專利名稱：溶劑互換熱式氣體分離設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于溶劑式氣體分離技術(shù)領(lǐng)域，進(jìn)一步指一種溶劑互換熱式氣體分離設(shè)備。
背景技術(shù)：
在化學(xué)工業(yè)和氣體加工工業(yè)中，常需要將各種氣體進(jìn)行分離，以應(yīng)用于各行各業(yè)， 如氧氣、氮氣的分離，從混合氣中分離CO2、SO2、H2S、NH3、烴等等，有的分離方法設(shè)備復(fù)雜、成本高，如低溫分解空氣中的氧氣、氮氣、氬氣等；有的分離方法分離的氣體純度低，如變壓吸附分離法；目前的溶劑分離方法需設(shè)置加熱器和冷卻器，耗能大?？傊?，目前還沒有一種較理想的氣體分離方法及設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種溶劑互換熱式氣體分離設(shè)備，它能在常溫(0 40°C )、 低壓(0.2 1.0M 1 )、低耗能條件下，從空氣中分離出高純氧氣，從混合氣中分離出高純 CO2, SO2, H2S, NH3> CH4 等氣體·本發(fā)明的解決方案如下本發(fā)明由高壓溶氣塔、低壓析氣塔、氣泵、單向閥、排污塞、電磁閥、手動閥、高壓導(dǎo)管、溶劑泵、維修窗口蓋板、散熱片、真空泵、氣液分離器、噴淋器、溶劑、布?xì)馄?、回流管、溶劑貯槽、壓力表組成，高壓溶氣塔與低壓析氣塔設(shè)置成具有公共面的整體式結(jié)構(gòu)，其布置方式有并列式和內(nèi)外式，且在公共面處設(shè)置散熱片或散熱管，這種結(jié)構(gòu)可方便高效地將高壓溶氣塔中溶劑因溶解氣體產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)給低壓析氣塔中因析出氣體而致冷的溶劑，高壓溶氣塔的內(nèi)腔下部設(shè)置布?xì)馄鳎墒够旌蠚饨?jīng)布?xì)馄骶鶆驀姵?，以最大限度地被溶劑吸收，高壓溶氣塔的?nèi)腔上部設(shè)置噴淋器，可使經(jīng)它噴出的溶劑呈霧狀液珠，讓溶劑同混合氣充分接觸，實現(xiàn)最高效率的吸收，溶劑貯槽通過高壓導(dǎo)管串接溶劑泵和單向閥與噴淋器連通，實現(xiàn)將溶劑貯槽中的溶劑泵入噴淋器而進(jìn)入高壓溶氣塔內(nèi)， 單向閥的作用是防止溶劑倒流，氣泵通過高壓導(dǎo)管串接單向閥與布?xì)馄鬟B通，實現(xiàn)將混合氣泵入高壓溶氣塔內(nèi)溶解，高壓溶氣塔的內(nèi)腔底部又通過高壓導(dǎo)管串接電磁閥和手動閥與低壓析氣塔的內(nèi)腔底部連通，實現(xiàn)將高壓溶氣塔的富液壓入低壓析氣塔，由于低壓析氣塔是常壓和負(fù)壓，溶劑的溶解度降低，富液就析出所溶解的那種氣體，并沿高壓導(dǎo)管經(jīng)電磁閥進(jìn)入氣液分離器，經(jīng)分離出溶劑后成為一種高純度的氣體，被分離的溶劑沿回流管返回溶劑貯槽，為了將溶劑中的氣體析出得更徹底，在電磁閥的兩端并聯(lián)了真空泵，低壓析氣塔的內(nèi)腔底部通過串接溶劑泵和單向閥的高壓導(dǎo)管與噴淋器連通，將析出了氣體的貧液泵入高壓溶氣塔循環(huán)使用，在高壓溶氣塔中被溶劑溶解后剩余的氣體則沿串接了手動閥和電磁閥的高壓導(dǎo)管進(jìn)入氣液分離器，經(jīng)分離出溶劑后成為另一種高純氣體或成為無用氣體排空， 氣液分離器分離出的溶劑沿回流管返回溶劑貯槽。在高壓溶氣塔和低壓析氣塔的底部都設(shè)置排污塞，可定期將雜質(zhì)排放掉，在高壓溶氣塔和低壓析氣塔的外殼上都設(shè)置有維修窗口并用維修窗口蓋板蓋住，需維修時打開，正常工作時蓋住，為了操作及安全需要，在高壓溶氣塔上安裝了壓力表。