气体冷凝设备和气体收集设备制造技术

一种气体冷凝设备，所述气体冷凝设备可构造成冷凝再生气体并从冷凝液分离目标气体。气体冷凝设备可以包括：壳体；冷凝器，冷凝器安装在壳体的上部并构造成冷凝再生气体；以及回流装置，回流装置在壳体中安装在冷凝器下方并构造成临时存储冷凝液并将从冷凝液蒸发的蒸发气体排回到冷凝器。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引证本申请要求于2015年2月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0023459号的优先权的权益，其全部内容通过引证结合于此。
本公开涉及一种可应用于气液分离工艺的具有回流分离器的气体冷凝设备。更具体地，本公开涉及一种具有回流分离器的气体冷凝设备，该设备可以通过在一个壳体中安装冷凝器和回流装置来减少安装空间和热量损失。
技术介绍
最近，随着全球气候变暖和大气污染变得更为严重，已经开发了用于抑制二氧化碳释放至大气中的技术。具体地，已经越来越多地开发有效捕集从火力发电厂或者锅炉设备排出的二氧化碳的方法。在捕集气体的各个方法之中，广为人知的是使用吸收液的化学吸收法最适于捕集大容量二氧化碳。根据使用化学吸收法的气体收集设备，从火力发电厂或锅炉设备排出的二氧化碳被吸收在吸收塔中的吸收液中并且包含二氧化碳的饱和吸收液在再生塔中被加热，以使包含二氧化碳的再生气体与吸收液分离。根据传统的气体收集设备，二氧化碳和吸收液在安装于吸收塔中的调整器(rectifier)处彼此接触。这时，用于在调整器的中心部分处收集吸收
液的设备安装在填料(filler，填充物)中，或者用于均匀分离气体的分离板安装在吸收塔的上部中从而防止在吸收液穿过调整器中的填充物时发生沟流(channeling)。就是说，通过改变吸收塔的上部的结构防止气体和液体的沟流。然而，很难控制由于气体在吸收塔的下部的快速的线速度和吸收液滴落而导致的异常现象。另外，用于加热吸收液的再沸器(reboiler，再煮器)安装在再生塔处作为用于再生的能量源。再沸器将吸收液加热至能够再生的温度从而分离包含于吸收液的气体。从吸收液分离的气体移动至再生塔的上部，以使得有用的材料被收集至冷凝器中并且清除物体的气体被排出再生塔。传统地，使用釜式再沸器或者热虹吸式再沸器(a reboiler ofthermosyphon type)。釜式再沸器中包括由壁隔开的第一部分和第二部分。加热器或热交换器布置在第一部分中并且吸收液出口形成在第二部分处。如果包含气体的吸收液供应至再沸器的上部，则吸收液在再沸器中的水位(level)上升。这时，吸收液由加热器或热交换器加热并且气体从吸收液分离并向上移动。随着连续地供应吸收液，清除了气体的吸收液或包含较少气体的吸收液穿过壁并移动至第二部分。然后，吸收液通过吸收液出口被排出再沸器。根据釜式再沸器，由于液体滴落和混合液体的沸腾而产生的液体波动导致出现了液体晃动。因此，很难精确控制吸收液的水位。热虹吸式再沸器中包括加热器或热交换器并且吸收液出口形成在再沸器的底表面处。如果包含气体的吸收液供应至再沸器的上部，则再沸器中的吸收液由加热器或热交换器加热，并且气体从吸收液分离并向上移动。这时，清除了气体的吸收液或包含较少气体的吸收液朝向再沸器的底表面移动，并通过吸收液出口被排出再沸器。根据热虹吸式再沸器，吸收液的水位由于沸腾而难以控制。另外，因为锅炉(boiler，汽锅)中没有
