一种多场协同微波液相恒温解吸集成系统技术方案

本发明专利技术涉及能源动力与化工生产技术领域，具体来说是一种多场协同微波液相恒温解吸集成系统，包括解吸系统及换热系统，解吸系统包括微波解吸装置、超声波发生器及超声波换能器，微波解吸装置内设置有解吸反应器；换热系统包括冷凝器、第一冷却液喷射池、第一换热器、解吸液储存罐、第二冷却液储存罐、第二换热器、第一液体泵、第二液体泵、第三液体泵、第四液体泵、第五液体泵、真空泵及液体喷射泵，冷凝器上还连接有真空泵，冷凝器及真空泵之间还设置有真空压力表。本发明专利技术在有效提高解吸性能的同时，以微波液相恒温解吸为基础，实现超声波、负压以及液相沸腾蒸发多场协同微波液相恒温解吸多种运行模式。

An integrated system of multi field cooperative microwave liquid phase constant temperature desorption

【技术实现步骤摘要】
一种多场协同微波液相恒温解吸集成系统
本专利技术涉及能源动力与化工生产
，具体来说是一种多场协同微波液相恒温解吸集成系统。
技术介绍
工业生产尤其是能源动力与化学工程
，需要对液体对象(液相)进行解吸而得到气体产物，并根据其生产的目的将得到的气体进行排放或利用。比如，制酒行业需要对淡酒液进行解吸而提取乙醇；火电生产行业需要对锅炉给水进行解吸除氧；湿式再生法烟气脱硫行业需要对脱硫富液进行解吸获得SO2并使脱硫液再生利用。为了提高解吸产率和优化解吸性能，需要解决综合性能好的解吸方法以及与之配套可行的解吸工艺系统。现有技术的液相解吸方法主要是通过单纯热作用或辅以蒸汽汽提强化解吸，虽然其解吸系统比较成熟，但解吸性能受到化学解离和传质能力的限制而存在解吸性能不理想问题；鉴于现有技术通过微波特殊效应促进化学解离作用、超声波空化气体携带作用、负压促进气体脱离作用和液相沸腾蒸发汽提作用，微波、超声波、负压以及液相沸腾蒸发多场协同促进解吸性能不失为一种有效的方法。经检索，独立的微波、超声波、负压以及液相沸腾蒸发工艺系统虽然都有应用，但多场协同方式并应用在液相解吸的工艺系统未见有公开发表，尤其是解决满足解吸要求的微波液相恒温解吸工艺系统办法不多。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种多场协同微波液相恒温解吸集成系统，在有效提高解吸性能的同时，以微波液相恒温解吸为基础，实现超声波、负压以及液相沸腾蒸发多场协同微波液相恒温解吸多种运行模式。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种多场协同微波液相恒温解吸集成系统，包括解吸系统及换热系统，所述解吸系统包括微波解吸装置、超声波发生器及超声波换能器，所述微波解吸装置内设置有解吸反应器；所述换热系统包括冷凝器、第一冷却液喷射池、第一换热器、解吸液储存罐、第二冷却液储存罐、第二换热器、第一液体泵、第二液体泵、第三液体泵、第四液体泵、第五液体泵、真空泵及液体喷射泵；所述第二冷却液储存罐经过所述第五液体泵和所述解吸反应器连通，所述解吸反应器和所述第二换热器连通，所述第二换热器和所述第二冷却液储存罐连通，所述第一冷却液喷射池经过所述第二液体泵和所述第二换热器连通，所述第二换热器与所述第一冷却液喷射池连通；所述解吸液储存罐经过所述第四液体泵和所述解吸反应器连通，所述解吸反应器和所述第一换热器连通，所述第一换热器和所述解吸液储存罐连通，所述第一冷却液喷射池经过所述第三液体泵和所述第一换热器连通，所述第一换热器和所述第一冷却液喷射池连通；所述解吸反应器上设置有第一排气口，所述第一排气口通过排气管和所述冷凝器连通，所述冷凝器上通过管道连通有真空泵，所述冷凝器及所述真空泵之间的管道上还设置有真空压力表，所述真空泵与外界连通，所述第一冷却液喷射池经过所述第一液体泵和所述冷凝器连通，所述冷凝器和所述第一冷却液喷射池连通。