[发明专利]一种利用酸性气生产碳酸氢钠和硫化氢气体的方法及装置

权利要求书

1.一种利用酸性气生产碳酸氢钠和硫化氢气体的方法，所述方法包括吸收反应、固液分离、加热分解和混合反应四个步骤，所述方法具体内容为：

（1）酸性气进入吸收反应器，与吸收液接触反应，反应生成液进入固液分离器，得到固体碳酸氢钠和液相物料；

（2）步骤（1）分离得到的液相物料进入加热分解罐，在90℃～100℃下发生分解反应，得到硫化氢气体和液相物料；

（3）步骤（2）得到的液相物料进入混合反应器，与氢氧化钠溶液混合反应，反应生成液分两路返回吸收反应器，其中，第1路经吸收反应器的液相物料入口返回吸收反应器用于形成液膜，第2路经吸收反应器的吸收液入口返回吸收反应器作为吸收液；

其中，所述吸收反应器由上、中、下三段构成，其中，上段为液膜发生管，中段为反应管，下段为气液分离管，所述液膜发生管、反应管、气液分离管呈上、下串联连接，且为同一轴线布置；

所述液膜发生管由外筒体、内筒体、上环形封堵盘和下环形封堵盘构成，液膜发生管的内筒体上开设呈水平、环形分布的若干液相通道，液膜发生管设有气相入口和液相物料入口；

所述反应管由上至下依次为进料段、收缩段、喉管段、扩张段和出料段，所述反应管的进料段上端与液膜发生管的内筒体下端连接，反应管的管壁设有吸收液入口，吸收液入口位于喉管段上部；

所述气液分离管由上盖板、气液分离管内筒体、气液分离管外筒体和下端板构成；气液分离管的内筒体上部与反应管的出料段下端连接，气液分离管设有气相出口和液相出口。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述酸性气包括硫化氢和二氧化碳。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的吸收反应器中的反应温度为70℃～100℃。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的吸收反应器中的反应温度为80～90℃。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的吸收反应器中吸收液与酸性气的液气比为3～20L/m³。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的吸收反应器中吸收液与酸性气的液气比为5～10L/m³。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述加热分解罐中的分解温度为92℃～98℃。

8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）中得到的反应生成液分两路返回吸收反应器，其中第1路与第2路反应生成液的体积流量比为1/20～9/10。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤（3）中得到的反应生成液分两路返回吸收反应器，其中第1路与第2路反应生成液的体积流量比为1/10～1/3。

10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述加热分解罐与混合反应器之间设置换热元器件，用于实现热量的传输。

11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于：所述换热元器件采用盘管、列管或热管中的一种。

12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于：所述盘管、列管或热管中充满换热介质，所述换热介质为溴化锂或液氨。

13.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述氢氧化钠溶液的质量浓度为20%～60%。

14.按照权利要求13所述的方法，其特征在于：所述氢氧化钠溶液的质量浓度为32%～38%。

15.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述液膜发生管设有气相入口和液相物料入口，所述气相入口设置在液膜发生管的内筒体的上端，所述液相物料入口设置在液膜发生管的外筒体的侧壁上。

16.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述液相通道为三角形、圆形、长条形或连续环隙中的一种。

17.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述液相通道为连续环隙。

18.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应管的吸收液入口连接液相分布器，液相分布器设置在反应管中心线上，由上向下喷射吸收液，液相分布器设置1～10个。