一種吸收分離裝置製造方法
2023-04-30 23:47:11 1
一種吸收分離裝置製造方法
【專利摘要】一種吸收分離裝置，屬於混合氣體分離【技術領域】；以縱向排列吸收箱形成塔箱結構，構造一個與混合氣通道隔開的解析氣體空間，用吸收劑在吸收箱中吸收混合氣體，利用不同氣體在吸收劑中吸收性能的差異或者說是利用氣體在吸收劑中停留時間的差異，同步吸收和解析氣體，達成分離混合氣體的目的；包括相互連接的混合氣體輸入系統、吸收分離系統、除霧系統和輸出系統。本發明的有益效果是：(1)採取塔箱結構，組合方便，便於製造、安裝，系統投資少、能耗少；(2)在各級吸收箱中混合氣與吸收液均是錯流接觸，但形成整體逆流接觸的格局，保障了最終的吸收分離效果；(3)以分離煙氣為例，實施效果，二氧化碳分離率≥95％，二氧化碳濃度≥95％。
【專利說明】一種吸收分離裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於混合氣體分離【技術領域】。本發明涉及一種吸收分離裝置，更具體地說，是一種縱向排列吸收箱形成塔箱結構，構造一個與混合氣通道隔開的解析氣體空間，用吸收劑在吸收箱中吸收混合氣體，利用不同氣體在吸收劑中吸收性能的差異或者說是利用氣體在吸收劑中停留時間的差異，同步吸收和解析氣體，達成分離混合氣體的目的。
【背景技術】
[0002]當前混合氣體的分離技術主要有變壓吸附分離技術，吸收再生分離技術。
[0003]關於變壓分離，相關專利CN1850751公開了含氯乙烯和乙炔混合氣體的變壓吸附分離回收方法，各吸附塔分別經包括順序進行的吸附、逆放、抽空和最終升壓步驟在內的變壓吸附循環過程。混合氣經順序進行的至少兩個變壓吸附單元處理，前一單元處理後的排放氣依次進入相鄰的下一變壓吸附單元，分別得到氯乙烯和乙炔產品氣。各變壓吸附單元中分別含有至少兩個吸附塔，第一變壓吸附單元中的吸附劑至少含有氧化鋁，末變壓吸附單元中的吸附劑至少含有平均孔徑為I?3nm的矽膠或分子篩中的一種。該方法適用於處理C2H3C1和C2H2含量範圍更廣的混合氣體，可使C2H3C1和C2H2濃縮2?200倍，並使C2H3C1和C2H2分別由混合氣體分離回收利用，淨化排放氣中的C2H3C1和C2H2均達到環保的要求。
[0004]CN102935324A公開了一種提高吸附相產品回收率的變壓吸附方法，其中變壓吸附系統包括變壓吸附I段和變壓吸附2段和變壓吸附3段，每段變壓吸附分別由至少二個裝填有吸附劑的吸附塔構成，變壓吸附I段和變壓吸附2段的每個吸附塔至少依次循環經歷吸附、置換、抽空、升壓步驟，且變壓吸附I段和變壓吸附2段的置換廢氣作為原料氣進入變壓吸附2段，變壓吸附3段的每個吸附塔至少依次循環經歷吸附、逆放或抽空、升壓步驟，變壓吸附I段和變壓吸附2段的吸附廢氣作為變壓吸附3段的原料氣進入變壓吸附3段，變壓吸附3段的逆放氣、抽空氣返回變壓吸附I段作為變壓吸附I段的原料氣。
[0005]變壓吸附屬於間隙操作，控制難，效率低。