优选的，所述微波解吸装置包括第一控制面板、谐振腔体及磁控管，所述微波解吸装置由纵板分隔为左室和右室，所述左室内设置有所述谐振腔体，所述右室上设置有所述第一控制面板，所述纵板上、所述左室和右室之间设置有所述磁控管；所述谐振腔体内设置有所述解吸反应器，所述解吸反应器包括内管及外壳，所述内管置于所述外壳内，所述解吸反应器的外壳顶部并排设置有与外界相通的第一排气口、第二排气口及第三排气口，所述第一排气口上密封连通有气-汽混合产物排气管的一端，所述气-汽混合产物排气管的另一端贯穿所述谐振腔体的顶部并向外延伸，并连通有所述冷凝器，所述冷凝器上还通过管道连通有用于抽吸所述解吸反应器中的气-汽混合产物并建立所需解吸负压的所述真空泵，所述冷凝器及所述真空泵之间还设置有用于监视并在相应液相解吸温度下实现对应负压解吸功能的所述真空压力表，所述第二排气口与所述超声波换能器密封连通，所述微波解吸装置的顶部设置有所述超声波换能器，所述第三排气口上密封连接有热电偶，所述热电偶位于所述解吸反应器的外壳内，所述微波解吸装置内置的信号连接线将所述热电偶测量的解吸液温度信号传输至所述微波解吸装置的第一控制面板上；所述谐振腔体上设置有防止微波泄露的第一微波抑制口、第二微波抑制口、第三微波抑制口及第四微波抑制口，并通过所述第一微波抑制口接入超声波换能器，通过所述第二微波抑制口及所述第三微波抑制口使解吸液进出微波解吸装置，通过所述第四微波抑制口引出解吸反应器中的气-汽混合产物；所述微波解吸装置内、谐振腔体底部设置有搅拌速度可调的磁力搅拌器，所述微波解吸装置内位于谐振腔体一侧设置有用于产生微波能并实现对所述解吸反应器中的解吸液进行微波解吸的磁控管，所述磁控管的微波能经波导线以多点正交形式馈入所述微波解吸装置的谐振腔体内；所述超声波发生器与所述超声波换能器通过高频连接线连接，经所述超声波换能器通过第一微波抑制口的开口，接入所述解吸反应器中，所述超声波发生器通过位于所述超声波发生器上的第二控制面板的调节和控制发射超声波，实现对所述解吸反应器中的解吸液超声波解吸功能。优选的，所述负压包括自然环境对应的大气压力；所述液相解吸温度为所述负压下对应的沸腾温度或未沸腾温度。优选的，所述解吸反应器的外壳为玻璃外壳、陶瓷外壳或者塑料外壳；所述解吸反应器的内管为玻璃管或陶瓷管。优选的，所述换热系统的具体换热过程为：所述解吸液储存罐中的解吸液经由第四液体泵被输送至解吸反应器的外壳与内管之间进行解吸，并通过位于所述解吸反应器内管中的非极性冷却液换热，解吸后产生的气-汽混合产物经冷凝器冷却后形成不凝结气体和凝结液，所述不凝结气体经由产生负压的真空泵被排出，所述凝结液回流至解吸反应器中并与解吸液混合后再经第一换热器被二次降温后返回解吸液储存罐中，然后再经由第四液体泵被输送至解吸反应器中循环解吸；所述第二冷却液储存罐中内置有非极性冷却液，所述非极性冷却液经第五液体泵被输送至解吸反应器的内管中，在给解吸液降温后，自身被加热，然后经第二换热器被降温后回到所述第二冷却液储存罐中；所述第一冷却液喷射池中内置有冷却水，所述冷却水经第一液体泵输送到冷凝器中，并通过所述冷凝器为解吸后产生的气-汽混合产物进行降温；所述第一冷却液喷射池中的冷却水经由第二液体泵输送到第二换热器中，并通过所述第二换热器为非极性冷却液降温；所述第一冷却液喷射池中的冷却水经由第三液体泵输送到第一换热器中，并通过所述第一换热器对解吸液进行降温；换热升温后的冷却水经回流后均返回至所述第一冷却液喷射池内，然后经设置于所述第一冷却液喷射池中的液体喷射泵雾化并与空气进行热交换而降温。优选的，所述非极性冷却液为具有非极性、高导热系数、大比热特性的四氯化碳、煤油、导热油和变压器油中的一种。优选的，所述冷凝器的冷源来自所述第一冷却液喷射池的冷却水，热源来自所述解吸反应器的气-汽混合产物；所述冷凝器结构采用管壳式，所述第一冷却液喷射池的冷却水流经壳程，所述解吸反应器的气-汽混合产物流经管程；所述冷凝器内部管子结构采用直管、蛇形管和螺旋盘管之一。