专利名称：一种酸性组分的吸收-解吸试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种酸性组分的吸收-解吸试验装置。
背景技术：
在炼油、化工、热电、冶金等工业生产中，往往由于产品纯度或者排放达标方面的 要求，经常需要从组分复杂的混合气体中脱除其中的酸性组分。在解决此类问题时，一般首 先要在实验室研究脱除溶液、脱除工艺、脱除参数并评估技术经济性。此时为完成实验研究 工作，一套性能可靠、模拟性好、功能强大的试验研究装置是必不可少的。工业混合气体中的酸性组分一般指S02、C02、H2S、N0x等。目前，在脱除这些酸性组 分时，代表发展趋势的工艺技术是清洁高效的循环吸收法脱除工艺技术，该工艺技术具有 很多优点脱除效率高，脱除溶液可循环使用，可得到有用的副产品如高纯的SO2，可以进一 步加工成硫酸或硫磺，不会产生二次污染。正因为如此，这类工艺技术的开发研究和工业应 用大有方兴未艾、蓬勃发展之势。但是，迄今为此，在实验室用于这类工艺技术开发研究的装置普遍比较落后，功能 单一不系统、条件变化不灵活、参数检测不准确、装置控制不自动、情况记录不智能，凡此种 种，大大制约了这类工艺技术的研发水平和进度。因此，研制模拟性强、自控水平高、功能强 大、系统集成度高的智能型酸性组分脱除试验装置是十分必要的。
实用新型内容为了解决现有技术中存在的试验装置功能单一、条件变化不灵活等问题，本实用 新型提供了一种酸性组分的吸收_解吸试验装置，所述酸性组分的吸收_解吸试验装置包 括吸收系统和解吸系统，其中，对吸收系统进行单独操作时完成吸收试验；对解吸系统进行 单独操作时完成解吸试验；对吸收系统和解吸系统同时进行操作时完成吸收_解吸联动试验。根据本实用新型，所述吸收系统包括混合器1、加热器2、吸收塔3、气液分离器4、 贫液储罐6、富液储罐7、加热器9，所述解吸系统包括贫液储罐6、富液储罐7、冷凝器8、加 热器9、解吸塔11、直管冷凝器12和气液分离器13。
图1示出了根据本实用新型的酸性组分的吸收-解吸试验装置的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。图1示出了本实用新型的酸性组分的吸收-解吸试验装置的示意图。根据本实用 新型的酸性组分的吸收_解吸试验装置包括吸收系统和解吸系统，其中，吸收系统和解吸 系统可以独立操作，从而分别进行吸收试验和解吸试验；也可以对吸收系统和解吸系统同时进行操作，从而完成吸收_解吸联动试验。根据本实用新型的酸性组分的吸收-解吸试验装置包括混合器1、加热器2、吸收 塔3、气液分离器4、贫液储罐7、富液储罐6、直管冷凝器8、直管加热器9、热交换器10、解吸 塔11、直管冷凝器12、气液分离器13。另外，根据本实用新型的酸性组分的吸收-解吸试验 装置还可以包括二氧化硫变速器5和二氧化硫变速器14。其中，所述吸收系统包括混合器1、加热器2、吸收塔3、气液分离器4、贫液储罐7、 富液储罐6和直管加热器9，所述解吸系统包括贫液储罐7、富液储罐6、直管冷凝器8、直管 加热器9、解吸塔11、直管冷凝器12和气液分离器13。实施例1 吸收-解吸联动试验将不同的酸性气体，例如，二氧化硫、二氧化碳、硫化氢、氮氧化物等酸性气体中的 一种或多种与氮气、氧气等在混合器1中进行混合。混合后的酸性气体经过加热器2。被加 热器2加热后的混合的酸性气体从吸收塔3的底部进入吸收塔3，贫液储罐7中的吸收液用 泵打入吸收塔3的顶部，在吸收塔3内与从下向上流动的酸性气体逆向接触，从而混合气体 中的酸性组分被捕获截留在贫液中。脱除了酸性组分的净化气体流向塔顶，经过气液分离器4进行冷凝脱水。冷凝脱 水后的气体经过二氧化硫变速器5的检测后排放到大气中。冷凝脱水后的液体返回吸收塔 3的顶部，作为贫液继续使用。吸收了酸性组分的富液在塔底汇合后流入富液储罐6。此后，富液储罐6中的富液 进入热交换器10，在热交换器10中与来自解吸塔11的贫液进行热交换，从而使得富液被加 热。然后，被加热后的富液进入直管加热器9被再次加热。被直管加热器9加热后的富液从解吸塔11的顶部进入解吸塔11。在解吸塔11内 部，向下流动的富液与向上流动的高温解吸气体与蒸汽的混合气体逆向接触。富液中的酸 性组分被部分解吸出来随着蒸汽一起流向塔顶。在塔顶经过直管冷凝器12冷凝后进入气 液分离器13。被气液分离器13分离出来的气体离开解吸塔11进入二氧化硫变速器14，被 分离出来的液体返回解吸塔11的顶部继续进行解吸。