專利名稱：一種強(qiáng)化吸收醋酸尾氣中碘甲烷的裝置及其工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醋酸工藝的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在超重力作用下醋酸尾氣回收碘甲烷裝置及其工藝。
背景技術(shù)：
醋酸是最重要的有機(jī)酸之一，主要用于合成醋酸乙烯、醋酸纖維、醋酸酯、金屬醋酸鹽等，也是制藥、染料、農(nóng)藥、感光材料以及其他有機(jī)合成的重要原料。成熟的醋酸生產(chǎn)工藝有乙炔乙醛法、乙醇乙醛法、乙烯乙醛法、丁烷氧化法和甲醇低壓羰基合成法。乙炔乙醛法由于存在嚴(yán)重的汞污染已被淘汰；乙醇乙醛法和乙烯乙醛法因生產(chǎn)工藝落后、成本高，國(guó)外也已淘汰；丁烷氧化法僅適用于輕油比較豐富的地區(qū)，不具推廣性。目前應(yīng)用較廣泛的為甲醇低壓羰基合成法。甲醇低壓羰基化合成醋酸的工藝可分為反應(yīng)、精制、輕組分回收、催化劑制備及再生等工序。甲醇低壓羰基化合成法引入了助催化劑碘化物，這大大提高催化劑活性和反應(yīng)選擇性，而且使得反應(yīng)條件變得更加溫和；然而這也不可避免的造成體系中含有少量碘甲烷，這為后序醋酸尾氣的處理帶來(lái)一些困難。在醋酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的尾氣含有大量的C0， 對(duì)一套年產(chǎn)醋酸IOOkt的醋酸裝置，尾氣氣量約為1500 2000m3/h。CO是醋酸生產(chǎn)的基本原料，大量的CO放空，既浪費(fèi)了能源，增加了醋酸生產(chǎn)成本，又污染了環(huán)境。由于醋酸尾氣中含有腐蝕性極強(qiáng)的碘甲烷，對(duì)設(shè)備的防腐要求很高，這限制了許多常用氣體分離提純方法的應(yīng)用，因此醋酸尾氣的處理方法，尤其是醋酸尾氣中碘甲烷的脫除技術(shù)，已經(jīng)成為醋酸行業(yè)十分關(guān)注的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有醋酸尾氣碘甲烷回收工藝存在的設(shè)備體積龐大、空間利用率低以及吸收效果差等技術(shù)問(wèn)題，提供了一種強(qiáng)化吸收醋酸尾氣中碘甲烷的裝置及其工藝。本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種強(qiáng)化吸收醋酸尾氣中碘甲烷的裝置，包括一強(qiáng)化吸收設(shè)備，其特征在于，強(qiáng)化吸收設(shè)備包括殼體，殼體內(nèi)腔中設(shè)有轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)設(shè)有圓柱形的旋轉(zhuǎn)填料，殼體內(nèi)腔中心位置設(shè)有液體分布器，液體分布器位于旋轉(zhuǎn)填料的內(nèi)環(huán)之中并與旋轉(zhuǎn)填料的內(nèi)環(huán)之間留有間隙，轉(zhuǎn)鼓下部設(shè)有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)鼓同心連接并且下端穿出殼體與旋轉(zhuǎn)動(dòng)力結(jié)構(gòu)連接；所述的殼體頂部設(shè)置液體進(jìn)口和氣體出口以及壓力表，殼體底部設(shè)置液體出口和氣體進(jìn)口，液體進(jìn)口經(jīng)由泵裝置與吸收液儲(chǔ)罐連接，氣體進(jìn)口與尾氣來(lái)源連接，液體出口連接吸收液儲(chǔ)罐，氣體出口連接水洗塔。旋轉(zhuǎn)填料為金屬材質(zhì)或非金屬材質(zhì)，例如不銹鋼絲網(wǎng)，不銹鋼波紋板或者PTFE改性材料。旋轉(zhuǎn)填料的軸向厚度為殼體內(nèi)腔高度的1/4 1/2。轉(zhuǎn)軸與殼體之間設(shè)有機(jī)械密封裝置，通過(guò)連軸傳動(dòng)或者皮帶輪傳動(dòng)或者齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)。
