【技术实现步骤摘要】
一种碳解反应二氧化碳尾气吸收装置及其吸收方法
本专利技术属于化工领域,特别涉及一种碳解反应二氧化碳尾气吸收装置及其吸收方法。
技术介绍
碳碱法加工硼镁矿生产硼砂是气、液、固三相反应。反应由五个步骤构成:1、CO2扩散通过气膜进入气液界面;2、CO2溶解于液相中,再扩散通过液膜进入液相本体;3、溶解的CO2与碱反应生成HCO3-1;4、HCO3-1和溶解的部分CO2再扩散通过液相间的液膜到达矿粉表面,如果熟矿粉呈现疏松多孔,还需要通过毛细管内扩散进入矿粉内部;5、HCO3-1和溶解的部分CO2与矿物进行反应。在这五个反应步骤中,HCO3-1和溶解CO2与熟硼镁矿石粉的反应是最慢的一步。因此,碳碱法存在以下缺点:1、反应时间长,一般要18小时~20小时;2、硼的浸出(分解)率低,比加压碱解法低5%以上;3、CO2利用率低,一般为仅50%~60%;4、设备利用率低,能耗高。目前,现有技术中,CO2回收利用方法有物理吸收法、化学吸收法、吸附分离法等,这些方法利用吸收塔、解析塔来实现回收,存在设备庞杂,操作复杂的问题。CO2回收利用方法还有膜分离法,而膜分离法需要进行前处理,存在设备昂贵,成本高的问题。因为这些CO2回收方法都存在各自的问题,所以在碳解法生产硼砂的工艺中一直没有应用上述方法进行CO2回收利用。因此,提高CO2利用率,降低物耗和能耗,缩短硼砂制备反应时间,一直是碳解法生产硼砂没有解决的问题。迫切需要新型CO2吸收装置提高CO2利用率,提高经济效益,填补碳解反应二氧化碳尾气吸收的技术空白。< ...
【技术保护点】
1.一种碳解反应二氧化碳尾气吸收装置,其特征在于,包括一级射流吸收罐(1),第一动力流体泵(11)、二级射流吸收罐(2)、第二动力流体泵(21)、喷淋吸收罐(3)和第三动力流体泵(31);所述一级射流吸收罐(1)内部设置有耦合分配器(12)和射流器(13),所述二级射流吸收罐(2)内部设置有耦合分配器(22)和射流器(23),所述喷淋吸收罐(3)内部设置有一级淋洗器(32)、第一填料区(33)、第二填料区(34)、第一喷淋圈(35)和第二喷淋圈(36);所述第一动力流体泵(11)的进料口通过管道连接一级射流吸收罐(1)的侧壁出料口,所述第一动力流体泵(11)的出料口通过管道连接耦合分配器(12)的下端动力流体入口,所述耦合分配器(12)的上端气体入口连接碳解CO
【技术特征摘要】
1.一种碳解反应二氧化碳尾气吸收装置,其特征在于,包括一级射流吸收罐(1),第一动力流体泵(11)、二级射流吸收罐(2)、第二动力流体泵(21)、喷淋吸收罐(3)和第三动力流体泵(31);所述一级射流吸收罐(1)内部设置有耦合分配器(12)和射流器(13),所述二级射流吸收罐(2)内部设置有耦合分配器(22)和射流器(23),所述喷淋吸收罐(3)内部设置有一级淋洗器(32)、第一填料区(33)、第二填料区(34)、第一喷淋圈(35)和第二喷淋圈(36);所述第一动力流体泵(11)的进料口通过管道连接一级射流吸收罐(1)的侧壁出料口,所述第一动力流体泵(11)的出料口通过管道连接耦合分配器(12)的下端动力流体入口,所述耦合分配器(12)的上端气体入口连接碳解CO2尾气进气管道(41),所述一级射流吸收罐(1)的顶部进液口连接第一吸收液进液管道(42),所述一级射流吸收罐(1)的底端出料口连接碳解配料输送管道(45),所述一级射流吸收罐(1)的顶部出气口通过管道连接耦合分配器(22)的上端气体入口,所述二级射流吸收罐(2)的底端出料口通过管道连接一级射流吸收罐(1)的顶端进料口,所述第二动力流体泵(21)的进料口通过管道连接二级射流吸收罐(2)的侧壁出料口,所述第二动力流体泵(21)的出料口通过管道连耦合分配器(22)的下端动力流体入口,所述二级射流吸收罐(2)的顶部进液口连接第二吸收液进液管道(43),所述二级射流吸收罐(2)的顶部出气口通过管道连接一级淋洗器(32)的气体入口,所述喷淋吸收罐(3)的底端出料口通过管道连接二级射流吸收罐(2)的顶端进料口,所述第三动力流体泵(31)的进料口通过管道连接喷淋吸收罐(3)的侧壁出料口,所述第三动力流体泵(31)的出料口通过管道分支连接一级淋洗器(32)的动力流体入口、第一喷淋圈(35)的动力流体入口、第二喷淋圈(36)的动力流体入口,所述喷淋吸收罐(3)的侧壁进液口连接第三吸收液进液管道(44);
所述射流器(13)与耦合分配器(12)相接,所述射流器(23)与耦合分配器(22)相接;所述射流器(13)和射流器(23)分别由动力流体入口、导流环、动力喷嘴、CO2吸入口、混合腔、扩散腔和吸收液出口组成;所述耦合分配器(12)和耦合分配器(22)分别由吸收液进入管、吸收液分配腔、CO2吸入管和CO2分配腔组成。
2.根据权利要求1所述的一种碳解反应二氧化碳尾气吸收装置,其特征在于,所述第一填料区(33)和第二填料区(34)均填充白钢规整填料。
3.根据权利要求1所述的一种碳解反应二氧化碳尾气吸收装置,其特征在于,所述一级射流吸收罐(1)和二级射流吸收罐(2)均为的罐式容器;所述喷淋吸收罐(3)的下部直径及高度为上部直径及高度为
4.根据权利要求1所述的一种碳解反应二氧化碳尾气吸收装置,其特征在于,所述耦合分配器(12)的上端面与一级射流吸收罐(1)的罐底距离为600mm,所述耦合分配器(22)的上端面与二级射流吸收罐(2)的罐底距离为600mm。
5.根据权利要求1所述的一种碳解反应二氧化碳尾气吸收装置,其特征在于,所述射流器(13)的数量为6个,呈360度均布,所述射流器(13)与垂直向下方向呈60°夹角;所述射流器(23)的数量为6个,呈360度均布,所述射流器(23)与垂直向下方向呈60°夹角。
6.一种碳解反应二氧化碳尾气吸收方法,采用权利要求1所述的一种碳解反应二氧化碳尾气吸收装置,其特征在于,包含如下步骤:
步骤1、首先将一级射流吸收罐(1)、二级射流吸收罐(2)和喷淋吸收罐(3)内分别通入吸收液;耦合分配器(12)的上端气体入口接通碳解CO2尾气进气管道(41);
步骤2、开启并运行设备,第一动力流体泵(11)吸取一级射流吸收罐(1)内的吸收液,吸收液经第...
【专利技术属性】
技术研发人员:王德喜,刘波,王猛,崔玮琳,魏晓波,樊小辉,赵航,刘文涛,王哲,周士海,
申请(专利权)人:沈阳工业大学,辽宁博仕科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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