在解吸塔11底部的塔釜内解吸完的 贫液进入热交换器10与富液进行热交换，然后进入直管冷凝器8进一步冷却，冷却后的的 贫液进入贫液储罐7。实施例2:吸收试验在仅进行吸收试验而不进行解吸试验的过程中，将不同的酸性气体，例如，二氧化 硫、二氧化碳、硫化氢、氮氧化物等酸性气体中的一种或多种与氮气、氧气等在混合器1中 进行混合。混合后的酸性气体经过加热器2。被加热器2加热后的混合的酸性气体从吸收 塔3的底部进入吸收塔3，贫液储罐7中的吸收液用泵打入吸收塔(3)的顶部，在吸收塔(3) 内与从下向上的酸性气体逆向接触，从而混合气体中的酸性组分被捕获截留在贫液中。脱除了酸性组分的净化气体流向塔顶，经过气液分离器4进行冷凝脱水。冷凝脱 水后的气体经过二氧化硫变速器5的检测后排放到大气中。冷凝脱水后的液体返回吸收塔 3的顶部，作为贫液继续使用。而吸收了酸性组分的富液在塔底汇合后流入富液储罐6。与进行吸收-解吸联动试验不同，在仅进行吸收试验时，通过控制富液储罐6的阀 门(未示出)，富液储罐6中的富液不再进入直管加热器10，即，不再进入解吸塔11，而是采 用贫液储罐6进行吸收试验。
4[0021]实施例3:解吸试验在仅进行解吸试验而不进行吸收试验的过程中，将待解吸的富液经过直管加热器 9加热。被直管加热器9加热过后的富液从解吸塔11的顶部进入解吸塔11。在解吸塔11 内部，富液在塔身与含酸性气体的蒸汽进行逆向接触被加热，从而富液被部分解吸，解吸出 的酸性气体与上升的含酸性气体的蒸汽一起流向塔顶。流向塔底的未解吸完全的富液在设 置在塔底的再沸器(未示出)中采用油浴加热器继续加热进行解吸，在塔釜中的富液解吸 出的酸性气体与蒸汽一起向上与从塔顶流下的富液在解吸塔中逆向接触。富液中的酸性组 分被解吸出来随着蒸汽一起流向塔顶，在塔顶经过直管冷凝器12冷凝后进入气液分离器 13，被气液分离器13分离出来的气体离开解吸塔11进入二氧化硫变速器14进行检测，被 分离出来的液体返回解吸塔11继续进行解吸。为了保证解吸塔底部的加热效果，用油浴采用内外双层加热的方式对解吸塔底部 富液进行加热。即，油浴中的导热油进入解吸塔塔底的外层油浴套管，该外层油浴套管设置 在解析塔的外部。外层油浴套管中的导热油流动后从外层油浴套管进入内层小的油浴套 管，最后返回油浴加热器，其中，内层小的油浴套管设置在解析塔的内部。待解吸的富液在 内外两层油浴管之间加热，保证了解吸富液的受热均勻。与吸收-解吸联动试验不同，在仅进行解吸试验时，使来自富液储罐6的富液或者 其它来源的富液直接进入直管加热器9，而不在热交换器10中加热。另外，与吸收-解吸联 动试验不同，在仅进行解吸试验时，解吸之后的贫液不在热交换器10冷却，而是在直管冷 凝器8冷却，经冷却后的贫液进入贫液储罐7。通过以上实施例可知，根据本实用新型的酸性组分的吸收-解吸试验装置可以进 行吸收试验、解吸试验以及吸收_解吸联动试验。另外，在进行解吸试验时，与现有技术中采用蒸汽对富液进行加热不同，根据本实 用新型的酸性组分的吸收-解吸试验装置在直管加热器9中采用油浴对富液加热，其中，直 管加热器9为双层管，待加热的富液在直管加热器9的内层管中流动，加热油在直管加热器 9的外层管中流动，从而将富液进一步预热到70-80度。解吸塔11的底部的再沸器的解吸 液采用油浴加热，通过控制油浴温度可以实现对解吸液温度的稳定控制，从而可以最大程 度地加热富液，进而解吸得更加完全。根据本实用新型的酸性组分的吸收_解吸试验装置，加热器2可以采用电作为热 源，并且设置温度自动控制系统，从而可以自动调节出混合气体口气体温度。根据本实用新型的酸性组分的吸收_解吸试验装置，吸收塔3采用不锈钢制作，塔 身设置有保温层和电加热系统，从而可以自动调节塔内温度。根据本实用新型的酸性组分的吸收_解吸试验装置，解吸塔11采用不锈钢制作， 塔身设置有保温层和电加热系统，从而可以自动调节塔内温度。解吸塔11塔釜的再沸器采 用油浴对解吸液体进行加热。另外，根据本实用新型的吸收塔和解吸塔均装有不锈钢填料。另外，根据本实用新型的吸收塔和解吸塔采用的吸收剂为碱性类溶液，所述碱性 类溶液包括有机胺类碱性物质，包括醇胺、羟胺、有机胺中的至少一种；无机类碱性物质， 包括亚硫酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钾中的至少一种。