強(qiáng)化吸收醋酸尾氣中碘甲烷的回收工藝，在上述強(qiáng)化吸收裝置中完成，步驟如下開(kāi)啟強(qiáng)化吸收設(shè)備后，調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥門(mén)通入醋酸尾氣，同時(shí)開(kāi)啟進(jìn)料泵通入吸收液， 吸收液通過(guò)液體分布器均勻分布，吸收液和尾氣在旋轉(zhuǎn)填料中充分接觸，從而吸收其中的碘甲烷，醋酸尾氣通過(guò)旋轉(zhuǎn)填料后從氣體出口排出，送入下級(jí)水洗塔，得到的吸收液循環(huán)回到吸收液儲(chǔ)罐。醋酸尾氣包含有一氧化碳、氮?dú)?、氫氣、醋酸氣和碘甲烷；吸收液是有助于吸收碘甲烷的物質(zhì)，例如純醋酸或者純醋酐；氣液接觸方式包括逆流、錯(cuò)流或者并流；進(jìn)料泵為離心泵、軸流泵或者容積泵。醋酸吸收尾氣中碘甲烷的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是氣液接觸傳質(zhì)過(guò)程，傳統(tǒng)的氣液傳質(zhì)設(shè)備是依靠重力作用實(shí)現(xiàn)氣液逆流傳質(zhì)的，由于重力場(chǎng)較弱，液膜傳質(zhì)系數(shù)h小，體積傳質(zhì)系數(shù) kLa低，這類設(shè)備通常體積龐大，空間利用率和生產(chǎn)強(qiáng)度低。本發(fā)明所述的碘甲烷回收裝置，可以大大強(qiáng)化氣液兩相的傳質(zhì)，體積傳質(zhì)系數(shù)比傳統(tǒng)吸收塔提高1個(gè) 2個(gè)數(shù)量級(jí)。強(qiáng)化吸收設(shè)備殼體內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)填料，是主要的氣液接觸區(qū)域，醋酸尾氣在壓差作用下會(huì)充滿填料的空隙，吸收液則會(huì)被高速旋轉(zhuǎn)的填料撕成極薄的液膜、液絲和液滴，從而產(chǎn)生巨大的相接觸面積；同時(shí)形成的液膜、液絲和液滴的更新速率也會(huì)大大提高?？梢?jiàn)，在旋轉(zhuǎn)填料中傳遞過(guò)程和微觀混合過(guò)程都得到了極大的強(qiáng)化?？偨Y(jié)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明具有以下有益效果所述的碘甲烷回收工藝?yán)脧?qiáng)化吸收設(shè)備氣液傳質(zhì)效率高，更新速度快，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小易操作等優(yōu)點(diǎn)，解決了設(shè)備體積龐大、空間利用率低以及吸收效果差等現(xiàn)有醋酸尾氣碘甲烷回收工藝存在的技術(shù)問(wèn)題，使得整個(gè)工藝生產(chǎn)安全穩(wěn)定可靠，運(yùn)行成本大大降低，同時(shí)提高生產(chǎn)效率。另外，本發(fā)明所述的用于醋酸尾氣回收碘甲烷的強(qiáng)化吸收設(shè)備，具有裝置體積小、 占地面積小、安裝維護(hù)方便、開(kāi)停車時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。圖2為強(qiáng)化吸收設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中1-醋酸吸收塔；2-氣體流量計(jì)；3-進(jìn)氣閥門(mén)；4-強(qiáng)化吸收設(shè)備；5-壓力表；6-出液閥門(mén)；7-吸收液儲(chǔ)罐；8-進(jìn)料泵；9-液體流量計(jì)；10-進(jìn)液閥門(mén)；11-水洗塔。圖2中12-殼體；13-旋轉(zhuǎn)填料；14-轉(zhuǎn)鼓；15-液體分布器；16-轉(zhuǎn)軸；17-液體進(jìn)口 ； 18-氣體進(jìn)口 ； 19-液體出口 ；20-氣體出口。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明所述的醋酸尾氣回收碘甲烷工藝的裝置包括醋酸吸收塔1的氣體出口經(jīng)由氣體流量計(jì)2和進(jìn)氣閥門(mén)3與強(qiáng)化吸收設(shè)備4的氣體進(jìn)口 18連接，吸收液儲(chǔ)罐7的出口與進(jìn)料泵8連接，進(jìn)料泵8的出口經(jīng)由液體流量計(jì)9和進(jìn)液閥門(mén)10與強(qiáng)化吸收設(shè)備4的液體進(jìn)口 17連接，強(qiáng)化吸收設(shè)備4的液體出口 19經(jīng)由出液閥門(mén)6與吸收液儲(chǔ)罐7連接，強(qiáng)化吸收設(shè)備4的氣體出口 20與下級(jí)操作單元水洗塔11連接。
