一種nhd脫碳富液的氣提系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種NHD脫碳富液的氣提系統(tǒng)，包括氣提塔、低壓閃蒸槽、空氣過濾器、換熱器、羅茨鼓風(fēng)機；所述低壓閃蒸槽為立式填料式閃蒸槽，設(shè)置于氣提塔頂部，氣提塔的入氣口通過氣體管道依次連接進氣氣液分離器、換熱器和空氣過濾器，氣提塔的排氣口通過氣體管道連接氣液分離器、換熱器和羅茨鼓風(fēng)機。本實用新型NHD脫碳富液的氣提系統(tǒng)高、低壓閃蒸槽之間沒有富液泵，僅通過高、低壓閃蒸槽之間的壓差將脫碳富液從高壓閃蒸槽壓入低壓閃蒸槽；羅茨鼓風(fēng)機引風(fēng)提起，使氣提塔中為微負壓操作，降低了系統(tǒng)中帶入的水分，減輕脫水系統(tǒng)壓力和蒸汽消耗；能夠降低能耗，提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種NHD脫碳富液的氣提系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種脫碳富液的氣提系統(tǒng)，特別涉及一種引風(fēng)氣提的脫碳富液的氣提系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]NHD (聚乙烯二醇二甲醚)溶液是一種物理吸收劑，廣泛用于沼氣，合成氣、天然氣、燃料氣和城市煤氣等混合氣體中H2S、C02、C0S、硫醇等的吸收。利用NHD溶液在-5°c至5°C左右時選擇性吸收二氧化碳氣體，使氣體中的二氧化碳降低至0.2%以符合要求。待脫碳的氣體從塔底進入脫碳塔，自下而上與從塔頂來的NHD貧液逆流接觸，氣體中的二氧化碳被溶液吸收，從而得到脫碳凈化氣體，而脫碳富液經(jīng)過氣提解析二氧化碳，重新成為脫碳貧液。
[0003]NHD脫碳富液進行解析二氧化碳重新利用是脫碳工藝的關(guān)鍵步驟。離開吸收塔塔底的高壓脫碳富液進入高壓閃蒸槽，通過低壓閃蒸槽后再通過富液泵泵入氣提塔頂部，就造成了高壓閃蒸槽富液壓力能的浪費。而為降低NHD富液中的殘量，氣提塔通常采用羅茨鼓風(fēng)機進行氣提，在運行過程中，發(fā)現(xiàn)夏季風(fēng)機出口溫度在45 °C以上，再經(jīng)過板翅式換熱器進入氣提塔空氣溫度一般在20度以上，存在以下弊端:脫碳液溫度通過冷凍機組控制在1-3°C，空氣溫度高使得系統(tǒng)中NHD吸收熱量溫度偏高，導(dǎo)致冷機組用電負荷增大；空氣溫度高，空氣中水的飽和蒸汽壓高，空氣中帶入到NHD溶液中水分增大，NHD溶液中水分含量一般在5-6%，造成吸收塔中CO2指標(biāo)超標(biāo)和脫水負荷增大。
實用新型內(nèi)容
[0004]NHD脫碳富液從脫碳塔底部排出，經(jīng)過高壓閃蒸槽、低壓閃蒸槽、氣提塔、氨冷器，最后進入碳塔頂部循環(huán)利用。
[0005]本實用新型旨在提供一種引風(fēng)氣提脫碳富液的氣提系統(tǒng)，利用壓差將富液從高壓閃蒸槽壓進低壓閃蒸槽，并降低了系統(tǒng)中帶入的水分，減輕脫水系統(tǒng)壓力和蒸汽消耗。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案為:一種NHD脫碳富液的氣提系統(tǒng)，包括氣提塔、低壓閃蒸槽、空氣過濾器、氣液分離器、換熱器、羅茨鼓風(fēng)機；所述氣提塔頂部具有富液入口和排氣口，底部具有貧液出口和入氣口 ；所述低壓閃蒸槽為立式填料式閃蒸槽，設(shè)置于氣提塔頂部，低壓閃蒸槽的出液端并與氣提塔頂部富液入口管道連接，進液端通過閘閥與高壓閃蒸槽管道連接；氣提塔的入氣口通過氣體管道依次連接進氣氣液分離器、換熱器和空氣過濾器，氣提塔的排氣口通過氣體管道連接氣液分離器、換熱器和羅茨鼓風(fēng)機。
