CN218834098U - 一种二氧化碳脱除装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二氧化碳脱除装置，属于化工生产技术领域，包括二氧化碳吸收塔、二氧化碳汽提塔、闪蒸罐、进料预热器、换热器、再沸器、碳酸盐溶液泵、碳酸盐储罐、碳酸盐补充泵、空冷器和二氧化碳气液分离罐，还设有搅拌混料装置，搅拌混料装置包括搅拌箱和搅拌装置，所述的搅拌箱上分别设有进料口和出料口，所述的出料口通过管道与碳酸盐储罐相连通，解决了现有环氧乙烷生产设备提高反应负荷或者催化剂使用末期时二氧化碳含量增加的技术问题，主要应用于环氧乙烷生产过程中二氧化碳脱除。

Description

一种二氧化碳脱除装置

技术领域

本实用新型属于化工生产技术领域，主要涉及一种二氧化碳脱除装置。

背景技术

环氧乙烷生产装置中乙烯和氧气反应生成环氧乙烷的同时会发生副反应，产生二氧化碳和水，过多的二氧化碳在反应器中累积会阻碍正反应的发生，导致反应的选择性降低，因此，需要部分脱除循环气中的二氧化碳，保证反应器入口二氧化碳的含量在0.4mol％～0.7mol％。目前，环氧乙烷生产装置中二氧化碳的脱除采用热钾碱法，利用碳酸钾溶液在高压下与循环气中的二氧化碳生成碳酸氢钾，而吸收了二氧化碳的碳酸氢钾溶液在常压下受热分解将二氧化碳又汽提出来，排放至燃烧炉中进行燃烧。但是，随着催化剂寿命的衰退、反应负荷的提升导致副反应增加，循环气中二氧化碳的含量提升，从而导致反应选择性降低，但是装置脱除二氧化碳的能力有限，无法满足工艺上的要求，因此，我们需要对环氧乙烷生产装置的脱碳系统进行优化，提高二氧化碳的脱除效果。

实用新型内容

为了解决背景技术中所提出的技术问题，本实用新型提供一种二氧化碳脱除装置，采用的技术方案如下：

一种二氧化碳脱除装置，包括二氧化碳吸收塔、二氧化碳汽提塔、闪蒸罐、进料预热器、换热器、再沸器、碳酸盐溶液泵、碳酸盐储罐、碳酸盐补充泵、空冷器和二氧化碳气液分离罐，二氧化碳吸收塔中装入碳酸氢钾溶液，碳酸氢钾溶液用于吸收二氧化碳气体，进料预热器通过管道与二氧化碳吸收塔相连通，二氧化碳吸收塔下部通过管道与换热器相连通，换热器通过管道与闪蒸罐相连通，闪蒸罐通过管道与二氧化碳汽提塔相连通，二氧化碳汽提塔通过管道与再沸器相连通、二氧化碳汽提塔用于将碳酸氢钾加热分解成二氧化碳和碳酸钾，二氧化碳汽提塔通过管道与碳酸盐溶液泵相连通，所述的碳酸盐溶液泵通过管道与换热器相连通，进料预热器通过管道与二氧化碳吸收塔相连通，碳酸盐储罐通过管道与碳酸盐补充泵相连通，碳酸盐补充泵通过管道与二氧化碳汽提塔相连通，二氧化碳汽提塔上部通过管道与空冷器相连通，空冷器通过管道与二氧化碳气液分离罐相连通，二氧化碳气液分离罐上部通过管道与燃烧炉相连通，二氧化碳气液分离罐主要将二氧化碳气体分离出来。

本实用新型的关键点在设有搅拌混料装置，搅拌混料装置包括搅拌箱和搅拌装置，所述的搅拌箱上分别设有进料口和出料口，所述的出料口通过管道与碳酸盐储罐相连通，搅拌混料装置用于将物料充分搅拌混合。

优选地：为了保证碳酸盐储罐内的溶液进行充分混合，所述的碳酸盐储罐上还设有循环管路，所述的循环管路上安装有循环泵进行溶液循环。

优选地：为了监测二氧化碳的含量，所述的二氧化碳吸收塔上设有出料管线，出料管线上安装有二氧化碳监测仪，二氧化碳监测仪用于监测二氧化碳的含量。

优选地：为了更好地控制二氧化碳的含量，所述的搅拌混料装置中加入碳酸钾、硼酸、五氧化二钒的混合物进行搅拌，保证碳酸盐储罐中碳酸钾的含量为25％～28％质量分数，硼酸的含量为1％～3％，五氧化二钒的含量为0.5％～1.5％时，脱除二氧化碳效果较佳。

本实用新型具有以下优点：本实用新型通过简单的结构改造，使环氧乙烷生产装置脱碳系统的脱碳能力得到提升，整体流程操作简单，成本较低，实用性强，具有较高的可行性。可以在催化剂使用末期或者提高反应负荷时，保证反应器入口二氧化碳浓度在0.4mol％～0.7mol％之间，防止反应器入口二氧化碳含量过高影响环氧乙烷的产出量，保证了环氧乙烷的产量不受影响，从而提高环氧乙烷生产过程中的经济效益，适于全面推广和应用。

附图说明

图1为现有技术结构图；

图2为本实用新型结构图。

图中：1二氧化碳吸收塔；2二氧化碳气提塔；3闪蒸罐；4进料预热器；5换热器；6再沸器；7碳酸盐溶液泵；8碳酸盐储罐；9碳酸盐补充泵；10空冷器；11二氧化碳气液分离罐；12搅拌混料装置；12-1搅拌箱；12-2搅拌装置；12-1-1进料口；12-1-2出料口；13二氧化碳监测仪；14循环泵。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示：