壁，所以混合液体短时间内仍留在再沸器中。因此，较少的能量被提供至混合液体，且用于再生的气体分离效率非常低。另外，在釜式再沸器和热虹吸式再沸器中，混合液体的供应路径和从混合液体分离的气体的排出路径是相同的。因此，如果由于加热而出现气泡，混合液体则由于气泡而不能到达加热器或热交换器。如果这个情况继续，则再生塔中的混合液体的水位升高的太高以至于吸收塔和再生塔不能工作。此外，使用化学吸收法的气体收集设备包括：冷凝器，用于冷凝再生气体并产生冷凝液；以及回流装置，用于将从冷凝液蒸发的气体排出至回流装置的外部，以收集气体并将冷凝液供应回再生塔中。根据传统气体收集设备，冷凝器和回流装置分开布置以便控制回流装置中的冷凝液的水位。因此，许多气体收集设备变得很大并且大的空间是安装气体收集设备所必需的。另外，因为回流装置和冷凝器是分开的，所以在回流装置和冷凝器之间存在大量的热量损失。在该
技术介绍
部分中公开的上述信息仅用于增强对本专利技术背景的理解，并且因此这可能包含未构成在本国对于本领域技术人员来说已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开致力于提供一种具有以下优点的气体冷凝设备，该气体冷凝设备通过将冷凝器和回流装置安装在一个壳体中来减少安装空间并且减少在冷凝器和回流装置之间移动的液体的热量损失。本专利技术的实施方式提供了一种还具有以下优点的气体冷凝设备，该气体冷凝设备通过将冷凝液供应至壳体的冷凝液室中所通过的路径与从冷
凝液室排出蒸发气体所通过的路径分开来便于再次冷凝蒸发气体，并且防止冷凝液和蒸发气体之间的流动干扰。根据本专利技术的示例性实施方式的气体冷凝设备可以冷凝再生气体并从冷凝液分离目标气体。气体冷凝设备可以包括：壳体；冷凝器，安装在壳体的上部并构造成冷凝再生气体；以及回流装置，其在壳体中安装在冷凝器下方并构造成临时存储冷凝液并将从冷凝液蒸发的蒸发气体排回到冷凝器。在某些实施方式中，回流装置可以包括：冷凝液室，其形成在壳体的下部并构造成临时存储冷凝液；以及回流分离器，其在壳体中布置在冷凝器与冷凝液室之间，回流分离器构造成将流出冷凝器的冷凝液供应至冷凝液室并将从冷凝液蒸发的蒸发气体排出至冷凝液室的外部。在某些实施方式中，回流分离器可构造成将蒸发气体从冷凝液室排出所通过的出口与流出冷凝器的冷凝液进入冷凝液室所通过的入口分开。在某些实施方式中，回流分离器可以包括：第三安装板，其横跨壳体布置在冷凝器与冷凝液室之间并且第三安装板上形成有至少一个第三气体流动孔；具有中空柱形形状的第三主体，第三主体安装在第三安装板的上表面上并且第三主体的上端由第三顶板封闭；至少一个第三气体旁通口，其形成在第三主体的侧表面处并使得第三主体的内部与第三主体的外部能够流体连通；以及第二液体供应管，其从第三安装板延伸至冷凝液室中并构造成将冷凝液供应至冷凝液室中，其中，至少一个第三气体流动孔使得壳体的位于第三安装板下方的内部与第三主体的内部之间能够流体连通。在某些实施方式中，第三气体旁通口可以形成在距第三安装板一设定高度处。在某些实施方式中，在壳体上且在第三安装板上方可以形成有目标气体出口，目标气体出口构造成将从再生气体分离的目标气体排出至气体冷凝设备的外部。在某些实施方式中，在壳体的下部处可以形成有用于将冷凝液供应至再生塔的冷凝液出口，而在壳体的上部处可以形成有用于接收来自再生塔的再生气体的再生气体入口。在某些实施方式中，回流装置可以包括回流分离器，回流分离器构造成将冷凝液的流动路径与蒸发气体的流动路径分开。在某些实施方式中，蒸发气体可以通过至少一个第三气体流动孔和第三气体旁通口从冷凝液室排出。在某些实施方式中，至少一个第三气体流动孔可以位于第三主体的内部，并且第二液体供应管可以位于第三主体的外部。在某些实施方式中，第二液体供应管的端部可以延伸为接近壳体的下端。根据示例性实施方式，气体收集设备包括吸收塔、再生塔以及气体冷凝设备。根据本专利技术的示例性实施方式，可以通过将冷凝器和回流装置安装在一个壳体中来减小安装空间并减少在冷凝器与回流装置之间移动的液体的热量损失。另外，在某些实施方式中，蒸发气体可以通过将冷凝液供应至壳体的冷凝液室中所通过的路径与从冷凝液室排出蒸发气体所通过的路径分开并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体冷凝设备，包括：壳体；冷凝器，所述冷凝器安装在所述壳体的上部中，并且所述冷凝器构造成冷凝再生气体，从而形成冷凝液；以及回流装置，所述回流装置在所述壳体中安装在所述冷凝器下方，并且所述回流装置临时存储所述冷凝液并将从所述冷凝液蒸发的蒸发气体排回至所述冷凝器，其中，所述气体冷凝设备将目标气体从所述冷凝液分离。

