[发明专利]一种用于含有酸性气体的溶剂的再生方法及装置

说明书

本发明提供了一种用于含有酸性气体溶剂的再生方法，通过对含有酸性气体的溶剂进行微波加热处理，使其中的酸性气体从溶剂中分离出来。本发明同时提供了一种用于含有酸性气体溶剂的再生装置，包括：罐体以及与在所述罐体内垂直于轴向设置的第一隔板和第二隔板，所述罐体通过第一隔板和第二隔板自上而下分成进口区、再生区和出口区；所述再生区包括再生气收集腔，其内沿其轴向设置有微波发射管和脱气管；再生区的罐体侧壁上部设有再生气出口，再生区的罐体侧壁下部设有冷凝液出口，进口区的罐体侧壁设有溶剂进口，出口区的底部设有溶剂出口。本发明通过微波加热，使得溶剂升温，改变溶剂内部的气液平衡条件，使酸性气体从溶剂中分离出来。

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种基于微波加热的用于含有酸性气体溶剂的再生方法和装置。

背景技术

溶剂吸收法用于工业酸性气体的脱除有着长久的应用历史，最早是服务于煤化工的工艺气体净化，常用的有本菲尔德法(碳酸钾吸收剂)、Selexol、低温甲醇洗、MDEA、MEA等物理和化学吸收方法，这些方法共同的一点是需要热再生气提的方式进行吸收剂和酸性气体的分离，从而实现溶剂的再生。这一过程往往需要很高的再生塔设备，配备大型的溶剂煮沸器，通过蒸汽加热的方式进行溶剂再生。该方法存在着设备投资高、占地大、蒸汽消耗量大、溶剂降解严重、再生速度慢、再生度低等问题，传统的技术改良难有突破。

微波是频率在300MHz到300GHz的电波，被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频电磁场(微波)作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化。造成水分子的自旋运动的效应，此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化等一系列物化过程而达到微波加热干燥的目的。其特征是对体系中的极性分子能够迅速加热，微波穿透能力强对溶剂表面和本体同时加热，热量传递效率高。

微波加热技术在固体吸附催化剂再生、生物裂解等方面已经有了一些应用探索，专利201610102963.1提供了一种压缩空气干燥设备的微波加热再生方法，通过采用一个或多个微波加热器对压缩空气干燥设备的再生塔内的吸附剂(分子筛、活性氧化铝、硅胶等吸附材料)进行加热，同时伴以少量的再生气进行吹扫，使在上一工作周期中吸附了大量水分、气体及其他物质的吸附剂得到解析脱附、活化再生，这种新型的加热再生器可以显著地缩短再生时间，提高再生效率，降低再生耗气量，耗电量，从而达到既环保节能又能同时提高再生效果的目的。专利201710044476.9提供了一种用于活性炭再生的微波处理装置，该装置能够通过微波处理进行有效的活性炭再生。专利200810034106.8提供了一种利用微波辐照裂解生物质制取生物油的方法，以有机生物质为原料，在微波辐照装置中以甘油或离子液体为微波吸收介质或吸收剂，在温度150～250℃，无氧环境条件下使生物质大分子物质在微波辐照和加热双重作用下发生裂解反应，生成小分子碳氢化合物；气体产物经冷凝、萃取或蒸馏，最终制得生物油。

本发明创新性地将微波技术应用到酸性气体吸收溶剂的再生加热中，能够在瞬间将溶剂中的酸性气迅速释放出来，达到高效节能再生的效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术问题，提供一种高效低能耗的用于含有酸性气体溶剂的再生方法和装置。本发明通过微波加热，使得溶剂升温，改变溶剂内部的气液平衡条件，使酸性气体从溶剂中分离出来。本发明的特点是通过微波发射装置强化再生过程的热量传递效率，同时通过其他结构设计，使脱气方式更合理，强化气液分离的扩散传质效率，从而达到高效低耗溶剂再生的目的。

为达到本发明的目的，本发明一方面提供了一种用于含有酸性气体的溶剂的再生方法，包括通过对含有酸性气体的溶剂进行微波加热处理，使其中的酸性气体从溶剂中分离出来。

根据本发明的一些实施例，以溶剂量1t/h计，所述微波加热处理的微波功率为10kW-120kW，优选为15kW-60kW；微波加热处理的时间为1-10min，优选为1-5min。