CN209752253U - 一种用于含有酸性气体的溶剂的再生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于含有酸性气体的溶剂的再生装置，包括：罐体以及与在所述罐体内垂直于轴向设置的第一隔板和第二隔板，所述罐体通过第一隔板和第二隔板自上而下分成进口区、再生区和出口区；所述再生区包括再生气收集腔，其内沿其轴向设置有微波发射管和脱气管；再生区的罐体侧壁上部设有再生气出口，再生区的罐体侧壁下部设有冷凝液出口，进口区的罐体侧壁设有溶剂进口，出口区的底部设有溶剂出口。本实用新型通过微波加热，使得含有酸性气体的溶剂升温，改变溶剂内部的气液平衡条件，使酸性气体从溶剂中分离出来。与传统的带有虹吸式再沸器的气提塔设备相比，大幅减小了设备尺寸，节约投资，减少占地，提高了加热效率。

Description

一种用于含有酸性气体的溶剂的再生装置

技术领域

本实用新型属于化工技术领域，涉及一种基于微波加热的用于含有酸性气体的溶剂的再生装置。

背景技术

溶剂吸收法用于工业酸性气体的脱除有着长久的应用历史，最早是服务于煤化工的工艺气体净化，常用的有本菲尔德法(碳酸钾吸收剂)、Selexol、低温甲醇洗、MDEA、MEA等物理和化学吸收方法，这些方法共同的一点是需要热再生气提的方式进行吸收剂和酸性气体的分离，从而实现溶剂的再生。这一过程往往需要很高的再生塔设备，配备大型的溶剂煮沸器，通过蒸汽加热的方式进行溶剂再生。该方法存在着设备投资高、占地大、蒸汽消耗量大、溶剂降解严重、再生速度慢、再生度低等问题，传统的技术改良难有突破。

微波是频率在300MHz到300GHz的电磁波，被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频电磁场(微波)作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化。造成水分子的自旋运动的效应，此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化等一系列物化过程而达到微波加热干燥的目的。其特征是对体系中的极性分子能够迅速加热，微波穿透能力强对溶剂表面和本体同时加热，热量传递效率高。

微波加热技术在固体吸附催化剂再生、生物裂解等方面已经有了一些应用探索，专利201610102963.1提供了一种压缩空气干燥设备的微波加热再生方法，通过采用一个或多个微波加热器对压缩空气干燥设备的再生塔内的吸附剂(分子筛、活性氧化铝、硅胶等吸附材料)进行加热，同时伴以少量的再生气进行吹扫，使在上一工作周期中吸附了大量水分、气体及其他物质的吸附剂得到解析脱附、活化再生，这种新型的加热再生器可以显著地缩短再生时间，提高再生效率，降低再生耗气量，耗电量，从而达到既环保节能又能同时提高再生效果的目的。专利201710044476.9提供了一种用于活性炭再生的微波处理装置，该装置能够通过微波处理进行有效的活性炭再生。专利200810034106.8提供了一种利用微波辐照裂解生物质制取生物油的方法，以有机生物质为原料，在微波辐照装置中以甘油或离子液体为微波吸收介质或吸收剂，在温度150～250℃，无氧环境条件下使生物质大分子物质在微波辐照和加热双重作用下发生裂解反应，生成小分子碳氢化合物；气体产物经冷凝、萃取或蒸馏，最终制得生物油。

本实用新型创新性地将微波技术应用到酸性气体吸收溶剂的再生加热中，能够在瞬间将溶剂中的酸性气迅速释放出来，达到高效节能再生的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术问题，提供一种高效低能耗的用于含有酸性气体的溶剂的再生装置。本实用新型的装置设置有微波发射装置，通过微波加热，使得溶剂升温，改变溶剂内部的气液平衡条件，使酸性气体从溶剂中分离出来。本实用新型的特点是通过微波发射装置强化再生过程的热量传递效率，同时通过其他结构设计，使脱气方式更合理，强化气液分离的扩散传质效率，从而达到高效低耗溶剂再生的目的。