本發(fā)明所述的醋酸尾氣回收碘甲烷是在強(qiáng)化吸收設(shè)備4中完成的。強(qiáng)化吸收設(shè)備 4中的液體分布器15的液體出口位置位于旋轉(zhuǎn)填料13軸向厚度的1/3 1/2處。旋轉(zhuǎn)填料13是金屬材質(zhì)或非金屬材質(zhì)，例如不銹鋼絲網(wǎng)，不銹鋼波紋板或者PTFE改性材料。旋轉(zhuǎn)填料13的軸向厚度為殼體12的內(nèi)腔高度的1/4 1/2。轉(zhuǎn)軸16與殼體12和轉(zhuǎn)鼓14之間設(shè)有機(jī)械密封裝置，通過(guò)連軸傳動(dòng)或者皮帶輪傳動(dòng)或者齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)。使用強(qiáng)化吸收設(shè)備回收醋酸尾氣中碘甲烷的工藝包括如下步驟開(kāi)啟強(qiáng)化吸收設(shè)備4后，調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥門(mén)3將來(lái)自醋酸吸收塔1的醋酸尾氣經(jīng)由氣體流量計(jì)2引入強(qiáng)化吸收設(shè)備4，同時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)液閥門(mén)10將醋酸吸收液由吸收液儲(chǔ)罐7中經(jīng)由進(jìn)料泵8和液體流量計(jì) 9送入強(qiáng)化吸收設(shè)備4 ；充分接觸吸收后的醋酸尾氣由強(qiáng)化吸收設(shè)備4的氣體出口 20排出， 送入下級(jí)水洗塔11，得到的醋酸吸收液經(jīng)由出液閥門(mén)6循環(huán)回到吸收液儲(chǔ)罐7。本發(fā)明所述的醋酸尾氣包含有一氧化碳、氮?dú)?、氫氣、醋酸氣和碘甲烷；吸收液是有助于吸收碘甲烷的物質(zhì)，例如純醋酸或者純醋酐。實(shí)例例1啟動(dòng)強(qiáng)化吸收設(shè)備4，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)填料轉(zhuǎn)速至300r/min，穩(wěn)定5min后，調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥門(mén)3將來(lái)自醋酸吸收塔1的醋酸尾氣經(jīng)由氣體流量計(jì)2引入強(qiáng)化吸收設(shè)備4，尾氣流量為 ISNmVh ；同時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)液閥門(mén)10將醋酸吸收液由吸收液儲(chǔ)罐7中經(jīng)由進(jìn)料泵8和液體流量計(jì)9送入強(qiáng)化吸收設(shè)備4，醋酸吸收液流量為100kg/h。體系穩(wěn)定30min后，測(cè)得出口處醋酸吸收液中碘甲烷的質(zhì)量含量為430ppm。實(shí)例例2在例1的操作下，把旋轉(zhuǎn)填料床的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為600r/min，其他條件不變，體系穩(wěn)定 30min后，測(cè)得出口處醋酸吸收液中碘甲烷的質(zhì)量含量為500ppm。實(shí)例例3在例1的操作下，把純醋酸吸收液的流量調(diào)節(jié)為300kg/h，其他條件不變，體系穩(wěn)定30min后，測(cè)得出口處醋酸吸收液中碘甲烷的質(zhì)量含量為220ppm。實(shí)例例4在例1的操作下，把旋轉(zhuǎn)填料床的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為600r/min，把純醋酸吸收液的流量調(diào)節(jié)為300kg/h，尾氣流量不變，體系穩(wěn)定30min后，測(cè)得出口處醋酸吸收液中碘甲烷的質(zhì)量含量為320ppm。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.一種強(qiáng)化吸收醋酸尾氣中碘甲烷的裝置，包括一強(qiáng)化吸收設(shè)備，其特征在于，強(qiáng)化吸收設(shè)備包括殼體，殼體內(nèi)腔中設(shè)有轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)設(shè)有圓柱形的旋轉(zhuǎn)填料，殼體內(nèi)腔中心位置設(shè)有液體分布器，液體分布器位于旋轉(zhuǎn)填料的內(nèi)環(huán)之中并與旋轉(zhuǎn)填料的內(nèi)環(huán)之間留有間隙，轉(zhuǎn)鼓下部設(shè)有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)鼓同心連接并且下端穿出殼體與旋轉(zhuǎn)動(dòng)力結(jié)構(gòu)連接；所述的殼體頂部設(shè)置液體進(jìn)口和氣體出口以及壓力表，殼體底部設(shè)置液體出口和氣體進(jìn)口，液體進(jìn)口經(jīng)由泵裝置與吸收液儲(chǔ)罐連接，氣體進(jìn)口與尾氣來(lái)源連接，液體出口連接吸收液儲(chǔ)罐，氣體出口連接水洗塔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化吸收醋酸尾氣中碘甲烷的裝置，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)填料的軸向厚度為殼體內(nèi)腔高度的1/4 