[发明专利]一种内置气液分离的溶液再生系统

说明书

技术领域

本发明涉及多气体混合物的单一气体化学吸收与再生技术领域，特别涉及一种内置气液分离的溶液再生系统。

背景技术

气体吸收是气体混合物中一种（或多种）组分从气相转移到液相的过程，而相应的再生（或称蒸馏）则是依据液体混合物各组分间的沸点差对其进行分离的过程，并同时包含了化学反应过程。其中，在化工生产中，蒸馏时耗能大户。20世纪70年代出现能源危机后，蒸馏节能技术应运而生，新型工艺、塔器、设备等迅速发展，并在国内外大型塔器中得到了广泛应用，产生了巨大的经济效益和社会效益。

近年来，全球变暖给政府和能源企业带来的压力迅速增高，很多西方国家已经开始推动实质性的脱碳工作。从烟气中除去CO2以及其它酸性气体已是面临的一个重大课题。吸收技术在环保等领域有广阔的天地，可充分发挥其作用。但是，由于电站烟气具有气量大，分压低等特点，该技术运用于电站最大的问题是能耗高，蒸汽消耗量大。要减少消耗，提高效率，需要通过开发新型的系统、子系统及设备来提高该技术的可大规模推广性。

工程应用及实验研究表明，部分蒸馏再生过程中能耗大部分消耗在溶液中水分的蒸发潜热中，且由于塔内形成的压力梯度使得会有部分液滴从塔底随再生气体蹿升至塔顶甚至逃逸出塔，这种现象既破坏了塔上部及中部的气液传质平衡，提高液泛发生几率，增加塔内的热耗，也增加了后续再生气冷却的冷却负荷，最后增加了系统整体能耗。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种内置气液分离的溶液再生系统，可用于电站锅炉和化工领域，能实现再沸后的气液混合物在塔底实现液气分离，降低液体的蹿流，减少溶液的再生能耗和再生气的冷却负荷。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种内置气液分离的溶液再生系统，包括与吸收塔相连通的再生塔1，以及与再生塔1一侧下部相连通的再沸器2，其特征在于：还包括内置于再生塔1下部的气液分离装置3，该气液分离装置3底部与再沸器2热介质进入再生塔1的入口相连接。

所述再生塔1为填料或板式蒸馏塔。

所述再沸器2为立式或卧式热虹吸再沸器。

所述再沸器2由外部提供热源。

述气液分离装置3为旋涡、折留板或丝网形式的气液分离组件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、由于在再生塔下部内置了气液分离装置，同时该分离装置的底部与再沸器热介质进入再生塔的入口相连接，经再沸器加热后的气液混合物在进入再生塔后，成股液体直接流入再生塔底部，气体和液滴则向上流经分离装置，经过分离装置的气液分离，液滴在分离元件作用下碰撞凝结下落，气体除去液滴后上升，实现仅有气体进入再生塔上部填料或塔板区域，与喷淋的溶液接触实现传热传质的过程，避免过多的液体破坏汽提过程平衡；大幅减少了由再生塔底部窜入填料或塔板区域的液体，同时降低造成液泛的几率；

2、降低再生塔顶部逃逸的液滴，减少后续再生气冷却设备中的冷却负荷。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1所示，本发明是一种内置气液分离的溶液再生系统，包括与吸收塔相连通的再生塔1、与再生塔1一侧下部相连通的再沸器2以及内置于再生塔1下部的气液分离装置3，其中该气液分离装置3底部与再沸器2热介质进入再生塔1的入口相连接。

本发明的工作原理为：

来自吸收塔捕集吸收二氧化碳后的溶液，通过再生塔1上部进入再生塔1内，并向下喷淋，在再生塔1下部，溶液进入再沸器2吸收热量后返回再生塔1内，维持再生塔1内较高温度及一定再生压力。经再沸器2加热后进入再生塔1的溶液为气液混合状态，成股液体直接流入再生塔底部，气体和液滴则向上流经分离装置3，经过分离装置3的气液分离，液滴在分离元件作用下碰撞凝结下落，气体除去液滴后上升，最终仅有气体进入再生塔上部填料或塔板区域。再生后的溶液从底部离开再生塔1，直接或间接前往吸收塔继续吸收过程。