为达到本实用新型的目的，本实用新型提供了一种用于含有酸性气体溶剂的再生装置，包括：

罐体以及与在所述罐体内垂直于轴向设置的第一隔板和第二隔板，所述罐体通过第一隔板和第二隔板自上而下分成进口区、再生区和出口区；所述再生区包括再生气收集腔，在所述再生气收集腔内沿其轴向设置有微波发射管和至少一个脱气管。

根据本实用新型的优选实施例，所述第一隔板和第二隔板平行。所述进口区和再生区通过第一隔板隔开，所述再生区和出口区通过第二隔板隔开。

根据本实用新型的一些实施例，所述微波发射管的两端分别与所述第一隔板和第二隔板相接，其内设有微波发射器，用于对脱气管内的溶剂进行微波加热。

在一些具体的实施例中，根据处理规模，所述微波发射管可以为一个或多个，其中一个微波发射管的轴心与所述罐体的轴心重合。

根据本实用新型的优选实施方式，所述脱气管的两端分别与所述第一隔板和第二隔板相连，与所述第一隔板相连的一端为进口端，与所述第二隔板相连的一端为出口端。

在所述第一隔板上开设有进口，所述进口与所述进口端相连；在所述第二隔板上开设有出口，所述出口与所述出口端相连。

在一些具体的实施例中，根据待处理的溶剂的规模，所述脱气管的个数为一个或多个，相应地，所述第一隔板上的进口和第二隔板上的出口的个数也为一个或多个。

根据本实用新型的一些实施方式，所述脱气管为表面疏水透气的聚合物材料制成的脱气管，优选为单孔管或中空纤维膜组。

根据本实用新型的优选实施例，所述隔板为金属板，可以反射微波减少能量损失。

根据本实用新型的一些实施例，在所述再生区的罐体侧壁上部设有再生气出口，其上设有再生气出口阀门，用于将再生气收集腔内的酸性气体排出。

根据本实用新型的优选实施方式，在所述再生区的罐体侧壁下部设有冷凝液出口，其上设有冷凝液出口阀门，用于将再生气收集腔内的冷凝液排出。

根据本实用新型的具体实施例，所述上部和下部为相对的位置，靠近第一隔板的一侧为上部，靠近第二隔板的一侧为下部。

根据本实用新型的一些实施方式，在所述进口区的罐体侧壁设有溶剂进口，其上设有溶剂进口阀门，用于接收待处理的含有酸性气体的溶剂。

根据本实用新型的优选实施例，在所述出口区的底部设有溶剂出口，其上设有溶剂出口阀门，用于排出分离了酸性气体的溶剂。

本实用新型装置的工作过程和工作原理如下：

待处理的含有酸性气体的溶剂经由溶剂进口进入进口区，通过在第一隔板上的进口流入脱气管，微波发射管内的微波发射器发射微波，对脱气管内的溶剂进行微波加热，溶剂中的酸性气体迅速从液相中分离出来，经由脱气管表面离开进入再生气收集腔，进而经由再生气出口排出；脱除了酸性气体后的溶剂通过在第二隔板上的出口流入出口区，最终经由溶剂出口排出；在此过程中，再生气收集腔内会产生少量冷凝液，经由冷凝液出口排出。

微波作为一种电磁波高效加热方法，有着穿透性强、加热均匀、加热速度快等优势，本实用新型的装置与传统的带有虹吸式再沸器的气提塔设备相比，大幅减小了设备尺寸，节约投资，减少占地，提高了加热效率，溶剂内外均匀升温，避免了局部过热造成的溶剂降解和换热设备结垢等一系列问题。本实用新型的脱气管优选为高比表面积的中空纤维膜，可以大幅提高气液界面传质效率，克服溶剂中部分成分的共沸提高分离选择性，使得再生气迅速释放，溶剂的再生停留时间大幅缩短。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1为本实用新型一个实施例的用于含有酸性气体的溶剂的再生装置的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例的隔板结构示意图；