[0006]關於吸收再生分離技術，相關專利CN103205770A公開了一種含二氧化碳廢氣吸收與濃縮的裝置。該裝置主要由二氧化碳廢氣吸收裝置和EDI回收碳酸裝置組成，其中EDI回收碳酸裝置主要由陽極室、濃室、陰極室組成，各室由離子交換膜隔開，廢氣中二氧化碳首先在二氧化碳廢氣吸收裝置內與電動產生的鹼性吸收液反應轉化為碳酸根，最終在EDI回收碳酸裝置內實現吸收劑的再生和純淨碳酸的收穫，收穫的純淨碳酸溶液可直接使用或用於提取純淨二氧化碳。該裝置具有吸收液電動再生、循環使用，實現二氧化碳捕獲提取、吸收劑再生、二氧化碳提取三位一體，容易操作、節省成本等優點，產生的二氧化碳可用作生產化肥等的原料、製作甲醇等有機燃料等。
[0007]該再生裝置構成複雜，再生消耗電能，依然沒有解決能耗高的問題。
【發明內容】
[0008]針對現有混合氣體的分離能耗大，投資大、運行費用高的缺點，本發明提出一種吸收分離裝置，該裝置設計合理，實現同步吸收和解析氣體，達成分離混合氣體的目的，從而降低分離能耗，節省投資，降低運行費用的目的。
[0009]一種吸收分離裝置，是一種縱向排列吸收箱形成塔箱結構，構造一個與混合氣通道隔開的解析氣體空間，用吸收劑在吸收箱中吸收混合氣體，利用不同氣體在吸收劑中吸收性能的差異或者說是利用氣體在吸收劑中停留時間的差異，同步吸收和解析氣體，達成分離混合氣體的目的；包括相互連接的混合氣體輸入系統、吸收分離系統、除霧系統和輸出系統。
[0010]所述混合氣體輸入系統由輸入管道、鼓風機組成；
[0011]所述混合氣體吸收分離系統由縱向組合吸收箱和所述吸收箱混合氣體連接通道組成；
[0012]所述尾氣除霧系統由除霧器組成；
[0013]所述尾氣輸出系統由輸出管道組成。
[0014]進一步地:
[0015]所述混合氣體吸收分離系統由縱向組合吸收箱組成，所述吸收箱構造一個與煙氣通道隔開的解析氣體空間，上部為煙氣通道，下部設置有隔板、降液槽、液相區，隔板、降液管、液相區和吸收箱筒體壁面共同形成氣穴；所述組合吸收箱，第I級吸收箱的結構與其他組合箱稍有不同，第I個吸收箱的底部液相區設有液相出口，而其他組合吸收箱底部設有液體分布板，每個吸收箱上下相互對接，上箱的底板成為下箱的混合氣通道上封板，上箱的液體通過液體分布板直接落入下箱；各級吸收箱的混合氣通道由氣體連接通道聯接，各級吸收箱的氣穴設置有氣穴連接口由連接管道聯通；最後I級吸收箱的上部沒有上封板，設有吸收液噴淋器，分離尾氣直接進入除霧系統。
[0016]應用本發明一種吸收分離裝置，包括以下步驟:
[0017](I)混合氣輸入
[0018]混合氣由輸入混合氣管道輸入，經鼓風機增壓送入吸收分離系統；
[0019](2)混合氣的吸收分離
[0020]經增壓的混合氣直接進入塔箱第I級吸收箱，與第2級吸收箱液體分布板落下的吸收液錯流接觸，混合氣經混合氣連接通道進入第2級吸收箱，混合氣逐級向上運動，而吸收液逐級向下運動，形成整體逆流接觸的格局，經多級吸收，混合氣中的吸收質被吸收，尾氣進入除霧系統；在各級吸收箱中，隔板、降液管、液相區和吸收箱筒體壁面共同形成的氣穴收集解析氣體送回收；在第I級吸收箱的底部液相區的吸收液送吸收液循環；
[0021](3)尾氣除霧淨化
[0022]吸收分離後的尾氣直接進入除霧器，在除霧器內經過除霧層，尾氣送尾氣的排放；
[0023](4)尾氣的排放
[0024]經尾氣除霧後，尾氣由輸出管道排出。
[0025]本發明體現在以下幾點:
[0026](I)該系統設計合理，採取吸收箱縱向組合形成塔箱結構，組合方便，設備便於製造、運輸和安裝，達成分離混合氣體的目的，系統投資少、運行穩定可靠、資源能源消耗少。
