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：
本實(shí)用新型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?dú)獾姆蛛x，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?dú)?、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。總之，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)容本實(shí)用新型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 Pa)、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·本實(shí)用新型的解決方案如下本實(shí)用新型由高壓溶氣塔、低壓析氣塔、氣泵、單向 閥、排污塞、電磁閥、手動(dòng)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)馄鳌⒒亓鞴?、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?均勻噴出，以最大限度地被溶劑吸收，高壓溶氣塔的內(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(shí)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(shí)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(shí)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(dòng) 閥與低壓析氣塔的內(nèi)腔底部連通，實(shí)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(dòng)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(shí)打開，正常工作時(shí)蓋住，為了操作及安全需要，在高壓溶氣塔上安裝了壓力表。本實(shí)用新型的工作原理如下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(jià)值的可利用，無使用價(jià)值的排空，分離的溶劑返回溶劑貯槽循 環(huán)使用。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是①由于溶劑的吸熱與放熱相等，故本實(shí)用新型運(yùn)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. OMPa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為本實(shí)用新型并列式結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2為本實(shí)用新型內(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(shí)施方式
參照附圖，本實(shí)用新型由高壓溶氣塔(1)、低壓析氣塔(2)、氣泵(3)、單向閥(4)、 排污塞(5)、電磁閥(6)、手動(dòng)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，高壓溶氣塔(1)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)?器(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(dòng)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(dòng) 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(2)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(13)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⑵ 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。[0013]實(shí)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(shí)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(shí)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(2)、氣泵(3)、單向閥(4)、排污塞(5)、電磁閥(6)、手動(dòng)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(1)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(3)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(dòng)閥(7)與低壓析氣塔(2)的內(nèi)腔下部連通，低壓析氣塔(2)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(dòng)閥(7)和電磁閥(6)與氣液分離器(13)連通，低壓析氣塔(2)的內(nèi)腔頂部通過高壓導(dǎo)管(8)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(2)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(2)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)。
專利摘要本實(shí)用新型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(gè)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(jiǎn)單、規(guī)模可大可小等一系列優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D53/18GK201618503SQ20102014532
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)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 申請(qǐng)人:何相華