檸檬酸鹽溶液吸收二氧化硫的吸收富液的解吸方法及裝置的製作方法

2023-06-12 20:09:51 1

專利名稱：檸檬酸鹽溶液吸收二氧化硫的吸收富液的解吸方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種檸檬酸鹽溶液吸收二氧化硫的吸收富液的解吸方法及裝置，尤其 涉及一種可高效解吸檸檬酸鹽溶液吸收低濃度二氧化硫過程中的吸收富液的方法及裝置。
背景技術：
二氧化硫是一種有害氣體，特別是低濃度二氧化硫更是一種難以有效治理的廢 氣。採用檸檬酸鹽溶液可以有效吸收含有二氧化硫的氣體，並可以採用一些方法分離溶解 在溶液中的二氧化硫，並最終以高濃度二氧化硫為產品，或以此高濃度二氧化硫為原料進 行制酸並以硫酸為產品進行銷售。目前採用的檸檬酸鹽吸收二氧化硫的方法是採用填料塔為吸收反應器，以一定 濃度的檸檬酸鹽溶液為吸收劑，使其形成高效填料吸收裝置；將含有低濃度二氧化硫的氣 體通過高效填料吸收裝置，使吸收液吸收氣體中的二氧化硫；待吸收劑中的二氧化硫濃度 達到一定值後，將吸收富液送至常壓蒸汽解吸塔中解吸二氧化硫，解吸後的解吸貧液循環 幾次後丟棄；同時將解吸得到的高濃度二氧化硫作為產品出售。現有常壓蒸汽解吸方法由於使用的解吸溫度過高，容易造成吸收液中硫酸根類物 質和檸檬酸分解產物濃度過高，從而影響後續循環吸收和解吸過程，且現有方法都是將吸 收液使用3-10次後作為廢液排放，在嚴重汙染環境的同時制約了工藝成本的降低和操作 穩定性。

發明內容
本發明的目的是提供一種高效解吸檸檬酸鹽溶液吸收二氧化硫過程中吸收富液 的方法及實現該方法的裝置，本方法可降低解吸溫度並減少解吸過程中副反應的發生。為了實現上述目的，本發明採取如下的技術解決方案
一種檸檬酸鹽溶液吸收二氧化硫的吸收富液的解吸方法，包括下列步驟 設置依次相連的換熱器、減壓膜式解吸器、氣體冷卻裝置和真空噴射器，該真空噴射器 還與膜式解吸器連通；其中，換熱器用於吸收富液與蒸汽換熱，減壓膜式解吸器用於吸收富 液的解吸，氣體冷卻裝置用於將二氧化硫與水蒸汽進行分離，真空噴射器用於產生負壓；
然後，將作為吸收劑的檸檬酸鹽溶液在吸收二氧化硫過程中的吸收富液經換熱器與 蒸汽換熱後加入至膜式解吸器中進行富液解吸，該膜式解吸器利用真空噴射器產生的負壓 氣體為膜式解吸器提供減壓操作條件，膜式解吸器的解吸溫度為30°C -100°C，解吸壓力為 0. 6-0. 85atm，解吸時間為1_30分鐘；解吸完成之後，解吸氣在0_20°C條件下通過氣體冷卻 裝置冷卻後將二氧化硫與蒸汽進行分離，二氧化硫氣體進入真空噴射器製成高濃度二氧化 硫氣體，氣體冷卻裝置中的冷凝液體返回膜式解吸器中。一種解吸檸檬酸鹽溶液吸收二氧化硫的吸收富液的裝置，包括依次相連的換熱 器、減壓膜式解吸器、氣體冷卻裝置和真空噴射器，該真空噴射器還與膜式解吸器連通。由以上方案可見，本發明通過設置換熱器和真空噴射器，採用降溫降壓技術有效降低了蒸汽消耗量和解吸溫度，保證單位效率的明顯提高和抑制解吸副反應的發生；而且 採用真空噴射器為膜式解吸器提供減壓條件，有效降低了使用成本和提高工藝系統的穩定 性，檸檬酸鹽溶液吸收低濃度二氧化硫過程中吸收富液的解吸效率極高，達到高效解吸的 目的。


圖1為 本發明的方法示意圖。以下結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細地說明。
具體實施例方式參照圖1，按照本發明的方法，設置依次相連的換熱器1、減壓膜式解吸器2、氣體 冷卻裝置3和真空噴射器4，且真空噴射器4還與減壓膜式解吸器2連通，其中，換熱器1用 於吸收富液與蒸汽換熱，減壓膜式解吸器2用於吸收富液的解吸，氣體冷卻裝置3用於將二 氧化硫與蒸汽進行分離，真空噴射器4用於產生負壓；