附图标记说明：1、溶剂进口；2、再生气出口；3、冷凝液出口；4、溶剂出口；5、微波发射管；6、脱气管；7、隔板；8、罐体；9、再生气收集腔。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型的用于含有酸性气体的溶剂的再生装置包括罐体1，在所述罐体8内设置有第一隔板和第二隔板，罐体通过第一隔板和第二隔板自上而下分成进口区、再生区和出口区。

进口区的罐体侧壁上设有溶剂进口1，再生区的罐体侧壁上部设有再生气出口2，再生区的罐体侧壁下部设有冷凝液出口3，出口区的底部设有溶剂出口4。

再生区包括再生气收集腔9，其内部沿轴向设置有微波发射管5和脱气管6；微波发射管5的两端分别与所述第一隔板和第二隔板相接；脱气管6的两端分别与所述第一隔板和第二隔板相连，与所述第一隔板相连的一端为进口端，与所述第二隔板相连的一端为出口端；在所述第一隔板上开设有进口，所述进口与进口端相连；在所述第二隔板上开设有出口，所述出口与出口端相连。

在图1所示的实施例中，微波发射管5的个数为一个，其位于再生气收集腔的轴心位置，脱气管6的个数为6个，环绕于微波发射管5的周围；第一隔板和第二隔板为金属板，其上分别开有与脱气管对应的6个进口和6个出口。

吸收了酸性气体的溶剂经由溶剂进口1进入进口区，通过在第一隔板上的进口流入脱气管6，微波发射管5内的微波发射器发射微波，对脱气管内的溶剂进行微波加热，溶剂中的二氧化碳气体迅速从液相中分离出来，经由脱气管6表面离开进入再生气收集腔9，进而经由再生气出口2排出；脱除了酸性气体后的溶剂通过在第二隔板上的出口流入出口区，最终经由溶剂出口4排出。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本实用新型技术方案的基础上，凡根据本实用新型原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

Claims (10)

1.一种用于含有酸性气体的溶剂的再生装置，其特征在于，包括：

罐体以及在所述罐体内垂直于轴向设置的第一隔板和第二隔板，所述罐体通过第一隔板和第二隔板自上而下分成进口区、再生区和出口区；所述再生区包括再生气收集腔，在所述再生气收集腔内沿其轴向设置有微波发射管和脱气管。

2.根据权利要求1所述的再生装置，其特征在于，所述第一隔板和第二隔板平行。

3.根据权利要求1所述的再生装置，其特征在于，所述微波发射管的两端分别与所述第一隔板和第二隔板相接，其内设有微波发射器。

4.根据权利要求1所述的再生装置，其特征在于，所述脱气管的两端分别与所述第一隔板和第二隔板相连，与所述第一隔板相连的一端为进口端，与所述第二隔板相连的一端为出口端。

5.根据权利要求4所述的再生装置，其特征在于，在所述第一隔板上开设有进口，所述进口与进口端相连；在所述第二隔板上开设有出口，所述出口与出口端相连。

6.根据权利要求1所述的再生装置，其特征在于，在所述再生区的罐体侧壁上部设有再生气出口，用于将再生气收集腔内的气体排出。

7.根据权利要求1所述的再生装置，其特征在于，在所述再生区的罐体侧壁下部设有冷凝液出口，用于将再生气收集腔内的冷凝液排出。

8.根据权利要求1所述的再生装置，其特征在于，在所述进口区的罐体侧壁设有溶剂进口，用于接收含有酸性气体的溶剂。

9.根据权利要求1所述的再生装置，其特征在于，在所述出口区的底部设有溶剂出口，用于排出分离了酸性气体的溶剂。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的再生装置，其特征在于，所述微波发射管的个数为一个或多个，其中一个微波发射管的轴心与所述罐体的轴心重合。