一種吸收分離裝置制造方法
【專利摘要】一種吸收分離裝置，屬于混合氣體分離【技術(shù)領(lǐng)域】；以縱向排列吸收箱形成塔箱結(jié)構(gòu)，構(gòu)造一個(gè)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(shuō)是利用氣體在吸收劑中停留時(shí)間的差異，同步吸收和解析氣體，達(dá)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(tǒng)、吸收分離系統(tǒng)、除霧系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果是：(1)采取塔箱結(jié)構(gòu)，組合方便，便于制造、安裝，系統(tǒng)投資少、能耗少；(2)在各級(jí)吸收箱中混合氣與吸收液均是錯(cuò)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(shí)施效果，二氧化碳分離率≥95％，二氧化碳濃度≥95％。
【專利說(shuō)明】一種吸收分離裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于混合氣體分離【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明涉及一種吸收分離裝置，更具體地說(shuō)，是一種縱向排列吸收箱形成塔箱結(jié)構(gòu)，構(gòu)造一個(gè)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(shuō)是利用氣體在吸收劑中停留時(shí)間的差異，同步吸收和解析氣體，達(dá)成分離混合氣體的目的。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前混合氣體的分離技術(shù)主要有變壓吸附分離技術(shù)，吸收再生分離技術(shù)。
[0003]關(guān)于變壓分離，相關(guān)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(jīng)包括順序進(jìn)行的吸附、逆放、抽空和最終升壓步驟在內(nèi)的變壓吸附循環(huán)過(guò)程?；旌蠚饨?jīng)順序進(jìn)行的至少兩個(gè)變壓吸附單元處理，前一單元處理后的排放氣依次進(jìn)入相鄰的下一變壓吸附單元，分別得到氯乙烯和乙炔產(chǎn)品氣。各變壓吸附單元中分別含有至少兩個(gè)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的硅膠或分子篩中的一種。該方法適用于處理C2H3C1和C2H2含量范圍更廣的混合氣體，可使C2H3C1和C2H2濃縮2?200倍，并使C2H3C1和C2H2分別由混合氣體分離回收利用，凈化排放氣中的C2H3C1和C2H2均達(dá)到環(huán)保的要求。
[0004]CN102935324A公開了一種提高吸附相產(chǎn)品回收率的變壓吸附方法，其中變壓吸附系統(tǒng)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(gè)裝填有吸附劑的吸附塔構(gòu)成，變壓吸附I段和變壓吸附2段的每個(gè)吸附塔至少依次循環(huán)經(jīng)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(jìn)入變壓吸附2段，變壓吸附3段的每個(gè)吸附塔至少依次循環(huán)經(jīng)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(jìn)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]變壓吸附屬于間隙操作，控制難，效率低。
[0006]關(guān)于吸收再生分離技術(shù)，相關(guān)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(yáng)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(nèi)與電動(dòng)產(chǎn)生的堿性吸收液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為碳酸根，最終在EDI回收碳酸裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)吸收劑的再生和純凈碳酸的收獲，收獲的純凈碳酸溶液可直接使用或用于提取純凈二氧化碳。該裝置具有吸收液電動(dòng)再生、循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)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(jié)省成本等優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)生的二氧化碳可用作生產(chǎn)化肥等的原料、制作甲醇等有機(jī)燃料等。
[0007]該再生裝置構(gòu)成復(fù)雜，再生消耗電能，依然沒有解決能耗高的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有混合氣體的分離能耗大，投資大、運(yùn)行費(fèi)用高的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種吸收分離裝置，該裝置設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)同步吸收和解析氣體，達(dá)成分離混合氣體的目的，從而降低分離能耗，節(jié)省投資，降低運(yùn)行費(fèi)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(jié)構(gòu)，構(gòu)造一個(gè)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(shuō)是利用氣體在吸收劑中停留時(shí)間的差異，同步吸收和解析氣體，達(dá)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(tǒng)、吸收分離系統(tǒng)、除霧系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)。
[0010]所述混合氣體輸入系統(tǒng)由輸入管道、鼓風(fēng)機(jī)組成；
[0011]所述混合氣體吸收分離系統(tǒng)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(tǒng)由除霧器組成；
[0013]所述尾氣輸出系統(tǒng)由輸出管道組成。
[0014]進(jìn)一步地:
[0015]所述混合氣體吸收分離系統(tǒng)由縱向組合吸收箱組成，所述吸收箱構(gòu)造一個(gè)與煙氣通道隔開的解析氣體空間，上部為煙氣通道，下部設(shè)置有隔板、降液槽、液相區(qū)，隔板、降液管、液相區(qū)和吸收箱筒體壁面共同形成氣穴；所述組合吸收箱，第I級(jí)吸收箱的結(jié)構(gòu)與其他組合箱稍有不同，第I個(gè)吸收箱的底部液相區(qū)設(shè)有液相出口，而其他組合吸收箱底部設(shè)有液體分布板，每個(gè)吸收箱上下相互對(duì)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(guò)液體分布板直接落入下箱；各級(jí)吸收箱的混合氣通道由氣體連接通道聯(lián)接，各級(jí)吸收箱的氣穴設(shè)置有氣穴連接口由連接管道聯(lián)通；最后I級(jí)吸收箱的上部沒有上封板，設(shè)有吸收液噴淋器，分離尾氣直接進(jìn)入除霧系統(tǒng)。
[0016]應(yīng)用本發(fā)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(jīng)鼓風(fēng)機(jī)增壓送入吸收分離系統(tǒng)；
[0019](2)混合氣的吸收分離
[0020]經(jīng)增壓的混合氣直接進(jìn)入塔箱第I級(jí)吸收箱，與第2級(jí)吸收箱液體分布板落下的吸收液錯(cuò)流接觸，混合氣經(jīng)混合氣連接通道進(jìn)入第2級(jí)吸收箱，混合氣逐級(jí)向上運(yùn)動(dòng)，而吸收液逐級(jí)向下運(yùn)動(dòng)，形成整體逆流接觸的格局，經(jīng)多級(jí)吸收，混合氣中的吸收質(zhì)被吸收，尾氣進(jìn)入除霧系統(tǒng)；在各級(jí)吸收箱中，隔板、降液管、液相區(qū)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(jí)吸收箱的底部液相區(qū)的吸收液送吸收液循環(huán)；
[0021](3)尾氣除霧凈化
[0022]吸收分離后的尾氣直接進(jìn)入除霧器，在除霧器內(nèi)經(jīng)過(guò)除霧層，尾氣送尾氣的排放；
[0023](4)尾氣的排放
[0024]經(jīng)尾氣除霧后，尾氣由輸出管道排出。
[0025]本發(fā)明體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
[0026](I)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，采取吸收箱縱向組合形成塔箱結(jié)構(gòu)，組合方便，設(shè)備便于制造、運(yùn)輸和安裝，達(dá)成分離混合氣體的目的，系統(tǒng)投資少、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、資源能源消耗少。
[0027](2)在各級(jí)吸收箱中混合氣與吸收液均是錯(cuò)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(shí)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(shuō)明】
[0029]附圖1是本發(fā)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(fēng)機(jī)，3-吸收箱，4-除霧器，5-吸收液循環(huán)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(qū)，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(shí)施方式】
[0031]實(shí)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(jié)構(gòu)，構(gòu)造一個(gè)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(shuō)是利用氣體在吸收劑中停留時(shí)間的差異，同步吸收和解析氣體，達(dá)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(tǒng)、吸收分離系統(tǒng)、除霧系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)。
[0034]所述混合氣體輸入系統(tǒng)由輸入管道1、鼓風(fēng)機(jī)2組成；
[0035]所述混合氣體吸收分離系統(tǒng)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(tǒng)由除霧器4組成；
[0037]所述尾氣輸出系統(tǒng)由尾氣輸出管道14組成。
[0038]進(jìn)一步地:
[0039]所述混合氣體吸收分離系統(tǒng)由縱向組合吸收箱3組成，所述吸收箱構(gòu)造一個(gè)與煙氣通道隔開的解析氣體空間，上部為煙氣通道，下部設(shè)置有隔板6、降液槽7、液相區(qū)10，隔板6、降液管7、液相區(qū)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(jí)吸收箱的結(jié)構(gòu)與其他組合箱稍有不同，第I個(gè)吸收箱的底部液相區(qū)設(shè)有液相出口，由吸收液循環(huán)泵5實(shí)現(xiàn)吸收液的循環(huán)，而其他組合吸收箱底部設(shè)有液體分布板11，每個(gè)吸收箱上下相互對(duì)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(guò)液體分布板11直接落入下箱；各級(jí)吸收箱的混合氣通道由氣體連接通道8聯(lián)接，各級(jí)吸收箱的氣穴設(shè)置有氣穴連接口由連接管道聯(lián)通，由分離氣管道13排出；最后I級(jí)吸收箱的上部沒有上封板，設(shè)有吸收液噴淋器12，分離尾氣直接進(jìn)入除霧系統(tǒng)。
[0040]應(yīng)用本發(fā)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(jīng)鼓風(fēng)機(jī)2增壓送入吸收分離系統(tǒng)；
[0043](2)混合氣的吸收分離
[0044]經(jīng)增壓的混合氣A直接進(jìn)入塔箱第I級(jí)吸收箱，與第2級(jí)吸收箱液體分布板落下的吸收液錯(cuò)流接觸，混合氣經(jīng)混合氣連接通道進(jìn)入第2級(jí)吸收箱，混合氣逐級(jí)向上運(yùn)動(dòng)，而吸收液逐級(jí)向下運(yùn)動(dòng)，形成整體逆流接觸的格局，經(jīng)多級(jí)吸收，混合氣中的吸收質(zhì)被吸收，尾氣進(jìn)入除霧系統(tǒng)；在各級(jí)吸收箱中，隔板、降液管、液相區(qū)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(jí)吸收箱的底部液相區(qū)的吸收液送吸收液循環(huán)；
[0045](3)尾氣除霧凈化
[0046]吸收分離后的尾氣B直接進(jìn)入除霧器，在除霧器內(nèi)經(jīng)過(guò)除霧層，尾氣送尾氣的排放；
[0047](4)尾氣的排放
[0048]經(jīng)尾氣除霧后，尾氣B由輸出管道排出。
[0049]采取五個(gè)吸收箱組合，吸收液采用碳酸氫鈉，濃度為10%。
[0050]應(yīng)用本發(fā)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(fā)明的有益效果是:(I)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，采取吸收箱縱向組合形成塔箱結(jié)構(gòu)，組合方便，設(shè)備便于制造、運(yùn)輸和安裝，達(dá)成分離混合氣體的目的，系統(tǒng)投資少、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、資源能源消耗少；(2)在各級(jí)吸收箱中混合氣與吸收液均是錯(cuò)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(shí)施效果，二氧化碳分離率> 95%，二氧化碳濃度> 95%。
[0052]本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的對(duì)上述實(shí)施方式任何顯而易見的改進(jìn)或變更，都不會(huì)超出本發(fā)明的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)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(jié)構(gòu)，構(gòu)造一個(gè)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(shuō)是利用氣體在吸收劑中停留時(shí)間的差異，同步吸收和解析氣體，達(dá)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(tǒng)、吸收分離系統(tǒng)、除霧系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)； 所述混合氣體輸入系統(tǒng)由輸入管道、鼓風(fēng)機(jī)組成； 所述混合氣體吸收分離系統(tǒng)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(tǒng)由除霧器組成； 所述尾氣輸出系統(tǒng)由輸出管道組成； 更進(jìn)一步: 所述混合氣體吸收分離系統(tǒng)由縱向組合吸收箱組成，所述吸收箱構(gòu)造一個(gè)與煙氣通道隔開的解析氣體空間，上部為煙氣通道，下部設(shè)置有隔板、降液槽、液相區(qū)，隔板、降液管、液相區(qū)和吸收箱筒體壁面共同形成氣穴；所述組合吸收箱，第I級(jí)吸收箱的結(jié)構(gòu)與其他組合箱稍有不同，第I個(gè)吸收箱的底部液相區(qū)設(shè)有液相出口，而其他組合吸收箱底部設(shè)有液體分布板，每個(gè)吸收箱上下相互對(duì)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(guò)液體分布板直接落入下箱；各級(jí)吸收箱的混合氣通道由氣體連接通道聯(lián)接，各級(jí)吸收箱的氣穴設(shè)置有氣穴連接口由連接管道聯(lián)通；最后I級(jí)吸收箱的上部沒有上封板，設(shè)有吸收液噴淋器，分離尾氣直接進(jìn)入除霧系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收分離裝置，其特征在于: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(jīng)鼓風(fēng)機(jī)增壓送入吸收分離系統(tǒng)； (2)混合氣的吸收分離 經(jīng)增壓的混合氣直接進(jìn)入塔箱第I級(jí)吸收箱，與第2級(jí)吸收箱液體分布板落下的吸收液錯(cuò)流接觸，混合氣經(jīng)混合氣連接通道進(jìn)入第2級(jí)吸收箱，混合氣逐級(jí)向上運(yùn)動(dòng)，而吸收液逐級(jí)向下運(yùn)動(dòng)，形成整體逆流接觸的格局，經(jīng)多級(jí)吸收，混合氣中的吸收質(zhì)被吸收，尾氣進(jìn)入除霧系統(tǒng)；在各級(jí)吸收箱中，隔板、降液管、液相區(qū)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(jí)吸收箱的底部液相區(qū)的吸收液送吸收液循環(huán)； (3)尾氣除霧凈化 吸收分離后的尾氣直接進(jìn)入除霧器，在除霧器內(nèi)經(jīng)過(guò)除霧層，尾氣送尾氣的排放； (4)尾氣的排放 經(jīng)尾氣除霧后，尾氣由輸出管道排出。
【文檔編號(hào)】B01D53/18GK104437011SQ201410787890
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】陶俊, 徐繼紅, 劉影, 黃凱 申請(qǐng)人:安徽理工大學(xué)