含二氧化碳相变溶液的分离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术具体涉及一种含二氧化碳相变溶液的分离装置，该装置包括：上端设置有排气口的相分离器，用于分离含二氧化碳相变溶液；气泡发生器，用于产生气泡扰动含二氧化碳相变溶液。通过气泡发生器产生的气泡扰动含二氧化碳相变溶液，分离得到至少两层液相，使用气泡扰动含二氧化碳相变溶液，气泡和含二氧化碳相变溶液共同组成的不均匀多相体系，气泡上浮过程中会与密度更小的溶液体系结合共同向上运动，加速不同密度溶液分离；同时，气泡发生器产生的推流作用能够促进相分离器体内形成涡流，进一步加速不同溶液的分离效果，提高相变溶液的分离效率。的分离效率。的分离效率。

【技术实现步骤摘要】
含二氧化碳相变溶液的分离装置


[0001]本技术具体涉及一种含二氧化碳相变溶液的分离装置。

技术介绍

[0002]二氧化碳捕集技术是解决目前国内碳排放量巨大的问题最有效、快速的方法。目前，正在大力开发的二氧化碳捕集技术主要有3种，即燃烧后脱碳、燃烧前脱碳和富氧燃烧技术。无论是采用哪种捕集系统，其关键技术都是CO2的分离，即将CO2同其他物质进行分离，以便后续工艺处理。根据分离的原理、动力和载体等进行分类，CO2分离技术主要包括：吸收法分离、吸附法分离、膜分离、深冷法分离等。
[0003]从目前的技术进展来看，吸收法是最成熟、应用最广的CO2分离技术。以乙醇胺(MEA)为代表的化学吸收法工艺已经非常成熟，在醇胺法二氧化碳捕集技术中，再生过程所需要的热量是整个工艺过程能耗最重要的部分。目前，降低能耗的措施主要有以下两种途径：一是开发新型溶剂，利用溶剂的空间位阻效应或活化效应降低再生反应所需的活化能，或利用溶剂的相变效应减少所需再生的溶液量；二是通过热量耦合以优化工艺的热交换网络，提高整个工艺过程的能量利用效率。
[0004]由于相变吸收剂在吸收CO2后成为上下两个CO2负载量相差较大的液相，几乎所有的CO2集中在下层，在经过分离后将下层送入解吸塔，上层直接返回吸收塔。与传统的化学吸收法相比，相同的CO2脱除量下，该工艺可以减少进入解吸塔的液量，从而降低解吸能耗。
[0005]CN 102500195 A公布的是烟气净化处理
的一种两相二氧化碳捕集装置。具体公开：该装置比传统捕集装置多了一个分离器，分离器内装有的溶剂溶液将分为两个二氧化碳含量有显著差异的液相，通过静置，旋转离心分离或者过滤实现上下层液体的分离，将上层液体直接循环利用，下层液体送往解析塔再生。该装置大幅度降低了化学吸收法捕集二氧化碳的能耗，进而降低了该技术大规模应用的成本。该技术着重介绍了两相二氧化碳捕集装置。
[0006]CN107519732A公布了一种用于强化相变吸收剂脱硫脱碳后有机相的再生方法，提出一种来自分离器中的有机相先经过煮沸器中的驻波声场处理器，将超声的位移效应、空化效应和共振效应作用于有机相，易于有机相中氨基甲酸盐键断链，生成有机胺和二氧化碳，二氧化碳从再生塔底端送至再生气分离器，再生后的有机胺则经贫液泵返回至吸收塔进行吸收。其中，超声波的位移效应能使有机相再生物质不断向波腹或波节移动、碰撞、凝聚；空化效应产生的强大的冲击力及高速微射流可以减小有机相待再生物质在碰撞凝聚和沉降过程中的摩擦阻力，同时产生的热效应可以起到降粘的效果。
[0007]CN109092020 A提供了一种适用于相变吸收剂的二氧化碳捕集系统，其包括吸收塔、分相器、浓相泵、至少一级级间分离器、至少一级级间冷却器、混合器、富液泵以及解吸塔。吸收塔包括塔腔。塔腔的位于吸收塔第一入口和吸收塔第二入口之间的部分分为多级，各级塔腔存放含有相变吸收剂的贫液；相变吸收剂含有纳米颗粒，各级级间分离器连通吸收塔对应级出口。

