25、第一循环水出口；26、第二循环水出口；27、折流板；30、膨胀 节；200-降液管；201-布液管；202-开口。