然後，將檸檬酸根濃度為0. l-2mol/L、亞硫酸濃度為10-140g/L的檸檬酸鹽作為吸收 齊U，使其在填料塔中吸收低濃度二氧化硫過程中的吸收富液經過換熱器1，使吸收富液與蒸 汽換熱後加入至膜式解吸器2中進行富液解吸；
膜式解吸器2利用真空噴射器4產生的負壓氣體為膜式解吸器2提供減壓操作條件， 膜式解吸器2的解吸溫度為30°C -IOO0C，解吸壓力為0. 6-0. 95atm,解吸時間為1_30分鐘； 解吸完成之後，解吸氣在0-20°C條件下通過氣體冷卻裝置3冷卻後，將高濃度二氧化 硫與蒸汽進行分離，高濃度二氧化硫氣體進入真空噴射器4製成高濃度二氧化硫氣體，氣 體冷卻裝置3中的冷凝液體返回膜式解吸器2。以下是發明人給出的實施例，需要說明的是，這些實施例是較優的例子，用於進一 步理解本發明，並非對本發明的限制。實施例1
如圖1所示，設置依次相連的換熱器1、減壓膜式解吸器2、氣體冷卻裝置3和真空噴射 器4 ；其中，換熱器4用於吸收富液與蒸汽換熱，膜式解吸器2用於吸收富液解吸，氣體冷卻 裝置3用於將二氧化硫與蒸汽進行分離，真空噴射器4用於產生負壓；
以檸檬酸鈉/鉀作為吸收劑的檸檬酸鹽吸收液，使其在填料塔中吸收低濃度SO2，得到 以檸檬酸根濃度為0. lmol/L、亞硫酸濃度為10g/L的吸收富液，經換熱器1換熱，然後送入 膜式解吸器2進行富液解吸；膜式解吸器2利用真空噴射器4產生的負壓氣體為膜式解吸 器2提供減壓操作條件，真空噴射器4的操作條件如下壓力為0. 5MPa，操作溫度為30°C ； 膜式解吸器2的解吸溫度為80°C，解吸壓力為0. 85atm，解吸時間為5分鐘，解吸率高於 96% ；解吸完成之後，解吸氣體通過氣體冷卻裝置3將二氧化硫與蒸汽進行分離，操作溫度 為5°C，二氧化硫氣體進入真空噴射器4製成高濃度二氧化硫氣體，氣體冷卻裝置3中的冷 凝液體返回減壓膜式解吸器2。實施例2:
如圖1所示，裝置設置同實施例1。以檸檬酸鈉/鉀作為吸收劑的檸檬酸鹽吸收液，使其在填料塔中吸收低濃度SO2,得到以檸檬酸根濃度為1. Omol/L、亞硫酸濃度為80g/L的吸收富液，經換熱器1換熱，然後 送入膜式解吸器2進行富液解吸；膜式解吸器2利用真空噴射器4產生的負壓氣體為膜式 解吸器2提供減壓操作條件，操作條件如下壓力為1. 5MPa，操作溫度為45°C ；膜式解吸器 2的解吸溫度為90°C，解吸壓力為0. 70atm，解吸時間為10分鐘，解吸率高於98% ；解吸完 成之後，解吸氣通過氣體冷卻裝置3將二氧化硫與蒸汽進行分離，操作溫度0°C，二氧化硫 氣體進入真空噴射器4製成高濃度二氧化硫氣體，氣體冷卻裝置3中的冷凝液體返回減壓 膜式解吸器2。實施例3:
如圖1所示，裝置設置同實施 例1。以檸檬酸鈉/鉀作為吸收劑的檸檬酸鹽吸收液，使其在填料塔中吸收低濃度SO2, 得到以檸檬酸根濃度為2. Omol/L、亞硫酸濃度為140g/L的吸收富液，經換熱器1換熱，然後 送入膜式解吸器2進行富液解吸；膜式解吸器2利用真空噴射器4產生的負壓氣體為膜式 解吸器2提供減壓操作條件，操作條件如下壓力為3. OMPa，操作溫度為60°C，膜式解吸器 2的解吸溫度100°C，解吸壓力0. 60atm，解吸時間為10分鐘，解吸率高於98%;解吸完成之 後，解吸氣通過氣體冷卻裝置3將二氧化硫與蒸汽進行分離，操作溫度20°C，二氧化硫氣體 進入真空噴射器4製成高濃度二氧化硫氣體，氣體冷卻裝置3中的冷凝液體返回降壓膜式 解吸器2。實施例4:
如圖1所示，裝置設置同實施例1。以檸檬酸鈉/鉀作為吸收劑的檸檬酸鹽吸收液，使其在填料塔中吸收低濃度S02， 得到以檸檬酸根濃度為2. Omol/L、亞硫酸濃度為140g/L的吸收富液，經換熱器1換熱，然 後送入減壓膜式解吸器2進行富液解吸；減壓膜式解吸器2利用真空噴射器4產生的負壓 氣體為減壓膜式解吸器2提供減壓操作條件，操作條件如下壓力為3. OMPa,操作溫度為 200C，減壓膜式解吸器2的解吸溫度30°C，解吸壓力0. 85atm,解吸時間為1分鐘，解吸率高 於98% ；解吸完成之後，解吸氣通過氣體冷卻裝置3將二氧化硫與蒸汽進行分離，操作溫度 200C，二氧化硫氣體進入真空噴射器4製成高濃度二氧化硫氣體，氣體冷卻裝置3中的冷凝 液體返回減壓膜式解吸器2。當然，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，儘管參照上述實 施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解，中依然可以對本發 明的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本發明精神和範圍的任何修改或者等 同替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍中。
權利要求
一種檸檬酸鹽溶液吸收二氧化硫的吸收富液的解吸方法，其特徵在於，包括下列步驟設置依次相連的換熱器(1)、膜式解吸器(2)、氣體冷卻裝置(3)和真空噴射器(4)，所述真空噴射器(4)還與所述膜式解吸器(2)連通；其中，所述換熱器(1)用於吸收富液與蒸汽換熱，所述膜式解吸器(2)用於吸收富液的解吸，所述氣體冷卻裝置(3)用於將二氧化硫與水蒸汽進行分離，所述真空噴射器(4)用於產生負壓；然後，將作為吸收劑的檸檬酸鹽溶液吸收二氧化硫過程中的吸收富液經所述換熱器(1)與蒸汽換熱後加入至所述膜式解吸器(2)中進行吸收富液的解吸，所述膜式解吸器(2)利用真空噴射器(4)產生的負壓氣體為膜式解吸器(2)提供減壓操作條件，所述膜式解吸器(2)的解吸溫度為30 100℃，解吸壓力為0.6 0.85atm，解吸時間為1 30分鐘；解吸完成後，解吸氣體在0 20℃條件下通過所述氣體冷卻裝置(3)冷卻後將二氧化硫與蒸汽進行分離，二氧化硫氣體進入所述真空噴射器(4)製成高濃度二氧化硫氣體，所述氣體冷卻裝置(3)中的冷凝液體返回所述膜式解吸器(2)中。
2.如權利要求1所述的檸檬酸鹽溶液吸收二氧化硫的吸收富液的解吸方法，其特徵在 於所述真空噴射器(4)的操作溫度為20-60°C，壓力為0. 5MPa 3MPa。
3.如權利要求1所述的檸檬酸鹽溶液吸收二氧化硫的吸收富液的解吸方法，其特徵在 於所述檸檬酸鹽吸收富液的檸檬酸根濃度為0. l-2mol/L、亞硫酸濃度為10-140g/L。
4.實現如權利要求1所述的檸檬酸鹽溶液吸收二氧化硫的吸收富液的解吸方法的裝 置，其特徵在於包括依次相連的換熱器(1)、膜式解吸器(2)、氣體冷卻裝置(3)和真空噴 射器(4)，所述真空噴射器(4)還與所述膜式解吸器(2)連通。
全文摘要
一種檸檬酸鹽溶液吸收二氧化硫的吸收富液的解吸方法，設置依次相連的換熱器、膜式解吸器、氣體冷卻裝置和真空噴射器，該真空噴射器還與膜式解吸器連通；其中，換熱器用於吸收富液與蒸汽換熱，膜式解吸器用於吸收富液的解吸，氣體冷卻裝置用於將二氧化硫與水蒸汽進行分離，真空噴射器用於產生負壓；將吸收富液經換熱器與蒸汽換熱後加入至膜式解吸器中進行解吸，解吸溫度為30℃-100℃，解吸壓力為0.6-0.85atm，解吸時間為1-30分鐘；解吸氣在0-20℃條件下通過氣體冷卻裝置冷卻後將二氧化硫與蒸汽進行分離，二氧化硫氣體進入真空噴射器製成高濃度二氧化硫氣體，氣體冷卻裝置中的冷凝液體返回膜式解吸器中。
文檔編號B01D53/18GK101954233SQ201010290838
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月26日 優先權日2010年9月26日
發明者彭濟時, 李林波, 洪濤 申請人:西安建築科技大學