本發(fā)明的工作原理如下①將溶劑貯槽中的溶劑泵入噴淋器；②將混合氣泵入布?xì)馄?，讓混合氣中的某一種氣體在高壓溶氣塔內(nèi)被溶劑溶解，并放出熱量傳導(dǎo)給低壓析氣塔；③將溶解了氣體的富液從高壓溶氣塔輸入低壓析氣塔，富液在低壓析氣塔內(nèi)因壓力降低析出所溶解的氣體，并大量吸收高壓溶氣塔的熱量，由于放出的熱量與析出的熱量相等， 故不需外加熱源和冷源；④析出的氣體進(jìn)入氣液分離器，分離出溶劑的氣體成為高純單一氣體，分離出的溶劑返回溶劑貯槽循環(huán)使用；⑤析出了氣體的貧液從低壓析氣塔泵入高壓溶氣塔再來吸收氣體；⑥高壓溶氣室中被溶解氣體后剩余的氣體進(jìn)入氣液分離器，分離出溶劑的剩余氣有使用價值的可利用，無使用價值的排空，分離的溶劑返回溶劑貯槽循環(huán)使用。本發(fā)明的優(yōu)點是①由于溶劑的吸熱與放熱相等，故本發(fā)明運行過程中不需外加熱源和冷源，只消泵的功率，效率高；②氣液分離器的溶劑返回重復(fù)使用，溶劑損耗少；③ 高壓溶氣塔的壓力一般在1.0M Pa以下，屬于低壓；④常溫工作；⑤設(shè)備可大可小，適用范圍廣；⑥可分離的氣體種類多。


圖1為本發(fā)明并列式結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2為本發(fā)明內(nèi)外式結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖I(A-A)的剖面圖。圖4為圖2 (B-B)的剖面圖。
具體實施例方式參照附圖，本發(fā)明由高壓溶氣塔(1)、低壓析氣塔O)、氣泵(3)、單向閥、排污塞(5)、電磁閥(6)、手動閥(7)、高壓導(dǎo)管(8)、溶劑泵(9)、維修窗口蓋板(10)、散熱片 (11)、真空泵(12)、氣液分離器(13)、噴淋器(14)、溶劑(15)、布?xì)馄?16)、同流管(17)、溶劑貯槽(18)、壓力表(19)組成，高壓溶氣塔(1)和低壓析氣塔O)以并列式或內(nèi)外式設(shè)置成具有公共面的整體式結(jié)構(gòu)，并在公共面處設(shè)置散熱片(11)，高壓溶氣塔(1)的內(nèi)腔下部設(shè)置布?xì)馄?16)、上部設(shè)置噴淋器(14)，溶劑貯槽(18)通過串接溶劑泵(9)和單向閥(4) 的高壓導(dǎo)管(8)與噴淋器(14)連通，氣泵(3)通過串接單向閥(4)的高壓導(dǎo)管(8)與布?xì)馄?16)連通，高壓溶氣塔(1)的內(nèi)腔下部通過串接電磁閥(6)和手動閥(7)的高壓導(dǎo)管 ⑶與低壓析氣塔⑵的內(nèi)腔下部連通，低壓析氣塔⑵的內(nèi)腔下部通過串接溶劑泵(9)和單向閥(4)的高壓導(dǎo)管(8)與噴淋器(14)連通，高壓溶氣塔(1)的內(nèi)腔頂部通過串接手動閥(7)和電磁閥(6)的高壓導(dǎo)管(8)與氣液分離器(13)連通，低壓析氣塔O)的內(nèi)腔頂部通過串接電磁閥(6)的高壓導(dǎo)管⑶與氣液分離器(13)連通，并在電磁閥(6)兩端并聯(lián)真空泵(12)，氣液分離器(1 的內(nèi)腔底部通過回流管(17)與溶劑貯槽(18)連通，在高壓溶氣塔⑴和低壓析氣塔(2)的底部都設(shè)置排污塞(5)，在高壓溶氣塔⑴和低壓析氣塔(2) 上都設(shè)置維修窗口并用維修窗口蓋板(10)蓋住，在高壓溶氣塔上還安裝了壓力表(19)，所使用的溶劑有碳酸丙烯脂、胺(叔胺、伯胺、仲胺)、全氟三丙胺、全氟三丁胺、全氟萘烷、酮、 水、柴油、腐蝕抑制劑、消泡劑、阻垢劑等。