[0007]所述氣提塔的直徑為1400_、高度為40000_的填料塔，塔內(nèi)四組高度6000_填料層。所述低壓閃蒸槽體積均為18m3。
[0008]所述進氣氣液分離器與出氣氣液分離器結(jié)構(gòu)相同，包括氣體冷凝腔室、冷凝片、壓縮機、熱交換金屬管、真空水泵、位于氣體冷凝腔室前后兩端的壓力傳感器；所述氣體冷凝腔室為圓管形，底部具有導(dǎo)水槽，兩端分別連接具有閥門的氣體輸送管道，所述導(dǎo)水槽連接有具有角閥的排出管，所述排出管連接真空水泵；所述冷凝片的平面形狀為優(yōu)弓形，所述優(yōu)弓形為弓形的弧大于半圓的弓形，其圓弧邊與氣體冷凝腔室壁配合接觸，冷凝片內(nèi)盤繞熱交換金屬管，所述冷凝片為多個，相鄰兩個冷凝片上下對稱將冷凝片分為兩組，交錯固定在氣體冷凝腔室內(nèi)；所述壓縮機有兩臺，分別與上下對稱的兩組冷凝片的熱交換金屬管連接。
[0009]所述冷凝片的圓心與其直線邊的垂直距離為其半徑的1/2?1/4 ;優(yōu)選為1/3。所述冷凝片的個數(shù)為8?12個；優(yōu)選為10個。相鄰冷凝片之間的距離為冷凝片半徑的1/3?1/5 ;優(yōu)選為1/4。
[0010]NHD溶液脫碳塔壓力一般為1.3?2.5MPa，底部脫碳富液具有較高的壓力，可以通過透平泵回收能量，而高壓閃蒸槽內(nèi)的壓力為0.55?0.65MPa，與低壓閃蒸槽之間存在壓差(0.5MPa左右)，依靠此壓差將富液從高壓閃蒸槽“壓進”低壓閃蒸槽，然后低壓閃蒸槽中閃蒸后的溶液依靠液位差流人氣提塔內(nèi)。通過取消高低壓閃蒸槽之間的富液泵，節(jié)約脫碳用電，每月可減少電耗成本約2.6萬元；同時避免離心泵造成的NHD溶劑的溫升，減小脫碳系統(tǒng)冷負荷，降低冷凍機用電負荷；提高高壓閃蒸效率和CO2氣體純度。
[0011]氣提使用的空氣由羅茨鼓風(fēng)機經(jīng)換熱器冷卻，經(jīng)氣液分離器排除冷凝水后，進人氣提段底部，氣提空氣向上流經(jīng)填料層時，脫碳富液中二氧化碳被解吸出來，氣提空氣以及被解吸的二氧化碳一起，從氣提塔頂離開，經(jīng)換熱器交換熱量后由羅茨鼓風(fēng)機放空。
[0012]在進行脫碳富液氣提時，氣提塔中為微負壓操作，壓力可降低20KPa，降低了系統(tǒng)中帶入的水分，減輕脫水系統(tǒng)壓力和蒸汽消耗。
[0013]本實用新型的有益效果:
[0014]1、高、低壓閃蒸槽之間沒有富液泵，僅通過高、低壓閃蒸槽之間的壓差將脫碳富液從高壓閃蒸槽壓入低壓閃蒸槽。
[0015]2、羅茨鼓風(fēng)機的空氣直接放空，熱量沒有帶入系統(tǒng)中，減少了冷凍量。
[0016]3、羅茨鼓風(fēng)機引風(fēng)提起，使氣提塔中為微負壓操作，降低了系統(tǒng)中帶入的水分，減輕脫水系統(tǒng)壓力和蒸汽消耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型NHD脫碳富液氣體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實用新型氣液分離器示意圖；
[0019]圖3為本實用新型氣液分離器的氣體冷凝腔室截面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1所示:本實用新型的NHD溶液脫碳系統(tǒng)包括氣提塔1、低壓閃蒸槽2、出氣氣液分離器3、進氣氣液分離器4、換熱器5、空氣過濾器6、閘閥7、羅茨鼓風(fēng)機8。低壓閃蒸槽通過閘閥與高壓閃蒸槽8連接，高壓閃蒸槽具有高壓閃其排空閥10。如圖2，3所示，本實用新型的氣液分離器包括氣體冷凝腔室11、冷凝片12、壓縮機13、熱交換金屬管14、閥門15、角閥16、真空水泵17、導(dǎo)水槽18、壓力傳感器19。
