一种制备碳铵类汲取液的设备制造技术

技术编号:15362755 阅读:196 留言:0更新日期:2017-05-17 23:05
本实用新型专利技术涉及一种制备碳铵类汲取液的方法及设备。所述设备包括反应箱、循环泵、CO

A kind of preparation of ammonium bicarbonate draw solution equipment

The utility model relates to a process for preparing ammonium bicarbonate liquid method and equipment drawing class. The equipment comprises a reaction box, a circulating pump and a CO

【技术实现步骤摘要】
一种制备碳铵类汲取液的设备
本技术涉及水处理
,具体而言,涉及一种制备碳铵类汲取液的设备。
技术介绍
正渗透是指在正渗透膜两侧分别放置两种不同渗透压的水溶液,在渗透压差的驱动下,水分子从低渗透压侧透过正渗透膜进入高渗透压侧的过程。由于正渗透过程的驱动力为进料液与汲取液的渗透压差,因此,与反渗透、纳滤等膜分离技术相比,正渗透技术具有能耗低、回收率高及膜污染情况较轻等优点,它是一种极具潜力的环境友好型技术,其应用范围包括海水淡化、污水净化、食品、医药、能源等领域。最近十年来,正渗透膜及其分离技术在国际上越来越得到水处理行业广泛的重视,也是目前高含盐水浓缩技术中最有前景的一项技术。正渗透膜和汲取液是影响正渗透技术能否成功应用于高含盐水浓缩的两个关键因素。理想的汲取液要具有较高的溶解度,以保证有较高的渗透压,而且汲取液的有效组分容易回收,且回收工艺的能耗较低,可以实现低成本的汲取液循环使用,汲取液对环境污染较小,并且不与膜发生化学反应,目前已商业化的正渗透项目使用的汲取液主要是碳铵类汲取液。现有的碳铵类汲取液配制方法采用的是碳酸氢铵和氨水,对碳酸氢铵的纯度要求很高,成本较大,碳酸氢铵溶解是吸热反应,温度对溶解度的影响很大,且碳酸氢铵易结晶,而且配制时一般都采用人工倾倒碳酸氢铵,劳动强度大。这些因素会对碳铵类汲取液的生产效率造成很大的阻碍。有鉴于此,特提出本技术。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种制备碳铵类汲取液的设备,以解决上述问题。为了实现本技术的上述目的,特采用以下技术方案:一种制备碳铵类汲取液的设备,所述设备包括反应箱、循环泵、CO2气体储罐、射流器、吸收盘管以及成品储存箱;所述反应箱的出口与入口分别与管道的两端相连通形成一个外部的循环回路,所述管道自出口至入口的方向上依次设置循环泵、射流器和吸收盘管;所述射流器的入口还与CO2气体储罐相连通;所述反应箱的出口还与所述成品储存箱相连通。本技术提供的制备碳铵类汲取液的设备构造简单,维护方便,易于操作。循环泵将反应箱内的氨水或氨水溶液由管道输出,在管道上与二氧化碳气体混合,再经由吸收盘管使吸收反应更加完全,再返回至反应箱内。所述吸收盘管可增大氨水或氨水溶液与CO2的接触面积和接触时间,从而促进二者的充分混合与反应。所述射流器射流器是一种气液混合用射流器,为保证射流器的强度,优选的,所述射流器为不锈钢射流器或PVDF材质的射流器;为了减小或防止气液混合时射流器产生的震动,优选的,所述射流器固定于底座上。优选的,如上所述的制备碳铵类汲取液的设备,所述反应箱通过泵与所述成品储存箱相连;进一步优选的,所述反应箱通过所述循环泵与所述成品储存箱相连。将所述反应箱通过所述循环泵与所述成品储存箱相连可节约一个泵,使得所述循环泵得到更充分的利用。优选的,如上所述的制备碳铵类汲取液的设备,所述吸收盘管由5~10根长度为2m~3m的管子串联而成;所述吸收盘管由5、6、7、8、9或10根长度为的管子串联而成;所述管子为2m~3m长度相等或不等的管子。进一步优选的,所述吸收盘管的管子为UPVC管子或不锈钢管子;UPVC管子或不锈钢管子均具有耐腐蚀的优点,但不锈钢管子的强度更高,且耐热性能更好,因而最优选的,管子为不锈钢管子。进一步优选的,所述吸收盘管的两端还设置有用于将所述吸收盘管短路的管道。吸收盘管是促进氨水或氨水溶液与CO2充分混合并反应的主要设备之一,需要定期检修,为了对其维修的方便,在其两端设置有短路管道。优选的,如上所述的制备碳铵类汲取液的设备,在所述射流器与所述吸收盘管之间的管道上还设置有换热器。由于氨水或氨水溶液和CO2的反应为放热反应,因而优选设置换热器用于降温。考虑到在秋冬季节温度较低时可能不需要换热器进行工作,同时也考虑到换热器的检修方便,进一步优选的,所述换热器两端还设置有用于将所述换热器短路的管道。优选的,如上所述的制备碳铵类汲取液的设备,所述换热器为板式换热器或管式换热器。板式换热器占地面积少换热效率高、节省能源、维护简单;而管式换热器则具有强度高、换热面积更大等优点。优选的,如上所述的制备碳铵类汲取液的设备,所述反应箱的出口至所述换热器之间的管道为不锈钢管道。优选的,如上所述的制备碳铵类汲取液的设备,所述反应箱底部设置有称重模块。其中,为保证反应箱的稳定,优选设置所述反应箱有多个支撑柱,支撑柱的数量为2个、3个、4个、5个、6个或更多。优选的,所述称重模块设置有一个或多个,设置于所述支撑柱的底部。所述称重模块能够准确称重氨水或氨水溶液的质量以及通入的CO2气体质量,从而确定两者的比例,得到合适浓度的碳铵类汲取液。优选的,如上所述的制备碳铵类汲取液的设备,所述反应箱的顶部设置有用于注入氨水或氨水溶液的开口;优选的,所述氨水或氨水溶液通过氨水输送泵与所述开口相连。利用如上所述的设备制备碳铵类汲取液的方法,包括如下步骤:氨水或氨水溶液由所述反应箱通过所述循环泵输送入所述射流器,与所述CO2气体储罐中提供的CO2经射流器混合后,在吸收盘管内进一步吸收和反应,之后返回至反应箱,再进行循环,当所述反应箱内反应得到适合浓度的碳铵类汲取液后,将反应箱内的液体输送至所述成品储存箱。本方法所配制的汲取液浓度可随时调控,干净无杂质。优选的,本技术所用的原料中,所述氨水溶液为浓度为23%~25%的工业级氨水加反渗透纯水配制得到而成,最终氨水或氨水溶液浓度为6.9mol/L~11.5mol/L;优选的,所述CO2为纯度为99.5%以上的工业级CO2气体。装置所配制出来的碳铵类汲取液的主要成分为碳酸铵,碳酸氢氨,氨基甲酸铵等碳铵类离子混合溶液;优选的,最终配制得到的碳铵类汲取液的浓度为2mol/L~5mol/L,更优选为2.8mol/L~3.5mol/L;优选的,最终配制得到的碳铵类汲取液中氮元素和碳元素的比例为N:C=1.5~2.8,优选为1.8~2.5。优选的,如上所述的方法,所述氨水或氨水溶液与所述CO2气体在经射流器混合之后且在进入吸收盘管吸收之前进行降温处理,混合液在进入吸收盘管之前的温度不能超过50℃;更优选的,混合液在进入吸收盘管之前的温度不能超过45℃。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术制备碳铵类汲取液的设备的示意图。附图标记:氨水输送泵1;反应箱2;CO2气体储罐3;循环泵4;射流器5;视窗6;吸收盘管7;换热器8;成品储存箱9。具体实施方式下面将结合实施例对本技术的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本技术,而不应视为限制本技术的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。在本技术的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所本文档来自技高网...
一种制备碳铵类汲取液的设备