技术实现思路

[0008]本技术的目的是为了克服现有技术，相变吸收剂捕集二氧化碳传统工艺中的存在静置分离时间长，相同循环量和气体处理量，连续性不够的问题，提供一种含二氧化碳相变溶液的分离装置，通过气泡分离器产生的气泡扰动提高相变溶剂分离效率，在固定原料气与溶剂循环量的情况下，提高捕集率。
[0009]针对目前国内外公开的文献和专利技术看来，主要是围绕相变吸收剂的配方方面开展的大量研究，如上介绍，现有技术主要是针对相变溶剂配方，而对于相变分层的处理往往就是提到使用分离器，而这样的分离器主要就是靠静置分离两层。对于存在的静置分离时间长问题常常被忽略。为了稳定的气体处理量、试验的连续性和溶剂的高吸附能力，不得不通过增加溶液循环量以解决。本技术除了涉及配方，更加侧重工艺技术开发等改进，拟开展多相高效分离二氧化碳捕集技术。
[0010]为了实现上述目的，本技术提供一种含二氧化碳相变溶液的分离装置，该装置包括：
[0011]上端设置有排气口的相分离器，用于分离含二氧化碳相变溶液，得到下层富二氧化碳液相和上层贫二氧化碳液相；
[0012]气泡发生器，用于产生气泡扰动相分离器中的含二氧化碳相变溶液。
[0013]通过上述技术方案，使用气泡发生器产生的气泡扰动含二氧化碳相变溶液，气泡和含二氧化碳相变溶液共同组成的不均匀多相体系，气泡上浮过程中会与密度更小的溶液体系结合共同向上运动，加速不同密度溶液分离；同时，气泡发生器产生的推流作用能够促进相分离器体内形成涡流，进一步加速不同溶液的分离效果，提高相变溶液的分离效率。相比传统的旋流分离等方法，采用本技术所述的分离装置，能够提高相变溶剂分离效率，在固定原料气与溶剂循环量的情况下，提高捕集率，减小该处理单元的占地面积。且可根据实际的分离效果灵活调整气泡发生器参数，保证系统运行稳定并避免能源浪费，同时气泡气体可以回收，作为气泡发生器的气源循环利用。
附图说明
[0014]图1是本技术一种优选实施方式提供的含二氧化碳相变溶液的分离装置示意图。
具体实施方式
[0015]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0016]本技术提供一种含二氧化碳相变溶液的分离装置，该装置包括：
[0017]上端设置有排气口的相分离器，用于分离含二氧化碳相变溶液，得到下层富二氧化碳液相和上层贫二氧化碳液相；气泡发生器，用于产生气泡扰动相分离器中的含二氧化碳相变溶液。
[0018]通过气泡发生器产生的气泡和含二氧化碳相变溶液共同组成的不均匀多相体系，
气泡上浮过程中会与密度更小的溶液体系结合共同向上运动，加速不同密度溶液分离；同时，气泡发生器产生的推流作用能够促进含二氧化碳相变溶液形成涡流，进一步加速不同溶液的分离效果，提高相变溶液的分离效率，提高相变溶剂分离效率，在固定原料气与溶剂循环量的情况下，提高捕集率。
[0019]本技术中，所述气泡发生器可以设置在相分离器内，也可以设置在相分离器外，产生的微气泡只要能够扰动含二氧化碳相变溶液即可。
[0020]根据本技术的一种优选实施方式，所述相分离器设置为内部粗糙度Ra＞0.4μm。
[0021]根据本技术的一种优选实施方式，相分离器高度与直径的比值设置为不小于4。
[0022]根据本技术的一种优选实施方式，相分离器高度与直径的比值设置为4
‑
15。
[0023]根据本技术的一种优选实施方式，相分离器高度与直径的比值设置为10
‑
15。
[0024]根据本技术的一种优选实施方式，该装置还包括：
[0025]与相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含二氧化碳相变溶液的分离装置，其特征在于，该装置包括：上端设置有排气口的相分离器，用于分离含二氧化碳相变溶液，得到下层富二氧化碳液相和上层贫二氧化碳液相；气泡发生器，用于产生气泡扰动相分离器中的含二氧化碳相变溶液；与相分离器下部出口相连的再生塔，用于将收集相分离器的下层富二氧化碳液相，并进行再生；与相分离器侧部出口相连的贫液混合罐，用于收集相分离器的上层贫二氧化碳液相；吸收塔，用于为相分离器提供含二氧化碳相变溶液；所述气泡发生器设置在相分离器底部。2.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于，所述相分离器设置为内部粗糙度Ra＞0.4μm。3.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于，相分离器高度与直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶晓东，季燕，江洋洋，陈曦，郭本帅，叶宁，黄汉根，毛松柏，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：