一种碱液吸收反应工艺制造技术

一种碱液吸收反应工艺，涉及气相污染物处理领域，包括碱液吸收槽和气泡破碎组件，碱液吸收槽设有进气口、出气口、进液口和出液口；气泡破碎组件采用中空管，中空管上开设有通孔，中空管沿垂直方向呈蛇形盘旋而形成多层结构置于碱液吸收槽中，且中空管的一端连接进气口，中空管的另一端连接出气口，碱溶液间隔从进液口流入碱液吸收槽内并从出液口流出，将污染物气体以连续流的方式通过气泡破碎组件达成气泡的破碎，然后与碱液吸收槽内的碱溶液进行吸收反应，从而达到污染物气体去除的目的。对处理场地适应性强，可通过调节中空管盘旋形态进行不同场地的适应，为碱液吸收技术的实际应用提供重要技术手段。

A process of alkali absorption reaction

【技术实现步骤摘要】
一种碱液吸收反应工艺
本专利技术涉及气相污染物处理领域，尤其是涉及一种碱液吸收反应工艺。
技术介绍
碱液吸收技术作为一种气相污染物处理技术，早已被广泛应用于化工、石化、冶金、制冷、环保等领域，在环保领域应用中相对于其他的物化、生化等处理技术与方法，碱液吸收技术能有效将气相污染物转移至液相，一定程度上可对部分污染物进行有效回收。虽然碱液吸收技术成本低廉、操作简便，但长期以来，由于气液接触时间较短，吸收效率较低，占地面积较大等缺点，难以得到广泛的应用。在碱液吸收技术中，有效的气液接触面积和接触时间是影响碱液吸收效率的关键因素。其中，在碱液吸收槽中，减小气泡尺寸是增加气液接触面积、提高吸收效率的一种极为有效的方法，其在废气的吸收处理当中，能够最大限度地提高吸收反应速度和效率；但气泡尺寸的减小，会导致反应体系的能耗也随之上升，降低反应器适用的经济性。进行合理的反应器设计能够改善现有碱液吸收技术中能耗和效率的平衡问题，进而提升其实际应用的可行性。就减小气泡尺寸、增大气液接触面积而言，传统的气泡破碎装备存在延展性差、气泡破碎不均匀等问题，难以适应不同的反应器需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种碱液吸收反应工艺，可增大气液接触面积，提高碱液吸收效率。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种碱液吸收反应工艺，包括碱液吸收槽和气泡破碎组件，所述碱液吸收槽设有进气口、出气口、进液口和出液口，其中，所述进气口设于碱液吸收槽的下端侧面，所述出气口设于碱液吸收槽的顶端，所述进液口设于碱液吸收槽的上端侧面，所述出液口设于碱液吸收槽的下端侧面；所述气泡破碎组件采用中空管，中空管上开设有通孔，所述中空管沿垂直方向呈蛇形盘旋而形成多层结构置于碱液吸收槽中，且中空管的一端连接进气口，中空管的另一端连接出气口；其中，碱溶液间隔从进液口流入碱液吸收槽内并从出液口流出，将污染物气体以连续流的方式通过气泡破碎组件达成气泡的破碎，然后与碱液吸收槽内的碱溶液进行吸收反应，从而达到污染物气体去除的目的。所述通孔的孔径为0.3～0.6mm。所述多层结构的相邻两层之间具有间隙。所述多层结构的层数为2～10，优选地，所述多层结构的层数为4～6。所述中空管的材质为硅胶或橡胶。相对于现有技术，本专利技术技术方案取得的有益效果是：1、本专利技术采用盘旋的中空管作为气泡破碎组件，且中空管布设有通孔，使得气体破碎均匀的同时增加气体和碱液的接触面积和接触时间，从而提高碱液吸收效率。2、本专利技术在常温常压条件下，可通过调节中空管的通孔孔径进行气泡破碎大小和反应能耗的调节，可通过调节中空管根数和盘旋圈数进行气泡在反应器的停留时间的调控，从而改善吸收反应效率。3、本专利技术对处理场地适应性强，可通过调节中空管盘旋形态进行不同场地的适应，减小体积，节省空间，为碱液吸收技术的实际应用提供重要技术手段。4、本专利技术可满足反应器在经济成本及实际应用方面的多方位需求，无论在科学研究还是碱液吸收产业应用方面均具有广阔前景。附图说明图1为本专利技术的结构示意图之一；图2为本专利技术的结构示意图之二；图3为实施例2的实验结果图；图4为实施例3的实验结果图。附图标记：碱液吸收槽1，气泡破碎组件2，进气口3，出气口4，进液口5，出液口6。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术做进一步详细说明。