[發明專利]同步換熱式氣體吸收塔和氮氧化物吸收濃縮工藝

無效

• 申請號: 201010607030.0
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102068881A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 耿皎;張鋒;王曉旭;袁剛;彭璟;張志炳
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 黃嘉棟

1.一種同步換熱式氣體吸收塔，其特征是：它是一個泡罩塔，塔底部有液體出口和進氣口，塔頂部有尾氣出口和吸收液出口，每層塔盤的泡罩間有1-3層換熱盤管，換熱盤管進口和出口直接通向塔體外，換熱盤管內流動傳熱介質。

2.根據權利要求1所述的同步換熱式氣體吸收塔，其特征是：所述的每層塔盤的泡罩間有1-3層換熱盤管，吸收塔的下、中、上各部分塔盤的泡罩間的換熱盤管的層數相同或不同，吸收塔的下部塔板的泡罩間有3層換熱盤管，中部塔板有二層換熱盤管，上層塔板有一層換熱盤管，上、中、下部的塔板數比例為2.5:1.5:1。

3.根據權利要求1所述的同步換熱式氣體吸收塔，其特征是：所述的上、中、下部塔板間的距離是不同的。

4.根據權利要求1所述的同步換熱式氣體吸收塔，其特征是：塔底部采用1-2層填料，采用規整填料或散堆填料，每層填料上部配有液體分布器，下方配有填料支撐裝置，在每層填料中間有換熱盤管。

5.根據權利要求4所述的同步換熱式氣體吸收塔，其特征是：所述的填料層采用規整填料，每盤填料之間排有1層換熱盤管，每盤填料高度在150mm~250mm；采用散堆填料時，換熱管采用與規整填料相同的盤管結構或采用豎直型盤管結構，豎直換熱管各排之間的距離為150mm~300mm，高度為等于或接近填料層高度。

6.一種采用權利要求1-5任一的所述的同步換熱式氣體吸收塔的氮氧化物吸收濃縮工藝，其特征是：它是將含NO_X的廢氣與空氣按廢氣的濃度和種類以一定比例混合后，從吸收塔的塔底進入，作為吸收劑的水或稀硝酸從塔頂進入，混合氣和吸收劑在各級填料或者塔板上逆流或錯流接觸反應，反應熱由各層填料和塔板上的換熱盤管內的冷卻水及時帶走，凈化后的達標氣體從尾塔頂部排放，吸收、反應后產生的一定濃度的硝酸由塔底流出。

7.根據權利要求6所述氮氧化物吸收濃縮工藝，其特征是：所述的吸收塔的吸收操作壓力為絕壓0.4~1MPa：當0.4?MPa≤操作壓力≤0.6?MPa時，采用30~32理論級吸收；當0.6?MPa≤操作壓力≤0.8?MPa時，采用26~30理論級吸收；當0.8?MPa≤操作壓力≤1?MPa時，采用22~26理論級吸收。

8.根據權利要求7所述的氮氧化物吸收濃縮工藝，其特征是：理論級由復合泡罩塔板或者填料來實現：每層復合泡罩塔板折合成0.6理論級，吸收塔內實際總塔板數為36~54塊；當進氣中總氮氧化物質量濃度>30%時，塔底部采用1~2層填料，填料高度為3～5m，每層填料上方配有液體分布器，下方配有填料支撐裝置，采用各種耐酸材質的散堆或規整填料，其余部分采用復合有換熱管的泡罩塔板。

9.根據權利要求6所述的氮氧化物吸收濃縮工藝，其特征是：所述的換熱盤管穿過塔壁與外部冷卻水循環系統相連，盤管內的冷卻水將氮氧化物與水反應所產生的熱量及時移出，保證將吸收反應段的操作溫度在20～40℃之間，有利于反應順利進行。

10.根據權利要求6所述的氮氧化物吸收濃縮工藝及裝置，其特征是：各層塔板之間的板間距并不相等，由于反應為兩步反應，且分別在不同相內進行，第一步為氣相氧化反應2NO+O₂=2NO₂，主要在各塔板之間的氣相空間內進行；第二步為液相吸收：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，主要在塔板上的液層內進行，而生成的NO再與O₂重新進行第一步反應，一開始由于NO₂濃度較高，液相反應占主導，且放熱多，需要更多換熱面積，因此下部板間距較小，在0.35~0.5m之間，隨著氣相中NO_X的濃度降低，氣相反應需要更多的空間和停留時間，因此板間距需要逐步加大，中部板間距0.4~0.6m之間，上部板間距0.5~0.8m之間。