一种二氧化碳脱除装置，包括二氧化碳吸收塔1、二氧化碳汽提塔2、闪蒸罐3、进料预热器4、换热器5、再沸器6、碳酸盐溶液泵7、碳酸盐储罐8、碳酸盐补充泵9、空冷器10和二氧化碳气液分离罐11，进料预热器4通过管道与二氧化碳吸收塔1相连通，二氧化碳吸收塔1下部通过管道与换热器5相连通，换热器5通过管道与闪蒸罐3相连通，闪蒸罐3通过管道与二氧化碳汽提塔2相连通，二氧化碳汽提塔2通过管道与再沸器6相连通、二氧化碳汽提塔2通过管道与碳酸盐溶液泵7相连通，碳酸盐溶液泵7通过管道与换热器5相连通，进料预热器4通过管道与二氧化碳吸收塔1相连通，碳酸盐储罐8通过管道与碳酸盐补充泵9相连通，碳酸盐补充泵9通过管道与二氧化碳汽提塔2相连通，二氧化碳汽提塔2上部通过管道与空冷器10相连通，空冷器10通过管道与二氧化碳气液分离罐11相连通，二氧化碳气液分离罐11上部通过管道与燃烧炉相连通。

上述结构的工作原理如下：二氧化碳混合气体通过管线与进料预热器4预热后通过二氧化碳吸收塔1对混合气体中的二氧化碳气体进行充分吸收，然后通过管线与反应器相连通，保证进入反应器前的二氧化碳气体的浓度控制在0.4mol％～0.7mol％，二氧化碳吸收塔1中的碳酸钾溶液在吸收二氧化碳后变成碳酸氢钾溶液，碳酸氢钾溶液通过管道进入闪蒸罐3后脱除碳酸氢钾溶液中的水分，脱除水分后的碳酸氢钾落入二氧化碳气提塔2进行加热分解成碳酸钾、二氧化碳和水，混合气体经过空冷器10后进入二氧化碳气液分离罐11进行气液分离，分离出来的二氧化碳气体通过燃烧炉燃烧，二氧化碳汽提塔2内的碳酸钾溶液通过碳酸盐溶液泵7输送至换热器5后流入二氧化碳吸收塔1的底部。

如图2所示：

本实用新型还设有搅拌混料装置12，搅拌混料装置12包括搅拌箱12-1和搅拌装置12-2，所述的搅拌箱12-1上分别设有进料口12-1-1和出料口12-1-2，所述的出料口12-1-2通过管道与碳酸盐储罐8相连通，所述的碳酸盐储罐8上还设有循环管路，所述的循环管路上安装有循环泵14进行溶液循环，所述的二氧化碳吸收塔1上设有出料管线，出料管线上安装有二氧化碳监测仪13，所述的搅拌混料装置12中加入碳酸钾、硼酸、五氧化二钒的混合物进行搅拌。

当提高反应负荷或者催化剂使用末期时，通过向碳酸盐储罐9中加入活化剂硼酸和五氧化二钒来改变碳酸钾溶液中的组分，然后利用碳酸盐补充泵向二氧化碳汽提塔2补充碳酸钾溶液，硼酸含量为2％，五氧化二钒的含量为0.5％，碳酸钾的含量为23％时，碳酸钾溶液吸收二氧化碳的效果最好，使反应器入口二氧化碳的含量保持在0.4mol％～0.7mol％之间，最大限度地降低二氧化碳浓度对反应的影响。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种二氧化碳脱除装置，包括二氧化碳吸收塔(1)、二氧化碳汽提塔(2)、闪蒸罐(3)、进料预热器(4)、换热器(5)、再沸器(6)、碳酸盐溶液泵(7)、碳酸盐储罐(8)、碳酸盐补充泵(9)、空冷器(10)和二氧化碳气液分离罐(11)，进料预热器(4)通过管道与二氧化碳吸收塔(1)相连通，二氧化碳吸收塔(1)下部通过管道与换热器(5)相连通，换热器(5)通过管道与闪蒸罐(3)相连通，闪蒸罐(3)通过管道与二氧化碳汽提塔(2)相连通，二氧化碳汽提塔(2)通过管道与再沸器(6)相连通、二氧化碳汽提塔(2)通过管道与碳酸盐溶液泵(7)相连通，碳酸盐溶液泵(7)通过管道与换热器(5)相连通，进料预热器(4)通过管道与二氧化碳吸收塔(1)相连通，碳酸盐储罐(8)通过管道与碳酸盐补充泵(9)相连通，碳酸盐补充泵(9)通过管道与二氧化碳汽提塔(2)相连通，二氧化碳汽提塔(2)上部通过管道与空冷器(10)相连通，空冷器(10)通过管道与二氧化碳气液分离罐(11)相连通，二氧化碳气液分离罐(11)上部通过管道与燃烧炉相连通，其特征在于，

还设有搅拌混料装置(12)，搅拌混料装置(12)包括搅拌箱(12-1)和搅拌装置(12-2)，所述的搅拌箱(12-1)上分别设有进料口(12-1-1)和出料口(12-1-2)，所述的出料口(12-1-2)通过管道与碳酸盐储罐(8)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳脱除装置，其特征在于，所述的碳酸盐储罐(8)上还设有循环管路，所述的循环管路上安装有循环泵(14)进行溶液循环。

3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳脱除装置，其特征在于，所述的二氧化碳吸收塔(1)上设有出料管线，出料管线上安装有二氧化碳监测仪(13)。

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