[发明专利]一种旋流蒸馏解吸塔及应用

说明书

技术领域

本发明属于化工、环保技术领域，涉及蒸馏解吸反应塔，尤其是一种旋流蒸馏解吸塔及应用。

背景技术

研究表明，二氧化碳的过量排放，是造成全球变暖等环境问题的重要原因。我国对二氧化碳排放的控制也日趋严格。在诸多二氧化碳排放源中，以燃烧排放的二氧化碳最为集中，且浓度较高，较为利于吸收。

对于二氧化碳的治理，目前采用较多的方法，是对燃烧烟气中的二氧化碳进行吸收，然后对富集的吸收液进行解析，将纯度较高的二氧化碳收集，进行相应的二次处理，达到综合治理的目标。

二氧化碳吸收及解吸的工艺流程是成熟的并实现工业应用的技术，采用MEA或MDEA为吸收剂，吸收后的溶液中含20%左右的二氧化碳，称此溶液为富液，将富液通入解吸设备中，进行蒸馏解吸，分离出二氧化碳，剩余下的溶液中二氧化碳浓度为7%左右，称此溶液为贫液。贫液通入吸收设备中，作为吸收剂循环利用。

在整个流程中，蒸馏解吸过程是该项技术能否循环使用吸收剂的关键，同时其解吸效率的高低直接影响了吸收的效果与解吸的能耗高低，不同的解吸方法直接影响了运行的成本。蒸馏解吸过程主要是依靠蒸汽与液体接触，蒸汽的热量将溶液中的待分离物质蒸发，形成气态物质进入后续流程中，以达到溶质和溶剂分离的目的。因此，气液接触面积的大小、气液交换的强弱直接影响了蒸馏解吸的效率。

蒸馏解吸装置通常为解吸塔，目前常用的解吸塔形式主要有填料塔和板式塔，板式塔又分为筛板塔、浮阀板塔等。填料塔是利用填料的表面积大，气液接触面积大的原理实现解吸，待解吸溶液自上而下流经填料表面，蒸汽自下而上流过填料，两种介质在填料表面接触，实现蒸馏过程，其气液接触面大，但其气液传质强度较弱，导致填料塔体积较庞大，自重大，而且填料易发生堵塞等问题。板式塔是利用溶液流经塔板表面，经过板上装置以加大气液传质强度，从而实现蒸馏过程的塔形，其中设置多层塔板，板型有多种样式可选。塔板塔上液层高度需要较严格控制，容易发生淹塔的情况，且单层塔板效率较低，需要串联比较多层塔板才能达到目标效率。

根据现有蒸馏解吸装置的原理可知，增加气液接触表面积或增加气液传质强度，可以提高蒸馏解吸的效果，提高解吸效率。

通过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种新的解吸塔形式，该解吸塔安装有新型解吸塔内件，该解吸塔利用旋流原理工作，气液传质强度高，有效提高了反应塔的解吸效果。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种旋流蒸馏解吸塔，该解吸塔的塔体为中空的立式塔器，在塔体的底部内连通安装一排液口，在解吸塔的塔体底部安装一储液段，在储液段内安装一加热装置，在储液段上方的塔体内同轴设置一中通的旋流段，在旋流段上方的塔体内同轴设置一中空的布液段，在布液段上方的塔体内同轴设置一除沫段，在除沫段上方的塔体内顶端设置一解吸塔出口；

所述旋流段包括旋流筒和旋流器，旋流段内同轴安装一中空的旋流筒，该旋流筒顶部和底部的外表面上同轴密封安装封板的内缘，该封板的外缘同轴密封安装于塔体内侧，该旋流筒内底端安装旋流器，旋流器包括旋流叶片轴和旋流叶片，旋流叶片围绕旋流叶片轴成环形排列、倾斜安装于旋流叶片轴上，旋流叶片轴与旋流筒同轴，旋流筒与旋流叶片轴之间安装旋流叶片。

而且，在解吸塔的塔体内的下部同轴制有一中空的储液段，在储液段底部的一侧边上安装一加热装置，或者，所述储液段安装于解吸塔的塔体外，与解吸塔利用连通管相连，上部连通管输送蒸汽，下部连通管输送溶液，在储液段底部的一侧边上安装一加热装置。

而且，所述储液段上方的塔体内同轴串联多级旋流段。

而且，所述加热装置为电加热器、蒸汽加热器或导热油加热装置。

而且，所述布液段的布液方式采取树状主支管、管网并联、溢流槽、喷嘴均匀喷出溶液的中的一种布液方式。

而且，所述除沫段采用丝网除沫器或折板除沫器。

而且，所述旋流叶片为螺旋桨式倾斜的叶片结构，其倾斜角度与轴向成30-60度，采用平面或曲面的叶片形状，其投影面为矩形或扇形。

如上所述的旋流蒸馏解吸塔在作为烟气脱碳系统中的解吸装置方面的应用。

本发明的优点和积极效果是：