实施例1如图1～2所示，本实施例包括碱液吸收槽1和气泡破碎组件2；所述碱液吸收槽1的结构不限制，可为圆柱体或方柱体，碱液吸收槽1设有进气口3、出气口4、进液口5和出液口6，其中，所述进气口3设于碱液吸收槽1的下端侧面，所述出气口4设于碱液吸收槽1的顶端，所述进液口5设于碱液吸收槽1的上端侧面，所述出液口6设于碱液吸收槽1的下端侧面；所述气泡破碎组件2采用中空管，中空管上开设有通孔，所述通孔的孔径为0.3～0.6mm，优选地为0.5mm；所述中空管沿垂直方向呈蛇形盘旋而形成多层结构置于碱液吸收槽1中，且中空管的一端连接进气口3，中空管的另一端连接出气口4；所述多层结构的相邻两层之间具有间隙；所述多层结构的层数可为2～15，优选2～10，更优选地，所述多层结构的层数为4～6。本实施例中，所述中空管以硅胶、橡胶类材质为原料加工成而成。本专利技术装置的制作和工艺方法如下；1、剪裁商业购买的中空管，并将中空管沿垂直方向呈蛇形盘旋得到多层结构的气泡破碎组件，然后将气泡破碎组件置入碱液吸收槽进行吸收实验；2、碱溶液间隔从进液口流入到碱液吸收槽内且从出液口流出，将污染物气体(比如CO2)以连续流的方式通过气泡破碎组件达成气泡的破碎，然后与碱液吸收槽内的碱溶液进行吸收反应，从而达到污染物气体去除的目的。实施例2利用实施例1制得的碱液吸收反应装置在室温下，将99％纯度的CO2作为目标污染物。将污染物以200L/h的速度进样，在吸收过程中，碱液为KHCO3和K2CO3混合液，再利用红外检测器对出气口CO2浓度进行连续监测。平均每组实验的时间跨度为100min。碱液吸收反应装置的结构如图1所示。反应器在连续流条件下吸收测试结果如图3所示，由图3可以看出，随着蛇形折叠层数的增加，对CO2的去除效率呈上升趋势。但是，当蛇形折叠层数增大到12层时，随着气体停留时间的延长，气体传输路径过长，反应能耗加大，反应器内部压损较大。研究显示，当蛇形折叠层数由1层增加为5层，CO2在100min的去除率稳定为70％左右，进一步增大蛇形折叠层数为10层，CO2在100min的去除率为68％。去除效率并没有明显增加，而反应能耗增加。实施例3利用实施例1制得的碱液吸收反应装置在室温下，将99％纯度的SO2作为目标污染物。将污染物以200L/h的速度进样，在吸收过程中，碱液为2mol/L的NaOH液体，利用红外检测器对出气口SO2浓度进行连续监测，平均每组实验的时间跨度为100min。碱液吸收反应装置的结构如图1所示。反应器在连续流条件下吸收测试结果如图4所示，随着蛇形折叠层数的增加(1～5层)，对SO2的去除效率呈上升趋势，由初始的30％效率上升至65％。但是，当蛇形折叠层数增大到12层时，随着气体停留时间的延长，气体传输路径过长，反应能耗加大，SO2在100min的去除率并没有显著提升，故确定最佳折叠层数为5。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱液吸收反应工艺，其特征在于：包括碱液吸收槽和气泡破碎组件，所述碱液吸收槽设有进气口、出气口、进液口和出液口，其中，所述进气口设于碱液吸收槽的下端侧面，所述出气口设于碱液吸收槽的顶端，所述进液口设于碱液吸收槽的上端侧面，所述出液口设于碱液吸收槽的下端侧面；所述气泡破碎组件采用中空管，中空管上开设有通孔，所述中空管沿垂直方向呈蛇形盘旋而形成多层结构置于碱液吸收槽中，且中空管的一端连接进气口，中空管的另一端连接出气口；其中，碱溶液间隔从进液口流入碱液吸收槽内并从出液口流出，将污染物气体以连续流的方式通过气泡破碎组件达成气泡的破碎，然后与碱液吸收槽内的碱溶液进行吸收反应，从而达到污染物气体去除的目的。/n

【技术特征摘要】
1.一种碱液吸收反应工艺，其特征在于：包括碱液吸收槽和气泡破碎组件，所述碱液吸收槽设有进气口、出气口、进液口和出液口，其中，所述进气口设于碱液吸收槽的下端侧面，所述出气口设于碱液吸收槽的顶端，所述进液口设于碱液吸收槽的上端侧面，所述出液口设于碱液吸收槽的下端侧面；所述气泡破碎组件采用中空管，中空管上开设有通孔，所述中空管沿垂直方向呈蛇形盘旋而形成多层结构置于碱液吸收槽中，且中空管的一端连接进气口，中空管的另一端连接出气口；其中，碱溶液间隔从进液口流入碱液吸收槽内并从出液口流出，将污染物气体以连续流的方式通过气泡破碎组件达成气泡的破碎，然后与碱液吸收槽内的碱溶液进行吸收反应，从而...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄柏山，陈志坤，王泊舟，柯巍峰，
申请(专利权)人：厦门和健卫生技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35