权利要求一种酸性组分的吸收 解吸试验装置，其特征在于所述酸性组分的吸收 解吸试验装置包括吸收系统和解吸系统，所述吸收系统包括混合器(1)、加热器(2)、吸收塔(3)、气液分离器(4)、贫液储罐(7)和富液储罐(6)，所述解吸系统包括贫液储罐(7)、富液储罐(6)、冷凝器(8)、加热器(9)、解吸塔(11)、直管冷凝器(12)和气液分离器(13)，其中，对吸收系统进行单独操作时完成吸收试验；对解吸系统进行单独操作时完成解吸试验；对吸收系统和解吸系统同时进行操作时完成吸收 解吸联动试验。
2.根据权利要求1所述的酸性组分的吸收-解吸试验装置，其特征在于在进行吸收试 验时，酸性气体在混合器(1)中进行混合，混合后的酸性气体被加热器(2)加热后从吸收塔 (3)的底部进入吸收塔(3)，贫液储罐(7)的吸收液用泵打入吸收塔(3)的顶部，在吸收塔 (3)内与从下向上的酸性气体逆向接触，结果混合气体中的酸性组分被捕获截留在贫液中； 脱除了酸性组分的净化气体流向塔顶经过气液分离器(4)的冷凝脱水后排出塔外，吸收了 酸性组分的富液在塔底汇合后流入富液储罐(6)。
3.根据权利要求1所述的酸性组分的吸收-解吸试验装置，其特征在于在进行解吸 试验时，富液储罐(6)中的富液经过加热器(9)加热后从解吸塔(11)的顶部进入解吸塔 (11)，向下流动的富液与向上流动的蒸汽逆向接触，富液被部分解吸，未解吸完的富液在解 吸塔(11)底部的塔釜采用油浴加热解吸；被解吸出来的酸性组分随着蒸汽一起流向塔顶， 在塔顶经过直管冷凝器(12)冷凝后进入气液分离器(13)，解吸后的贫液进入直管冷凝器(8)冷凝后进入贫液储罐(7)。
4.根据权利要求1所述的酸性组分的吸收-解吸试验装置，其特征在于在进行吸 收-解吸联动试验时，酸性气体在混合器(1)中进行混合，混合后的酸性气体被加热器(2) 加热后从吸收塔(3)的底部进入吸收塔(3)，贫液储罐(7)的吸收液用泵打入吸收塔(3)的 顶部，在吸收塔(3)内与从下向上的酸性气体逆向接触，结果混合气体中的酸性组分被捕 获截留在贫液中；脱除了酸性组分的净化气体流向塔顶经过气液分离器(4)的冷凝脱水后 排除塔外，吸收了酸性组分的富液在塔底汇合后流入富液储罐(6)；富液储罐(6)中的富液 经过热交换器(10)和加热器(9)加热后从解吸塔(11)的顶部进入解吸塔(11)，向下流 动的富液与向上流动的蒸汽逆向接触，富液在解吸塔(11)内完成解吸；被解吸出来的酸性 组分随着蒸汽一起流向塔顶，在塔顶经过直管冷凝器(12)冷凝后进入气液分离器(13)，解 吸后的贫液经过热交换器(10)与富液换热后进入直管冷凝器(8)进一步冷却进入贫液罐 (6)。
5.根据权利要求1所述的酸性组分的吸收-解吸试验装置，其特征在于直管加热器(9)为油浴加热。
6.根据权利要求1所述的酸性组分的吸收-解吸试验装置，其特征在于加热器(2)采 用电加热。
7.根据权利要求1所述的酸性组分的吸收-解吸试验装置，其特征在于吸收塔(3)设 置有保温层和电加热系统。
8.根据权利要求1所述的酸性组分的吸收-解吸试验装置，其特征在于解吸塔(11)底 部塔釜采用油浴加热，解吸塔(11)设置有保温层。
9.根据权利要求1所述的酸性组分的吸收_解吸试验装置，其特征在于酸性组分的吸 收剂为碱性类溶液。
专利摘要本实用新型公开了一种酸性组分的吸收-解吸试验装置，所述酸性组分的吸收-解吸试验装置包括吸收系统和解吸系统，所述吸收系统包括混合器(1)、加热器(2)、吸收塔(3)、气液分离器(4)、贫液储罐(7)和富液储罐(6)，所述解吸系统包括贫液储罐(7)、富液储罐(6)、冷凝器(8)、加热器(9)、解吸塔(11)、直管冷凝器(12)和气液分离器(13)，其中，对吸收系统进行单独操作时完成吸收试验；对解吸系统进行单独操作时完成解吸试验；对吸收系统和解吸系统同时进行操作时完成吸收-解吸联动试验。
文档编号B01D53/62GK201643963SQ200920351449
公开日2010年11月24日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者张金阳, 彭良虎, 段蓉斌, 王建山, 邱正秋, 黎建明 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司;攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司