1/2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化吸收醋酸尾氣中碘甲烷的裝置，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)填料為金屬材質(zhì)或非金屬材質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化吸收醋酸尾氣中碘甲烷的裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)軸與殼體之間設(shè)有機(jī)械密封裝置，通過(guò)連軸傳動(dòng)或者皮帶輪傳動(dòng)或者齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)。
5.一種強(qiáng)化吸收醋酸尾氣中碘甲烷的回收工藝，所述的工藝在權(quán)利要求1至4所述的強(qiáng)化吸收醋酸尾氣中碘甲烷的裝置中完成，其特征在于包括如下工藝步驟開(kāi)啟強(qiáng)化吸收設(shè)備后，調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥門(mén)通入醋酸尾氣，同時(shí)開(kāi)啟進(jìn)料泵通入吸收液，吸收液通過(guò)液體分布器均勻分布，吸收液和尾氣在旋轉(zhuǎn)填料中充分接觸，從而吸收其中的碘甲烷，醋酸尾氣通過(guò)旋轉(zhuǎn)填料后從氣體出口排出，送入下級(jí)水洗塔，得到的吸收液循環(huán)回到吸收液儲(chǔ)罐。
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的強(qiáng)化吸收醋酸尾氣中碘甲烷的回收工藝，其特征在于，所述的吸收液為有助于吸收碘甲烷的的純醋酸或者純醋酐。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的強(qiáng)化吸收醋酸尾氣中碘甲烷的回收工藝，其特征在于，所述的醋酸尾氣包含一氧化碳、氮?dú)狻錃?、醋酸氣和碘甲烷?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的強(qiáng)化吸收醋酸尾氣中碘甲烷的回收工藝，其特征在于，所述的進(jìn)料泵為離心泵、軸流泵或者容積泵。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的強(qiáng)化吸收醋酸尾氣中碘甲烷的回收工藝，其特征在于，所述的氣液接觸方式包括逆流、錯(cuò)流或者并流。
全文摘要
本發(fā)明提供一種強(qiáng)化吸收醋酸尾氣中碘甲烷的裝置，包括一強(qiáng)化吸收設(shè)備，其特征在于，強(qiáng)化吸收設(shè)備包括殼體，殼體內(nèi)腔中設(shè)有轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)設(shè)有圓柱形的旋轉(zhuǎn)填料，殼體內(nèi)腔中心位置設(shè)有液體分布器，液體分布器位于旋轉(zhuǎn)填料的內(nèi)環(huán)之中并與旋轉(zhuǎn)填料的內(nèi)環(huán)之間留有間隙，轉(zhuǎn)鼓下部設(shè)有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)鼓同心連接并且下端穿出殼體與旋轉(zhuǎn)動(dòng)力結(jié)構(gòu)連接；以及利用該裝置進(jìn)行回收的工藝。本發(fā)明克服了醋酸吸收塔的缺陷，具有空間利用率高、物料停留時(shí)間短、易于操作、吸收精度高的優(yōu)點(diǎn)，為醋酸尾氣中碘甲烷的回收開(kāi)辟了一種新思路。
文檔編號(hào)B01D53/18GK102380290SQ20111041001
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者單祥雷, 李海波, 楊積志 申請(qǐng)人:上海安賜機(jī)械設(shè)備有限公司