一种复合式二氧化碳解吸塔的制作方法

本发明涉及一种解吸塔；尤其涉及一种复合式二氧化碳解吸塔。

背景技术：

板式塔和填料塔广泛用于蒸馏、吸收萃取、吸附、洗涤、冷却等化工单元过程。填料塔具有分离效率高、压降小、处理能力大等优点，但液体在填料表面流动时，易聚积于塔壁成股流下，需要再设置液体分布器；板式塔具有操作弹性大，不易堵塞、成本低等优点，但压降较大，对用于高塔和气体流量大的单元操作时动力消耗量大。

目前，工业化中用以捕集低浓度二氧化碳最为成熟的技术为醇胺溶液化学吸收法，它采用板式塔作为解吸设备，以蒸汽为解吸气流对醇胺溶液富液进行加热，达到解吸二氧化碳的效果。醇胺溶液化学吸收法的技术特点为吸收了二氧化碳的富胺液从二氧化碳解吸塔上部进入，与从塔底部再沸器进入的蒸汽和二氧化碳混合气体在塔板上充分接触进行传热传质，最后二氧化碳从塔顶气体出口逸出，解吸后的贫胺液从塔底液体出口流出。这种具有工艺简单，二氧化碳脱除效率稳定等优点，但也存在着设备阻力大，二氧化碳解吸效率低，塔体较高的问题。

常见的二氧化碳解吸设备只在塔顶部处喷入富胺液，但由于不同胺液性能不同，对于吸收效果好的胺液，其解吸难度较大，所需的板式解吸塔塔盘数较多，导致塔体高度较高；对于填料塔，当所需解吸富胺液量较小时，易在填料层出现偏流，导致解吸效率降低，存在解吸操作弹性小的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供了一种复合式二氧化碳解吸塔。

本发明是通过以下技术方案实现的：本发明涉及一种复合式二氧化碳解吸塔，由净化气出口1、除雾沫器2、第一液体进口分布器3、塔盘4、填料层5、层间液体分布器6、第二液体进口分布器7、塔板8、气液混合进口管9、液体出口管10、液体第一进口管12、液体第二进口管13和塔体组成；

塔体顶端的净化气出口1下方设置有除雾沫器2，在除雾沫器2的下方设置有第一液体进口分布器3，第一液体进口分布器3的下方设置有多层填料层5，相邻填料层5之间设置层间液体分布器6和塔盘4，底层填料层5下方设有第二液体进口分布器7，第二液体进口分布器7下方设置多层塔板8，底层塔板8下方设有气液混合进口管9，塔釜底部设有液体出口管10，液体经过液体出口管10进入再沸器加热解吸，解吸后的气液混合流体经过气液混合进口管9进入塔体，解吸二氧化碳后的液体出再沸器。

优选地，所述填料层5为散堆填料层或规整填料层。

优选地，所述填料层5在高度为1.0米-1.5米处设置一个层间液体分布器6。

优选地，所述层间液体分布器6与上下填料层的间距为200～500mm。

所述的复合式二氧化碳解吸塔，根据液体流量使用不同液体进口，可以根据实际情况(液体流量和解吸深度等)对第一液体分布器和第二液体分布器的流量进行调整。

在本发明的方法有以下优点：

(1)本发明采用填料与塔板分别设置的内部结构方式，当实际运行工况所需生产的二氧化碳较少或者对二氧化碳捕集率较低时，此时所需要的富胺液流量较小，可仅使用塔体的塔板部分进行汽提解吸，将填料部分作为除雾沫器使用，从而大幅减少塔顶出塔的二氧化碳气体携液量，同时达到降低单吨二氧化碳产品能耗的效果；当实际运行工况所需二氧化碳较多或要求胺液解吸深度较深或对二氧化碳捕集率较高的情况，此时富胺液流量较大，可使用塔体的填料部分和塔板部分进行汽提解吸，由于填料部分的解吸效率远高于塔板部分，因此可以大幅降低塔体高度，降低建造成本，减小阻力，节省了动力消耗，还可以克服填料塔存在的偏流和操作弹性较小的问题，同时可以增强对不同性能醇胺溶液的适应性。

(2)本发明具有操作弹性大、解吸效率高、阻力小、成本低、高度适中和能耗小的特点。

附图说明

图1是本发明所涉及的复合式二氧化碳解吸塔的结构图。

其中，

1为净化气出口，2为除雾沫器，3为第一液体分布器，4为塔盘，5为填料层，6为层间液体分布器，7为第二液体分布器，8为塔板，9为气液混合进口管，10为液体出口管，11为阀门，12为液体第一进口管，13为液体第二进口管。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是，以下的实施实例只是对本发明的进一步说明，但本发明的保护范围并不限于以下实施例。