[0027](2)在各級吸收箱中混合氣與吸收液均是錯流接觸，但形成整體逆流接觸的格局，保障了最終的吸收分離效果。
[0028](3)以分離煙氣中二氧化碳為例，實施效果，二氧化碳分離率> 95%，二氧化碳濃度彡95%。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]附圖1是本發明一種吸收分離裝置的示意圖
[0030]圖1中1-輸入混合氣管道，2-鼓風機，3-吸收箱，4-除霧器，5-吸收液循環泵，
6-隔板，7-降液管，8-煙氣連接通道，9-氣穴連接口，10-液相區，11-液體分布板，12-吸收液噴淋器，13-分離氣輸出管道，14-尾氣輸出管道;A-混合氣，B-尾氣，C-分離氣。
【具體實施方式】
[0031]實施例1
[0032]以分離煙氣中二氧化碳為例:
[0033]如圖1所示，一種吸收分離裝置，是一種縱向排列吸收箱形成塔箱結構，構造一個與混合氣通道隔開的解析氣體空間，用吸收劑在吸收箱中吸收混合氣體，利用不同氣體在吸收劑中吸收性能的差異或者說是利用氣體在吸收劑中停留時間的差異，同步吸收和解析氣體，達成分離混合氣體的目的；包括相互連接的混合氣體輸入系統、吸收分離系統、除霧系統和輸出系統。
[0034]所述混合氣體輸入系統由輸入管道1、鼓風機2組成；
[0035]所述混合氣體吸收分離系統由縱向組合吸收箱3和所述吸收箱混合氣體連接通道8組成；
[0036]所述尾氣除霧系統由除霧器4組成；
[0037]所述尾氣輸出系統由尾氣輸出管道14組成。
[0038]進一步地:
[0039]所述混合氣體吸收分離系統由縱向組合吸收箱3組成，所述吸收箱構造一個與煙氣通道隔開的解析氣體空間，上部為煙氣通道，下部設置有隔板6、降液槽7、液相區10，隔板6、降液管7、液相區10和吸收箱筒體壁面共同形成氣穴9 ;所述組合吸收箱，第I級吸收箱的結構與其他組合箱稍有不同，第I個吸收箱的底部液相區設有液相出口，由吸收液循環泵5實現吸收液的循環，而其他組合吸收箱底部設有液體分布板11，每個吸收箱上下相互對接，上箱的底板成為下箱的混合氣通道上封板，上箱的液體通過液體分布板11直接落入下箱；各級吸收箱的混合氣通道由氣體連接通道8聯接，各級吸收箱的氣穴設置有氣穴連接口由連接管道聯通，由分離氣管道13排出；最後I級吸收箱的上部沒有上封板，設有吸收液噴淋器12，分離尾氣直接進入除霧系統。
[0040]應用本發明一種吸收分離裝置，包括以下步驟:
[0041](I)混合氣輸入
[0042]混合氣A由輸入混合氣管道I輸入，經鼓風機2增壓送入吸收分離系統；
[0043](2)混合氣的吸收分離
[0044]經增壓的混合氣A直接進入塔箱第I級吸收箱，與第2級吸收箱液體分布板落下的吸收液錯流接觸，混合氣經混合氣連接通道進入第2級吸收箱，混合氣逐級向上運動，而吸收液逐級向下運動，形成整體逆流接觸的格局，經多級吸收，混合氣中的吸收質被吸收，尾氣進入除霧系統；在各級吸收箱中，隔板、降液管、液相區和吸收箱筒體壁面共同形成的氣穴收集解析氣體得到分離氣體C送回收；在第I級吸收箱的底部液相區的吸收液送吸收液循環；
[0045](3)尾氣除霧淨化
[0046]吸收分離後的尾氣B直接進入除霧器，在除霧器內經過除霧層，尾氣送尾氣的排放；
[0047](4)尾氣的排放
[0048]經尾氣除霧後，尾氣B由輸出管道排出。
