[發明專利]一種酸性氣體的強化解吸方法

在審

• 申請號: 201410799166.4
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN105749701A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 陳光文;劉宏臣;趙玉潮
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/78;B01D53/40;B01J19/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種酸性氣體的強化解吸方法，該方法采用內凹槽型微通道反應器強化解吸過程，微通道反應器包括平板狀換熱單元和平板狀解吸單元，平板狀解吸單元由并行的微通道構成，其特征在于：于平板狀解吸單元的上表面、垂直于吸收液流動方向的微通道一側或兩側分別設有1個以上的凹槽，凹槽與微通道相連通，構成內凹槽型微通道，2個以上的內凹槽型微通道并行，于平板狀解吸單元的上表面構成并行內凹槽型微通道。

2.按照權利要求1所述強化解吸方法，其特征在于：

凹槽橫截面形狀為矩形、方形、半圓形、U字形、梯形或三角形，或上面兩者的任意組合，所述橫截面是指平行于平板上表面的截面。

3.按照權利要求1所述強化解吸方法，其特征在于：

所述內凹槽型微通道反應器由上蓋板、下蓋板，以及于上蓋板、下蓋板之間的一個或二個以上解吸單元、一個或二個以上換熱單元層層疊合組成，解吸單元與換熱單元均為平板結構，解吸單元與換熱單元于上蓋板和下蓋板之間依次交替疊加；每個平板狀解吸單元的上表面均設有2個以上的并行內凹槽型微通道構成，通道一端設置有吸收液入口、另一端設置有解吸液及二氧化碳混合兩相物料出口；

所述平板狀換熱單元為多通道微換熱板或電加熱板；于平板狀換熱單元的上表面均設有2個以上的并行換熱微通道，換熱微通道一端設置有加熱介質入口、另一端設置有加熱介質出口，稱之為多通道微換熱板；于平板狀換熱單元的側壁面上開設有2個以上的平行排列的電加熱插孔，電加熱插孔內放置有電加熱元件，稱之為電加熱板。

4.按照權利要求1或2所述強化解吸方法，其特征在于：

所述凹槽結構為：平行于平板上表面的、與微通道相連通的接口寬度為50～1000微米，與微通道相連通的接口處與遠離接口底面間的深度為50～1000微米，垂直于平板上表面的高度為100～3000微米；同一內凹槽型微通道中相鄰兩個內凹槽幾何中心的間距為100～3000微米。

5.按照權利要求3或4所述強化解吸方法，其特征在于：

微通道為直線、曲線或折線結構；微通道當量直徑為50～3000微米。

6.按照權利要求4所述強化解吸方法，其特征在于：

每個內凹槽型微通道中凹槽的數量為2個或3個以上，均勻分布在微通道一側或兩側。

7.按照權利要求3所述強化解吸方法，其特征在于：

電加熱板的電加熱插孔均勻分布在電加熱板的一側或兩側，每側電加熱插孔為單行或多行排列，電加熱插孔深度為加熱板寬度的1/2以上。

8.按照權利要求3所述強化解吸方法，其特征在于：

所述內凹槽型微通道反應器中，

采用多通道微換熱板作為換熱單元，于內凹槽型微通道板和多通道微換熱板上均設置有4個垂直于平板表面的通孔，分別作為解吸物料和加熱介質的進出通道；

采用電加熱板作為換熱單元，于內凹槽型微通道板和電加熱板上均設置有2個垂直于平板表面的通孔，分別作為解吸物料的進出通道；

換熱單元和內凹槽型微通道板疊加時，各自流體進出通道的通孔位置相互對應。

9.按照權利要求3所述強化解吸方法，其特征在于：

所述吸收液在0.1～1MPa下通入內凹槽型微通道反應器，通過換熱單元將吸收液加熱至90～160℃，在內凹槽型結構的微通道內完成二氧化碳從吸收液中的解吸，并于出口處形成解吸液及二氧化碳混合兩相物料。

10.按照權利要求1或9所述強化解吸方法，其特征在于：

吸收液于內凹槽型微通道反應器中的停留時間0.01～100秒，所述吸收液為吸收有CO₂、H₂S、SO_x、NO_x、COS、HCl中一種的吸收劑；所述吸收劑為有機胺類MEA、DEA、MDEA、AMP中一種或其復合組分，或所述吸收劑為物理吸收液碳酸丙烯酯、甲醇、聚乙二醇二甲醚中一種或其復合組分，或所述吸收劑為離子液體吸收液中一種或其復合組分，或所述吸收劑為氨水溶液等堿性吸收液中一種或其復合組分。