实施例1

本实施例涉及一种复合式二氧化碳解吸塔，结构见图1所示：由净化气出口1、除雾沫器2、第一液体进口分布器3、塔盘4、填料层5、层间液体分布器6、第二液体进口分布器7、塔板8、气液混合进口管9、液体出口管10、液体第一进口管12、液体第二进口管13和塔体组成；其中液体第一进口管12、液体第二进口管13设有阀门11。

塔体顶端的净化气出口1下方设置有除雾沫器2，在除雾沫器2的下方设置有第一液体进口分布器3，第一液体进口分布器3的下方设置有多层填料层5，相邻填料层5之间设置层间液体分布器6和塔盘4，底层填料层5下方设有第二液体进口分布器7，第二液体进口分布器7下方设置多层塔板8，底层塔板8下方设有气液混合进口管9，塔釜底部设有液体出口管10，液体经过液体出口管10进入再沸器加热解吸，解吸后的气液混合流体经过气液混合进口管9进入塔体，解吸二氧化碳后的液体出再沸器。

优选地，所述填料层5为散堆填料层或规整填料层。

优选地，所述填料层5在高度为1.0米-1.5米处设置一个层间液体分布器6。

优选地，所述层间液体分布器6与上下填料层的间距为200～500mm。

本实施例中：二氧化碳解吸量小于设计解吸量的60％，此时富胺液实际流量较小，此时关闭第一液体进口分布器3，打开第二液体进口分布器7，富胺液由第二液体进口分布器7进入塔体，经过塔板段与由再沸器来的蒸汽和二氧化碳气体混合气体传热传质，实现富胺液的加热和二氧化碳的部分解吸，解吸部分二氧化碳的富胺液进入塔釜再沸器进一步升温解吸，解吸后的贫胺液则通过第二液体出口排出解吸塔；解吸出的二氧化碳气体则经过填料层5和除雾沫器2，脱除其中携带的水液滴和胺液滴后，由气体出口排出。

实施例2

本实施例涉及一种复合式二氧化碳解吸塔，结构见图1所示：由净化气出口1、除雾沫器2、第一液体进口分布器3、塔盘4、填料层5、层间液体分布器6、第二液体进口分布器7、塔板8、气液混合进口管9、液体出口管10、液体第一进口管12、液体第二进口管13和塔体组成；其中液体第一进口管12、液体第二进口管13设有阀门11。

塔体顶端的净化气出口1下方设置有除雾沫器2，在除雾沫器2的下方设置有第一液体进口分布器3，第一液体进口分布器3的下方设置有多层填料层5，相邻填料层5之间设置层间液体分布器6和塔盘4，底层填料层5下方设有第二液体进口分布器7，第二液体进口分布器7下方设置多层塔板8，底层塔板8下方设有气液混合进口管9，塔釜底部设有液体出口10，液体经过液体出口10进入再沸器加热解吸，解吸后的气液混合流体经过气液混合进口管9进入塔体，解吸二氧化碳后的液体出再沸器。

优选地，所述填料层为散堆填料层或规整填料层。

优选地，所述填料层5在高度为1.0米-1.5米处设置一个层间液体分布器6。

优选地，所述层间液体分布器6与上下填料层的间距为200～500mm。

本实施例中：二氧化碳解吸量大于设计解吸量的60％，此时富胺液实际流量较大，此时关闭第二液体进口分布器7，打开第一液体进口分布器3，富胺液由第一液体进口分布器3进入塔体，经过填料段5和层间液体分布器6，与由塔板段来的蒸汽和二氧化碳气体混合气体传热传质，实现富胺液的加热和二氧化碳的部分解吸，再经过塔板段与由再沸器来的蒸汽和二氧化碳气体混合气体传热传质，实现富胺液的加热和二氧化碳的部分解吸，解吸部分二氧化碳的富胺液进入塔釜再沸器进一步升温解吸，解吸后的贫胺液则通过第二液体出口排出解吸塔；解吸出的二氧化碳气体则经过填料层5和除雾沫器2，脱除其中携带的水液滴和胺液滴后，由气体出口排出。

在本发明的方法有以下优点：

(1)本发明采用填料与塔板分别设置的内部结构方式，当实际运行工况所需生产的二氧化碳较少时，此时所需要的富胺液流量较小，可仅使用塔体的塔板部分进行汽提解吸，将填料部分作为除雾沫器使用，从而大幅减少塔顶出塔的二氧化碳气体携液量，同时达到降低单吨二氧化碳产品能耗的效果；当实际运行工况所需二氧化碳较多或要求胺液解吸深度较深的情况，此时富胺液流量较大，可使用塔体的填料部分和塔板部分进行汽提解吸，由于填料部分的解吸效率远高于塔板部分，因此可以大幅降低塔体高度，降低建造成本，减小阻力，节省了动力消耗，还可以克服填料塔存在的偏流和操作弹性较小的问题，同时可以增强对不同性能醇胺溶液的适应性。

(2)本发明具有操作弹性大、解吸效率高、阻力小、成本低、高度适中和能耗小的特点。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质。