[0021]高低壓閃蒸槽體積均為18m3，氣提塔為直徑為1400_，高度為40000_的填料塔，塔內(nèi)設(shè)置四組高度為6000mm填料層，將低壓閃蒸移至氣提塔頂部，改為立式填料式閃蒸槽。由于高壓閃蒸槽余壓為0.6MPa左右，與低壓閃蒸槽之間存在壓差(0.5MPa左右)，依靠此壓差將富液從高壓閃蒸槽“壓進”低壓閃蒸槽，然后低壓閃蒸槽中閃蒸后的溶液依靠液位差流人氣提塔內(nèi)。取消富液泵，節(jié)約脫碳用電，每月可減少電耗成本約2.6萬元；避免離心泵造成的NHD溶劑的溫升，減小脫碳系統(tǒng)冷負荷，降低冷凍機用電負荷；提高高壓閃蒸效率和CO2氣體純度。高低壓閃蒸槽之間設(shè)置閘閥。
[0022]一種NHD脫碳富液的氣提系統(tǒng)，包括氣提塔、低壓閃蒸槽；所述氣提塔頂部具有富液入口和排氣口，底部具有貧液出口和入氣口 ；所述低壓閃蒸槽為立式填料式閃蒸槽，設(shè)置于氣提塔頂部，低壓閃蒸槽的出液端并與氣提塔頂部富液入口管道連接，進液端通過閘閥與高壓閃蒸槽管道連接；氣提塔的入氣口通過氣體管道依次連接進氣氣液分離器、換熱器和空氣過濾器，氣提塔的排氣口通過氣體管道連接氣液分離器、換熱器和羅茨鼓風(fēng)機。
[0023]所述氣提塔的直徑為1400_、高度為40000_的填料塔，塔內(nèi)四組高度6000_填料層。所述低壓閃蒸槽體積均為18m3。
[0024]所述進氣氣液分離器與出氣氣液分離器結(jié)構(gòu)相同，包括氣體冷凝腔室、冷凝片、壓縮機、熱交換金屬管、真空水泵、位于氣體冷凝腔室前后兩端的壓力傳感器；所述氣體冷凝腔室為圓管形，底部具有導(dǎo)水槽，兩端分別連接具有閥門的氣體輸送管道，所述導(dǎo)水槽連接有具有角閥的排出管，所述排出管連接真空水泵；所述冷凝片的平面形狀為優(yōu)弓形，所述優(yōu)弓形為弓形的弧大于半圓的弓形，其圓弧邊與氣體冷凝腔室壁配合接觸，冷凝片內(nèi)盤繞熱交換金屬管，所述冷凝片為多個，相鄰兩個冷凝片上下對稱將冷凝片分為兩組，交錯固定在氣體冷凝腔室內(nèi)；所述壓縮機有兩臺，分別與上下對稱的兩組冷凝片的熱交換金屬管連接。
[0025]所述冷凝片的圓心與其直線邊的垂直距離為其半徑的1/2?1/4 ;優(yōu)選為1/3。所述冷凝片的個數(shù)為8?12個；優(yōu)選為10個。相鄰冷凝片之間的距離為冷凝片半徑的1/3?1/5 ;優(yōu)選為1/4。
[0026]在氣提塔的進氣和出氣端設(shè)置氣液分離器，其冷凝腔室兩端連接氣體管道以閥門截止，冷凝片的平面形狀為優(yōu)弓形，其圓弧邊與氣體冷凝腔室壁配合接觸，冷凝片內(nèi)盤繞熱交換金屬管，冷凝片為多個，相鄰兩個冷凝片上下對稱將冷凝片分為兩組，交錯固定在氣體冷凝腔室內(nèi)。用于熱交換的金屬管可以為鋼管、銅或者銅合金管、鋁或者鋁合金管，如邦迪管盤等。熱交換金屬管與壓縮機相連通，由壓縮機調(diào)節(jié)溫度。當(dāng)冷凝片結(jié)霜達到一定厚度時，通氣性降低，使氣體冷凝腔室前后兩端的壓力差達到5%時，關(guān)閉脫水冷凝室兩端閥門，壓縮機反向運轉(zhuǎn)，向冷凝板供熱化霜，同時啟動真空水泵抽出水分和殘留氣體。為了方便觀察，可在氣體冷凝腔室壁上設(shè)置觀察孔。