[0049]採取五個吸收箱組合，吸收液採用碳酸氫鈉，濃度為10%。
[0050]應用本發明吸收分離裝置，二氧化碳分離率彡95%，二氧化碳濃度彡95%。
[0051]本發明的有益效果是:(I)該系統設計合理，採取吸收箱縱向組合形成塔箱結構，組合方便，設備便於製造、運輸和安裝，達成分離混合氣體的目的，系統投資少、運行穩定可靠、資源能源消耗少；(2)在各級吸收箱中混合氣與吸收液均是錯流接觸，但形成整體逆流接觸的格局，保障了最終的吸收分離效果；(3)以分離煙氣中二氧化碳為例，實施效果，二氧化碳分離率> 95%，二氧化碳濃度> 95%。
[0052]本發明不限於上述實施方式，本領域技術人員所做出的對上述實施方式任何顯而易見的改進或變更，都不會超出本發明的構思和所附權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種吸收分離裝置，是一種縱向排列吸收箱形成塔箱結構，構造一個與混合氣通道隔開的解析氣體空間，用吸收劑在吸收箱中吸收混合氣體，利用不同氣體在吸收劑中吸收性能的差異或者說是利用氣體在吸收劑中停留時間的差異，同步吸收和解析氣體，達成分離混合氣體的目的；包括相互連接的混合氣體輸入系統、吸收分離系統、除霧系統和輸出系統； 所述混合氣體輸入系統由輸入管道、鼓風機組成； 所述混合氣體吸收分離系統由縱向組合吸收箱和所述吸收箱混合氣體連接通道組成； 所述尾氣除霧系統由除霧器組成； 所述尾氣輸出系統由輸出管道組成； 更進一步: 所述混合氣體吸收分離系統由縱向組合吸收箱組成，所述吸收箱構造一個與煙氣通道隔開的解析氣體空間，上部為煙氣通道，下部設置有隔板、降液槽、液相區，隔板、降液管、液相區和吸收箱筒體壁面共同形成氣穴；所述組合吸收箱，第I級吸收箱的結構與其他組合箱稍有不同，第I個吸收箱的底部液相區設有液相出口，而其他組合吸收箱底部設有液體分布板，每個吸收箱上下相互對接，上箱的底板成為下箱的混合氣通道上封板，上箱的液體通過液體分布板直接落入下箱；各級吸收箱的混合氣通道由氣體連接通道聯接，各級吸收箱的氣穴設置有氣穴連接口由連接管道聯通；最後I級吸收箱的上部沒有上封板，設有吸收液噴淋器，分離尾氣直接進入除霧系統。
2.根據權利要求1所述的吸收分離裝置，其特徵在於:包括以下步驟: (1)混合氣輸入 混合氣由輸入混合氣管道輸入，經鼓風機增壓送入吸收分離系統； (2)混合氣的吸收分離 經增壓的混合氣直接進入塔箱第I級吸收箱，與第2級吸收箱液體分布板落下的吸收液錯流接觸，混合氣經混合氣連接通道進入第2級吸收箱，混合氣逐級向上運動，而吸收液逐級向下運動，形成整體逆流接觸的格局，經多級吸收，混合氣中的吸收質被吸收，尾氣進入除霧系統；在各級吸收箱中，隔板、降液管、液相區和吸收箱筒體壁面共同形成的氣穴收集解析氣體送回收；在第I級吸收箱的底部液相區的吸收液送吸收液循環； (3)尾氣除霧淨化 吸收分離後的尾氣直接進入除霧器，在除霧器內經過除霧層，尾氣送尾氣的排放； (4)尾氣的排放 經尾氣除霧後，尾氣由輸出管道排出。
【文檔編號】B01D53/18GK104437011SQ201410787890
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月17日 優先權日:2014年12月17日
【發明者】陶俊, 徐繼紅, 劉影, 黃凱 申請人:安徽理工大學