[發明專利]一種天然氣脫硫和脫硫液再生的一體化裝置

在審

• 申請號: 201610099333.3
• 申請日: 2016-02-23
• 公開（公告）號: CN105754673A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 周詩崠;許嬌嬌;李樂;朱家慧;王樹立;趙書華
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10;B01D53/22;B01D53/18;B01D53/52;B01D53/96
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1.一種天然氣脫硫和脫硫液再生的一體化裝置，其特征在于：所述裝置包括超重力裝置和中空纖維膜組件，超重力裝置位于超重力機殼中，分為上下兩個，每個超重力裝置包括旋轉填料床和位于旋轉填料床中的液體分布器，上下兩個超重力裝置通過轉軸相連接，轉軸穿出超重力機殼底端與電機聯接；天然氣的氣相組分在壓力作用下通過進氣管進入超重力裝置與吸收液接觸完成吸收反應，吸收后的富液流出超重力裝置，通過管路進入中空纖維膜組件進行富液再生處理，解吸之后的貧液再通過兩個管路循環回到超重力裝置中，通過導液管進入到旋轉填料床中的液體分布器進行再吸收，通過控制進液壓力，貧液經導液管導入液體分布器，填料床在電機的驅動下高速旋轉形成超重力環境，液體受高速旋轉的填料作用，被分散、打碎，迅速更新，強化了氣液接觸，極大地提高了傳質速率，并在氣體排出口處將氣體排出，富液運送到真空膜再生工藝處進行處理。

2.如權利要求1所述的一種天然氣脫硫和脫硫液再生的一體化裝置，其特征在于：脫硫所用的初始吸收液為40％的MDEA溶液，超重力裝置的進氣管處設置一個噴嘴，噴嘴噴幅范圍為幅角45°，氣體流量為800L/h；超重力裝置的轉速為1000r/min。

3.如權利要求1所述的一種天然氣脫硫和脫硫液再生的一體化裝置，其特征在于所述解吸之后的貧液再通過兩個管路循環回到超重力裝置中指：當富液經中空膜纖維組件處理后，貧液一部分可直接在貧液泵的作用下經單向液閥和壓力表后輸至超重力裝置內，另一支路在貧液泵的作用下，輸送至貧液槽進行收集，在貧液泵的作用下經由單向液閥再次在第二中空纖維膜組件中再次再生，得到的貧液通過單向液閥和壓力表進入超重力裝置中，進行再次的吸收，完成整個循環過程。

4.如權利要求1所述的一種天然氣脫硫和脫硫液再生的一體化裝置，其特征在于：所述一體化裝置由單向氣閥、單向液閥、壓力控制閥、氣體流量計、壓力表、噴嘴、超重力裝置、超重力機殼、旋轉填料床、液體分布器、電機、轉軸、中空纖維膜組件、貧液槽、貧液泵、冷凝器、緩沖罐、真空泵、真空表、排氣口和壓縮機組成；氣體與單向氣閥的輸入端連接；單向氣閥的輸出端與壓縮機的輸入端連接；壓縮機的輸出端與壓力控制閥的輸入端連接；壓力控制閥的輸出端與氣體流量計的輸入端連接；氣體流量計的輸出端與第一壓力表的輸入端連接；第一壓力表的輸出端與噴嘴的輸入端連接；噴嘴的輸出端與超重力裝置的第一輸入端連接；超重力裝置的第一輸出端與第一單向液閥的輸入端連接；第一單向液閥的輸出端與第一中空纖維膜組件的輸入端連接；第一中空纖維膜組件的第一輸出端與第一真空表的輸入端連接；第一真空表的輸出端與第一冷凝器的輸入端連接；第一冷凝器的輸出端與第一緩沖罐的輸入端連接；第一緩沖罐的輸出端與第一真空泵連接；第一中空纖維膜組件的第二輸出端與第一貧液泵的輸入端連接；第一貧液泵的輸出端與第二單向液閥的輸入端連接；第二單向液閥的輸出端與第二壓力表的輸入端連接；第二壓力表的輸出端與超重力裝置的第二輸入端連接；超重力裝置的第二輸入端通過導液管與下部旋轉填料床中的液體分布器連接；第一中空纖維膜組件的第二輸出端與第二貧液泵的輸入端連接；第二貧液泵的輸出端與貧液槽的輸入端連接；貧液槽的輸出端與第三貧液泵的輸入端連接；第三貧液泵的輸出端與第三單向液閥的輸入端連接；第三單向液閥的輸出端與第二中空纖維膜組件的輸入端連接；第二中空纖維膜組件的第一輸出端與第二真空表的輸入端連接；第二真空表的輸出端與第二冷凝器的輸入端連接；第二冷凝器的輸出端與第二緩沖罐的輸入端連接；第二緩沖罐的輸出端與第二真空泵連接；第二中空纖維膜組件的第二輸出端與第四單向液閥的輸入端連接；第四單向液閥的輸出端與第三壓力表的輸入端連接；第三壓力表的輸出端與超重力裝置的第三輸入端連接；超重力裝置的第三輸入端通過導液管與上部旋轉填料床中的液體分布器連接；氣體由超重力機殼的頂端排氣口輸出，上部旋轉填料床與下部旋轉填料床通過轉軸相連接，轉軸穿出超重力裝置的超重力機殼底端與電機聯接。

5.如權利要求4所述的一種天然氣脫硫和脫硫液再生的一體化裝置，其特征在于：富液在中空纖維膜組件內流動時，能被切割成更小的富液層，氣體分子擴散距離也相對較短，傳質效率比較高，液體在組件內流動，膜外抽成真空；在超重力裝置的第一輸出端與超重力裝置的第二輸入端及第三輸入端之間的管線外包有保溫層，以防熱量散失；當膜組件內充滿液體，打開真空泵，膜的管程在真空泵的作用下保持低壓，在兩側壓力差的作用下，氣液界面產生的氣體穿過纖維膜進入冷凝器，攜帶的部分水會被冷凝。