[0027]氣提使用的空氣由羅茨鼓風(fēng)機經(jīng)換熱器冷卻，經(jīng)氣液分離器排除冷凝水后，進入氣提段底部，氣提空氣向上流經(jīng)填料層時，脫碳富液中二氧化碳被解吸出來，氣提空氣以及被解吸的二氧化碳一起，從氣提塔頂部離開，經(jīng)氣液分離器冷凝脫水、換熱器交換熱量后由羅茨鼓風(fēng)機放空。
[0028]在進行脫碳富液氣提時，氣提塔中為微負壓操作，壓力可降低20KPa，降低了系統(tǒng)中帶入的水分，減輕脫水系統(tǒng)壓力和蒸汽消耗。通過引風(fēng)氣提稀土，羅茨鼓風(fēng)機用電負荷大幅度下降，同時CO2分壓大大降低，出塔解析氣二氧化碳含量維持在99.7%以上，空氣進口溫度降低約5°C，帶入系統(tǒng)中水分含量降低，優(yōu)化了生產(chǎn)工藝。
[0029]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種NHD脫碳富液的氣提系統(tǒng)，包括氣提塔、低壓閃蒸槽、空氣過濾器、換熱器、羅茨鼓風(fēng)機；所述氣提塔頂部具有脫碳富液入口和排氣口，底部具有脫碳貧液出口和入氣口 ；所述低壓閃蒸槽為立式填料式閃蒸槽，設(shè)置于氣提塔頂部，低壓閃蒸槽的出液端并與氣提塔頂部富液入口管道連接，進液端通過閘閥與高壓閃蒸槽管道連接；氣提塔的入氣口通過氣體管道依次連接進氣氣液分離器、換熱器和空氣過濾器，氣提塔的排氣口通過氣體管道連接氣液分離器、換熱器和羅茨鼓風(fēng)機。
2.如權(quán)利要求1所述的NHD脫碳富液的氣提系統(tǒng)，其特征在于，所述氣提塔的直徑為1400_、高度為40000_的填料塔，塔內(nèi)具有四組高度6000mm填料層。
3.如權(quán)利要求1所述的NHD脫碳富液的氣提系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓閃蒸槽體積為18m3。
4.如權(quán)利要求1所述的NHD脫碳富液的氣提系統(tǒng)，其特征在于，所述進氣氣液分離器與出氣氣液分離器結(jié)構(gòu)相同，包括氣體冷凝腔室(11)、冷凝片(12)、壓縮機(13)、熱交換金屬管(14)、真空水泵(17)、位于氣體冷凝腔室前后兩端的壓力傳感器(19);所述氣體冷凝腔室為圓管形，底部具有導(dǎo)水槽(18)，兩端分別連接具有閥門的氣體輸送管道，所述導(dǎo)水槽連接有具有角閥的排出管，所述排出管連接真空水泵；所述冷凝片的平面形狀為優(yōu)弓形，所述優(yōu)弓形為弓形的弧大于半圓的弓形，其圓弧邊與氣體冷凝腔室壁配合接觸，冷凝片內(nèi)盤繞熱交換金屬管，所述冷凝片為多個，相鄰兩個冷凝片上下對稱將冷凝片分為兩組，交錯固定在氣體冷凝腔室內(nèi)；所述壓縮機有兩臺，分別與上下對稱的兩組冷凝片的熱交換金屬管連接。
5.如權(quán)利要求4所述的NHD脫碳富液的氣提系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝片的圓心與其直線邊的垂直距離為其半徑的1/2?1/4。
6.如權(quán)利要求4所述的NHD脫碳富液的氣提系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝片的個數(shù)為8?12個。
7.如權(quán)利要求4所述的NHD脫碳富液的氣提系統(tǒng)，其特征在于，相鄰冷凝片之間的距離為冷凝片半徑的1/3?1/5。
【文檔編號】B01D3/06GK203694642SQ201420076376
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】鄒亞衛(wèi) 申請人:北京正拓氣體科技有限公司