實施例1 用碳酸丙烯脂做溶劑用于分離火電廠凈化后的煙氣中的C02。實施例2 用全氟三丙胺做溶劑和有機(jī)硅做消泡劑用于分離空氣中的氧氣。實施例3 用柴油做溶劑用于分離煤層氣中的甲烷。
權(quán)利要求
1.一種溶劑互換熱式氣體分離設(shè)備，由高壓溶氣塔(1)、低壓析氣塔O)、氣泵(3)、 單向閥(4)、排污塞(5)、電磁閥(6)、手動閥(7)、高壓導(dǎo)管(8)、溶劑泵(9)、維修窗口蓋板 (10)、散熱片(11)、真空泵(12)、氣液分離器(13)、噴淋器(14)、溶劑(15)、布?xì)馄?16)、回流管(17)、溶劑貯槽(18)、壓力表(19)組成，其特征在于高壓溶氣塔⑴和低壓析氣塔(2) 以并列式或內(nèi)外式設(shè)置成具有公共面的整體式結(jié)構(gòu)，并在公共面處設(shè)置散熱片(11)，高壓溶氣塔(1)的內(nèi)腔下部設(shè)置布?xì)馄?16)、上部設(shè)置噴淋器(14)，溶劑貯槽(18)通過高壓導(dǎo)管(8)串接溶劑泵(9)和單向閥(4)與噴淋器(14)連通，氣泵C3)通過高壓導(dǎo)管(8)串接單向閥(4)與布?xì)馄?16)連通，高壓溶氣塔(1)的內(nèi)腔下部通過高壓導(dǎo)管(8)串接電磁閥 (6)和手動閥(7)與低壓析氣塔( 的內(nèi)腔下部連通，低壓析氣塔( 的內(nèi)腔下部通過高壓導(dǎo)管(8)串接溶劑泵(9)和單向閥(4)與噴淋器(14)連通，高壓溶氣塔(1)的內(nèi)腔頂部通過高壓導(dǎo)管(8)串接手動閥(7)和電磁閥(6)與氣液分離器(13)連通，低壓析氣塔O)的內(nèi)腔頂部通過高壓導(dǎo)管⑶串接電磁閥(6)與氣液分離器(13)連通并在電磁閥(6)的兩端并聯(lián)真空泵(12)，氣液分離器(13)的內(nèi)腔底部通過回流管(17)與溶劑貯槽(18)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶劑互換熱式氣體分離設(shè)備，其特征在于高壓溶氣塔(1)和低壓析氣塔( 底部都設(shè)置排污塞(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶劑互換熱式氣體分離設(shè)備，其特征在于高壓溶氣塔(1)和低壓析氣塔( 都設(shè)置維修窗口并用維修窗口蓋板(10)蓋住。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶劑互換熱式氣體分離設(shè)備，其特征在于高壓溶氣塔(1)上安裝壓力表(19)。
全文摘要
本發(fā)明是一種溶劑互換熱式氣體分離設(shè)備，它將高壓溶氣塔和低壓析氣塔設(shè)置成一個整體，其結(jié)構(gòu)采用并列式和內(nèi)外式兩種，在其公共面處設(shè)置散熱片或散熱管，這樣，高壓溶氣塔的溶劑溶解氣體放出的熱量就直接傳導(dǎo)給低壓析氣塔內(nèi)的溶劑，不用外設(shè)熱源和冷源，具有顯著的節(jié)能效果，根據(jù)采用溶劑的不同，可廣泛應(yīng)用于分離空氣，分離燃燒廢氣中的CO2、SO2，分離煤層氣、低濃度天然氣中的烷烴、烯烴、炔烴，分離化工廠混合氣中的NH3等領(lǐng)域，具有節(jié)能、成本低、使用范圍廣、常溫低壓條件下工作、設(shè)備簡單、規(guī)?？纱罂尚〉纫幌盗袃?yōu)點。
文檔編號B01D53/18GK102205198SQ20101013605
公開日2011年10月5日 申請日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者何相華, 王暾 申請人:何相華