【技术特征摘要】
2015.02.16 KR 10-2015-00234591.一种气体冷凝设备，包括：壳体；冷凝器，所述冷凝器安装在所述壳体的上部中，并且所述冷凝器构造成冷凝再生气体，从而形成冷凝液；以及回流装置，所述回流装置在所述壳体中安装在所述冷凝器下方，并且所述回流装置临时存储所述冷凝液并将从所述冷凝液蒸发的蒸发气体排回至所述冷凝器，其中，所述气体冷凝设备将目标气体从所述冷凝液分离。2.根据权利要求1所述的气体冷凝设备，其中，所述回流装置包括：冷凝液室，所述冷凝液室形成在所述壳体的下部并构造成临时存储所述冷凝液；以及回流分离器，所述回流分离器在所述壳体中布置在所述冷凝器和所述冷凝液室之间，所述回流分离器构造成将流出所述冷凝器的所述冷凝液供应至所述冷凝液室并将从所述冷凝液蒸发的所述蒸发气体排出至所述冷凝液室的外部。3.根据权利要求2所述的气体冷凝设备，其中，所述回流分离器构造成使从所述冷凝液室排出所述蒸发气体所通过的出口与流出所述冷凝器的所述冷凝液进入到所述冷凝液室中所通过的入口分开。4.根据权利要求3所述的气体冷凝设备，其中，所述回流分离器包括：第三安装板，所述第三安装板横跨所述壳体布置在所述冷凝器与所述冷凝液室之间，并且所述第三安装板上形成有至少一个第三气体流动孔；具有中空柱形形状的第三主体，所述第三主体安装在所述第三安装板的上表面上，并且所述第三主体的上端由第三顶板封闭；至少一个第三气体旁通口，所述第三气体旁通口形成在所述第三主体的侧表面处，并且所述第三气体旁通口使得所述第三主体的内部与所述第三主体的外部之间能够流体连通；以及第二液体供应管，所述第二液体供应管从所述第三安装板延伸至所述冷凝液室中，并且所述第二液体供应管构造成将所述冷凝液供应至所述冷凝液室中，其中，所述至少一个第三气体流动孔使得所述壳体的位于所述第三安装板下方的内部与所述第三主体的内部之间能够流体连通。5.根据权利要求4所述的气体冷凝设备，其中，所述第三气体旁通口形成在距所述第三安装板一设定高度处。6.根据权利要求4所述的气体冷凝设备，其中，在所述壳体上且在所述第三安装板上方形成有目标气体出口，所述目标气体出口构造成将从所述再生气体分离的所述目标气体排出至所述气体冷凝设备的外部。7.根据权利要求1所述的气体冷凝设备，其中，在所述壳体的下部处形成有用于将所述冷凝液供应至再生塔的冷凝液出口，而在所述壳体的上部处形成有用于接收来自所述再生塔的所述再生气体的再生气体入口。8.根据权利要求1所述的气体冷凝设备，其中，所述回流装置包括回流分离器，所述回流分离器构造成将所述冷凝液的流动路径与所述蒸发气体的流动路径分开。9.根据权利要求8所述的气体冷凝设备，其中，所述回流装置还包括冷凝液室，所述冷凝液室形成在所述壳体的下部，并且所述冷凝液室构造成临时存储所述冷凝液，其中，所述回流分离器在所述壳体内布置在所述冷凝器与所述冷凝液...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴臣泰，南盛赞，朴垶烈，尹汝一，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，韩国能量技术研究院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR