CN203329609U - 一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及粘胶纤维行业废气回收领域，提供了一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置。其特征在于：包括碱喷淋塔、吸收塔、换热器、解析塔、冷凝器、气液分离器和二硫化碳储罐，所述碱喷淋塔顶部的气体排出口连接吸收塔，吸收塔底部的液体排出口连接换热器，换热器连接泵的进气口，泵的出口连接解析塔，解析塔连接冷凝器，冷凝器连接气液分离器，气液分离器连接二硫化碳储罐。本实用新型的装置具有设备结构简单，吸收率高，投资及运行成本低，适于工业生产的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及粘胶纤维行业废气回收领域，具体涉及一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置。
背景技术
粘胶纤维的生产普遍采用的是碱性黄化制胶和酸性凝固成形工艺，因此，在粘胶纤维的生产过程中产生的废气中含有大量的H2S和CS2。废气中的CS2主要来源于粘胶纤维的黄化、凝固成形和塑化拉伸工艺，由碱纤维素黄化反应的副产物产生，其主要反应式为：
Na2CS3+H2SO4→Na2S+CS2↑+H2S↑
C6H7O2(OH)3-X(OCSSH)X+H+→C6H10O5+XCS2↑
二硫化碳在常温下是一种无色液体，易挥发，极度易燃且具有刺激性，二硫化碳的存在不仅对环境造成污染，还给生产带来严重的安全隐患，因此，必须对二硫化碳废气进行处理。
201010257621.X，名称为“用溶剂吸收硫化氢气体中二硫化碳的装置及方法”的发明专利，公开了一种用石蜡油溶剂吸收硫化氢气体中二硫化碳的装置及方法。该发明装置主要包括吸收塔、解析塔、气液分离器、换热器、冷却器、加热器、泵及阀门等，通过溶剂及传质动力学控制过程进行吸收、分离而得H2S和CS2产品。但该专利装置不能除去硫化氢，硫化氢气体的存在会降低溶剂对二硫化碳的吸收率和饱和浓度，需要提前出去硫化氢，否则会降低溶剂的利用率。
200710301337.6，名称为“去除粘胶纤维生产过程中二硫化碳气体的方法”的发明专利，公开了一种去除粘胶纤维生产过程中二硫化碳气体的方法，是去除硫化氢气体的方法。该方法步骤是：由纺练车间排出的废气经过碱洗系统去除H2S气体后进入洗涤塔进一步去除H2S气体，然后经过喷洒分离器去除水蒸气后，通过风机进入五个并联的吸收槽，用活性碳进行物理吸附，经吸附处理后的废气直接排放到排气塔，解析出来的二硫化碳的混合气，经过除湿、两次冷凝后得到二硫化碳和水的混合液，再浸过比重分离器分离后得到二硫化碳液体用于生产。该专利中的装置采用活性炭吸附方法来除去二硫化碳，不适用于溶剂吸附，活性炭吸附运行成本和投资成本比较高，气固之间的传质传热比气液之间的传质传热能力低，吸收速度慢，吸收效果不如溶剂吸附好。
实用新型内容
本实用新型针对上述技术问题，提供了一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置。本实用新型的回收装置适用于吸收剂对二硫化碳进行物理吸附的工艺，具有设备结构简单，吸收率高，投资及运行成本低，适于工业生产的特点。
为实现上述发明目的，本实用新型采用如下的技术方案：
一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，其特征在于：包括碱喷淋塔、吸收塔、换热器、解析塔、冷凝器、气液分离器和二硫化碳储罐，所述碱喷淋塔顶部的气体排出口连接吸收塔，吸收塔底部的液体排出口连接换热器，换热器连接泵的进气口，泵的出口连接解析塔，解析塔连接冷凝器，冷凝器连接气液分离器，气液分离器连接二硫化碳储罐。
由于吸收剂在吸收二硫化碳的过程中有升温的情况，待二硫化碳废气与吸收剂达到气液平衡的时候再转入解析塔进行解析，在解析塔前连接换热器，能对二硫化碳富液进行降温操作，可以使二硫化碳在吸收剂中更稳定，避免在经泵转送解析塔的过程中释放出二硫化碳。
所述的粘胶纤维生产中的二硫化碳废气含硫化氢10000~22000mg/m3，含二硫化碳1500~2500mg/m3。经碱喷淋塔和吸收塔后，气体中二硫化碳和硫化氢气体浓度达到国家排放标准，二硫化碳0.033mg/m3，硫化氢0.001mg/m3，从吸收塔顶部的排气口直接对外排放。
所述的碱喷淋塔进气口前连接风机，在传送二硫化碳废气的同时，又能对气体加压，有效控制气体流速，保证硫化氢的高吸收率。
所述的吸收塔进气口前连接风机，在传送二硫化碳废气的同时，又能对气体加压，有效控制气体流速，如果气体流速过大，吸收剂与二硫化碳的气液平衡浓度就越低，不利于吸收剂的利用率；气体流速过小，吸收效率也越低，对气体加压，气体与吸收剂之间能保持好的气液平衡，有利于提高吸收效率。
所述解析塔底部的液体排出口通过管道与换热器连接，换热器与吸收塔的喷淋装置连接。解析后的贫液通过换热器降低到室温后，再回到吸收塔循环利用。
所述气液分离器顶部的气体排出口通过管道与解析塔连接。便于未冷凝下来的二硫化碳气体通过连接管输送至解析塔中进行循环。二硫化碳气体在吸收剂中被进一步吸收，同时提高分离气体浓度，从而提高冷凝效率，保证二硫化碳气体的充分冷凝。
所述碱喷淋塔为多个喷淋塔串联而成，有利于提高系统的吸收效率和安全系数，同时保证进入吸收塔中的气体中硫化氢浓度尽量低。
所述溶剂吸收塔为多个吸收塔串联而成，有利于提高系统的吸收效率和安全系数。
所述碱喷淋塔底部的液体排出口通过外部管道连接碱喷淋塔的喷淋装置，实现碱液的多次喷淋，至碱液反应完全为止，有利于硫化氢的充分吸收，同时减少了工艺中碱液的用量，节约成本。
所述吸收塔底部的液体排出口通过外部管道连接吸收塔的喷淋装置，实现吸收剂的多次喷淋，至吸收液达到饱和状态为止，有利于二硫化碳的充分吸收，同时减少了吸收剂的用量，节约成本。
所述解析塔底部的液体排出口通过外部管道连接解析塔的喷淋装置，实现吸收剂的多次解析，有利于吸收剂被充分解析为贫液。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型的二硫化碳溶剂回收装置，将碱喷淋塔、吸收塔、换热器、解析塔、冷凝器、气液分离器和二硫化碳储罐依次连接，通过换热器先对吸收饱和后的二硫化碳富液降温再进入解析塔，是由于在吸收二硫化碳气体的过程中有升温的情况，降温可以使二硫化碳在吸收剂中更稳定，对二硫化碳富液降温操作可以使二硫化碳在吸收剂中更稳定，避免在经泵转送解析塔的过程中释放出二硫化碳。
2、本实用新型的二硫化碳溶剂回收装置，先通过碱喷淋塔除去硫化氢，再通过解析塔，采用溶剂吸附的方式吸收二硫化碳，大大地提高了溶剂对二硫化碳的饱和浓度，有效提高了溶剂的利用率；同时，提高了二硫化碳的吸收率，高达99%以上。
3、本实用新型在碱喷淋塔进气口前连接风机，在传送二硫化碳废气的同时，又能对气体加压，有效控制气体流速，保证硫化氢的高吸收效率。
4、本实用新型在吸收塔进气口前连接风机，在传送二硫化碳废气的同时，又能对气体加压，有效控制气体流速，如果气体流速过大，吸收剂与二硫化碳的气液平衡浓度就越低，不利于吸收剂的利用率；气体流速过小，吸收效率也越低，通过加压，气体与吸收剂之间能保持好的气液平衡，有利于提高二硫化碳的吸收效率。
5、本实用新型将气液分离器顶部的气体排出口通过管道与解析塔连接，便于将未冷凝下来的二硫化碳气体输送至解析塔中进行循环，未冷凝下来的二硫化碳气体通入解析塔中，提高了分离出来二硫化碳气体浓度，有利于提高冷凝效率，保证二硫化碳气体的充分冷凝。
6、本实用新型的碱喷淋塔采用多个喷淋塔串联，有效提高碱液的吸收效率，对硫化氢的去除率可达到99%以上，同时保证进入吸收塔中的气体中硫化氢浓度尽量低。
7、本实用新型的吸收塔采用多个吸收塔串联，有效提高吸收剂的吸收效率，对二硫化碳的吸收率可达到99%以上。
8、本实用新型在碱喷淋塔底部的液体排出口通过外部管道连接碱喷淋塔的喷淋装置，实现碱液的多次喷淋，至碱液反应完全为止，有利于硫化氢的充分吸收，同时减少了工艺中碱液的用量，节约成本。
9、本实用新型在吸收塔底部的液体排出口通过外部管道连接吸收塔的喷淋装置，实现吸收剂的多次喷淋，至吸收液达到饱和状态为止，有利于二硫化碳的充分吸收，同时减少了吸收剂的用量，节约成本。
10、本实用新型在解析塔底部的液体排出口通过外部管道连接解析塔的喷淋装置，实现吸收剂的多次解析，有利于吸收剂被充分解析为贫液。
11、本实用新型解析塔底部的液体排出口通过管道与换热器连接，换热器与吸收塔的喷淋装置连接，实现了解析后的贫液通过换热器降低到室温后，再回到吸收塔循环利用。
附图说明
图1为本实用新型的粘胶纤维生产中二硫化碳溶剂回收装置的结构图。
附图标记为：1、碱喷淋塔，2、吸收塔，3、解析塔，4、气液分离器，5、储罐，6、二硫化碳储罐，7、泵，8、换热器，9、冷凝器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型的实质性内容作进一步详细的描述。
实施例1
一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，包括碱喷淋塔1、吸收塔2、换热器8、解析塔3、冷凝器9、气液分离器4和二硫化碳储罐6，所述碱喷淋塔1顶部的气体排出口连接吸收塔2的进气口，吸收塔2底部的液体排出口连接换热器8，换热器8连接泵7的进气口，泵7的出口连接解析塔3，解析塔3连接冷凝器9，冷凝器9连接气液分离器4，气液分离器4连接二硫化碳储罐6。
实施例2
一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，包括碱喷淋塔1、吸收塔2、换热器8、解析塔3、冷凝器9、气液分离器4和二硫化碳储罐6，所述碱喷淋塔1顶部的气体排出口连接吸收塔2的进气口，吸收塔2底部的液体排出口连接换热器8，换热器8连接泵7的进气口，泵7的出口连接解析塔3，解析塔3连接冷凝器9，冷凝器9连接气液分离器4，气液分离器4连接二硫化碳储罐6。
碱喷淋塔主要结构从下到上依次为碱液储存区、废气通入区、废气吸收区（填料区）、除沫隔离区、尾气排出区；碱液被泵输送至碱喷淋塔塔顶喷下，在填料区与废气发生接触对其进行吸收，吸收完全后的碱液经反应生成硫化钠液体储存至储罐。
吸收塔主要结构从下到上依次为溶剂冷凝装置、溶剂储存区、废气通入区、废气吸收区（填料区）、除沫隔离区、尾气排出区；吸收溶剂在溶剂储存区经冷凝后被泵输送至吸收塔塔顶喷下，在填料区与废气发生接触对其进行吸收。
饱和吸收液经液体分布器后通过换热器进行加热，加热温度为150℃，因二硫化碳与吸收溶剂之间为物理吸附，在加热情况下易沸腾而与吸收溶剂分离形成气体，二硫化碳气体经泵输送至冷凝器后冷凝，通过气液分离器将冷凝下来的二硫化碳输送至储罐中，未冷凝下来的二硫化碳气体通过连接管再次输送至解析塔中进行循环。
实施例3
一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，包括碱喷淋塔1、吸收塔2、换热器8、解析塔3、冷凝器9、气液分离器4和二硫化碳储罐6，所述碱喷淋塔1顶部的气体排出口连接吸收塔2的进气口，吸收塔2底部的液体排出口连接换热器8，换热器8连接泵7的进气口，泵7的出口连接解析塔3，解析塔3连接冷凝器9，冷凝器9连接气液分离器4，气液分离器4连接二硫化碳储罐6。
所述的碱喷淋塔1进气口前连接风机。
实施例4
一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，包括碱喷淋塔1、吸收塔2、换热器8、解析塔3、冷凝器9、气液分离器4和二硫化碳储罐6，所述碱喷淋塔1顶部的气体排出口连接吸收塔2的进气口，吸收塔2底部的液体排出口连接换热器8，换热器8连接泵7的进气口，泵7的出口连接解析塔3，解析塔3连接冷凝器9，冷凝器9连接气液分离器4，气液分离器4连接二硫化碳储罐6。
所述的碱喷淋塔1进气口前连接风机。
所述的吸收塔2进气口前连接风机。
实施例5
一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，包括碱喷淋塔1、吸收塔2、换热器8、解析塔3、冷凝器9、气液分离器4和二硫化碳储罐6，所述碱喷淋塔1顶部的气体排出口连接吸收塔2的进气口，吸收塔2底部的液体排出口连接换热器8，换热器8连接泵7的进气口，泵7的出口连接解析塔3，解析塔3连接冷凝器9，冷凝器9连接气液分离器4，气液分离器4连接二硫化碳储罐6。
所述的碱喷淋塔1进气口前连接风机。
所述的吸收塔2进气口前连接风机。
所述解析塔3底部的液体排出口通过管道与换热器8连接，换热器8与吸收塔2的喷淋装置连接。
实施例6
一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，包括碱喷淋塔1、吸收塔2、换热器8、解析塔3、冷凝器9、气液分离器4和二硫化碳储罐6，所述碱喷淋塔1顶部的气体排出口连接吸收塔2的进气口，吸收塔2底部的液体排出口连接换热器8，换热器8连接泵7的进气口，泵7的出口连接解析塔3，解析塔3连接冷凝器9，冷凝器9连接气液分离器4，气液分离器4连接二硫化碳储罐6。
所述的碱喷淋塔1进气口前连接风机。
所述的吸收塔2进气口前连接风机。
所述解析塔3底部的液体排出口通过管道与换热器8连接，换热器8与吸收塔2的喷淋装置连接。
所述气液分离器4顶部的气体排出口通过管道与解析塔3连接。
实施例7
一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，包括碱喷淋塔1、吸收塔2、换热器8、解析塔3、冷凝器9、气液分离器4和二硫化碳储罐6，所述碱喷淋塔1顶部的气体排出口连接吸收塔2的进气口，吸收塔2底部的液体排出口连接换热器8，换热器8连接泵7的进气口，泵7的出口连接解析塔3，解析塔3连接冷凝器9，冷凝器9连接气液分离器4，气液分离器4连接二硫化碳储罐6。
所述的碱喷淋塔1进气口前连接风机。
所述的吸收塔2进气口前连接风机。
所述解析塔3底部的液体排出口通过管道与换热器8连接，换热器8与吸收塔2的喷淋装置连接。
所述气液分离器4顶部的气体排出口通过管道与解析塔3连接。
所述的碱喷淋塔1为多个碱喷淋塔串联。
所述的吸收塔2为多个吸收塔串联。
实施例8
一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，包括碱喷淋塔1、吸收塔2、换热器8、解析塔3、冷凝器9、气液分离器4和二硫化碳储罐6，所述碱喷淋塔1顶部的气体排出口连接吸收塔2的进气口，吸收塔2底部的液体排出口连接换热器8，换热器8连接泵7的进气口，泵7的出口连接解析塔3，解析塔3连接冷凝器9，冷凝器9连接气液分离器4，气液分离器4连接二硫化碳储罐6。
所述的碱喷淋塔1进气口前连接风机。
所述的吸收塔2进气口前连接风机。
所述解析塔3底部的液体排出口通过管道与换热器8连接，换热器8与吸收塔2的喷淋装置连接。
所述气液分离器4顶部的气体排出口通过管道与解析塔3连接。
所述的碱喷淋塔1为多个喷淋塔串联。
所述的吸收塔2为多个吸收塔串联。
所述碱喷淋塔1底部的液体排出口通过外部管道连接碱喷淋塔1的喷淋装置。
所述吸收塔2底部的液体排出口通过外部管道连接吸收塔2的喷淋装置。
所述解析塔3底部的液体排出口通过外部管道连接解析塔3的喷淋装置。
Claims (10)
1.一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，其特征在于：包括碱喷淋塔（1）、吸收塔（2）、换热器（8）、解析塔（3）、冷凝器（9）、气液分离器（4）和二硫化碳储罐（6），所述碱喷淋塔（1）顶部的气体排出口连接吸收塔（2）的进气口，吸收塔（2）底部的液体排出口连接换热器（8），换热器（8）连接泵（7）的进气口，泵（7）的出口连接解析塔（3），解析塔（3）连接冷凝器（9），冷凝器（9）连接气液分离器（4），气液分离器（4）连接二硫化碳储罐（6）。
2. 根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，其特征在于：所述的碱喷淋塔（1）进气口前连接风机。
3. 根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，其特征在于：所述的吸收塔（2）进气口前连接风机。
4. 根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，其特征在于：所述解析塔（3）底部的液体排出口通过管道与换热器（8）连接，换热器（8）与吸收塔（2）的喷淋装置连接。
5. 根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，其特征在于：所述气液分离器（4）顶部的气体排出口通过管道与解析塔（3）顶部连接。
6. 根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，其特征在于：所述的碱喷淋塔（1）为多个碱喷淋塔串联。
7. 根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，其特征在于：所述的吸收塔（2）为多个吸收塔串联。
8. 根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，其特征在于：所述碱喷淋塔（1）底部的液体排出口通过外部管道连接碱喷淋塔（1）的喷淋装置。
9. 根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，其特征在于：所述吸收塔（2）底部的液体排出口通过外部管道连接吸收塔（2）的喷淋装置。
10. 根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中二硫化碳的溶剂回收装置，其特征在于：所述解析塔（3）底部的液体排出口通过外部管道连接解析塔（3）的喷淋装置。
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