【技术保护点】
一种制备碳铵类汲取液的设备,其特征在于,所述设备包括反应箱、循环泵、CO

【技术特征摘要】
1.一种制备碳铵类汲取液的设备,其特征在于,所述设备包括反应箱、循环泵、CO2气体储罐、射流器、吸收盘管以及成品储存箱;所述反应箱的出口与入口分别与管道的两端相连通形成一个外部的循环回路,所述管道自出口至入口的方向上依次设置循环泵、射流器和吸收盘管;所述射流器的入口还与CO2气体储罐相连通;所述反应箱的出口还与所述成品储存箱相连通。2.根据权利要求1所述的制备碳铵类汲取液的设备,其特征在于,所述反应箱通过所述循环泵与所述成品储存箱相连。3.根据权利要求1所述的制备碳铵类汲取液的设备,其特征在于,所述吸收盘管由5~10根长度为2m~3m的管子串联而成;所述吸收盘管的管子为UPVC管子或不锈钢管子。4.根据权利要求3所述的制备碳铵类汲取液的设备,其特征在于,所述吸收盘管的两端还设置有用于将所述吸...

【专利技术属性】
技术研发人员:李桢刘玲玲王大新张承慈
申请(专利权)人:北京沃特尔水技术股份有限公司
类型:新型
国别省市:北京,11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1