优选的，所述第一换热器冷源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多场协同微波液相恒温解吸集成系统，其特征在于，包括解吸系统及换热系统，所述解吸系统包括微波解吸装置(1)、超声波发生器(17)及超声波换能器(18)，所述微波解吸装置(1)内设置有解吸反应器(2)；所述换热系统包括冷凝器(3)、第一冷却液喷射池(4)、第一换热器(5)、解吸液储存罐(6)、第二冷却液储存罐(7)、第二换热器(8)、第一液体泵(9)、第二液体泵(10)、第三液体泵(11)、第四液体泵(12)、第五液体泵(13)、真空泵(14)及液体喷射泵(16)；/n所述第二冷却液储存罐(7)经过所述第五液体泵(13)和所述解吸反应器(2)连通，所述解吸反应器(2)和所述第二换热器(8)连通，所述第二换热器(8)和所述第二冷却液储存罐(7)连通，所述第一冷却液喷射池(4)经过所述第二液体泵(10)和所述第二换热器(8)连通，所述第二换热器(8)与所述第一冷却液喷射池(4)连通；所述解吸液储存罐(6)经过所述第四液体泵(12)和所述解吸反应器(2)连通，所述解吸反应器(2)和所述第一换热器(5)连通，所述第一换热器(5)和所述解吸液储存罐(6)连通，所述第一冷却液喷射池(4)经过所述第三液体泵(11)和所述第一换热器(5)连通，所述第一换热器(5)和所述第一冷却液喷射池(4)连通；所述解吸反应器(2)上设置有第一排气口(29)，所述第一排气口(29)通过排气管(27)和所述冷凝器(3)连通，所述冷凝器(3)上通过管道连通有真空泵(14)，所述冷凝器(3)及所述真空泵(14)之间的管道上还设置有真空压力表(15)，所述真空泵(14)与外界连通，所述第一冷却液喷射池(4)经过所述第一液体泵(9)和所述冷凝器(3)连通，所述冷凝器(3)和所述第一冷却液喷射池(4)连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多场协同微波液相恒温解吸集成系统，其特征在于，包括解吸系统及换热系统，所述解吸系统包括微波解吸装置(1)、超声波发生器(17)及超声波换能器(18)，所述微波解吸装置(1)内设置有解吸反应器(2)；所述换热系统包括冷凝器(3)、第一冷却液喷射池(4)、第一换热器(5)、解吸液储存罐(6)、第二冷却液储存罐(7)、第二换热器(8)、第一液体泵(9)、第二液体泵(10)、第三液体泵(11)、第四液体泵(12)、第五液体泵(13)、真空泵(14)及液体喷射泵(16)；
所述第二冷却液储存罐(7)经过所述第五液体泵(13)和所述解吸反应器(2)连通，所述解吸反应器(2)和所述第二换热器(8)连通，所述第二换热器(8)和所述第二冷却液储存罐(7)连通，所述第一冷却液喷射池(4)经过所述第二液体泵(10)和所述第二换热器(8)连通，所述第二换热器(8)与所述第一冷却液喷射池(4)连通；所述解吸液储存罐(6)经过所述第四液体泵(12)和所述解吸反应器(2)连通，所述解吸反应器(2)和所述第一换热器(5)连通，所述第一换热器(5)和所述解吸液储存罐(6)连通，所述第一冷却液喷射池(4)经过所述第三液体泵(11)和所述第一换热器(5)连通，所述第一换热器(5)和所述第一冷却液喷射池(4)连通；所述解吸反应器(2)上设置有第一排气口(29)，所述第一排气口(29)通过排气管(27)和所述冷凝器(3)连通，所述冷凝器(3)上通过管道连通有真空泵(14)，所述冷凝器(3)及所述真空泵(14)之间的管道上还设置有真空压力表(15)，所述真空泵(14)与外界连通，所述第一冷却液喷射池(4)经过所述第一液体泵(9)和所述冷凝器(3)连通，所述冷凝器(3)和所述第一冷却液喷射池(4)连通。


2.根据权利要求1所述的一种多场协同微波液相恒温解吸集成系统，其特征在于，所述微波解吸装置(1)包括第一控制面板(25)、谐振腔体(24)及磁控管(23)，所述微波解吸装置(1)由纵板分隔为左室和右室，所述左室内设置有所述谐振腔体(24)，所述右室上设置有所述第一控制面板(25)，所述纵板上、所述左室和右室之间设置有所述磁控管(23)；
所述谐振腔体(24)内设置有所述解吸反应器(2)，所述解吸反应器(2)包括内管及外壳，所述内管置于所述外壳内，所述解吸反应器(2)的外壳顶部并排设置有与外界相通的第一排气口(29)、第二排气口(30)及第三排气口(31)，所述第一排气口(29)上密封连通有气-汽混合产物排气管(27)的一端，所述气-汽混合产物排气管(27)的另一端贯穿所述谐振腔体(24)的顶部并向外延伸，并连通有所述冷凝器(3)，所述冷凝器(3)上还通过管道连通有用于抽吸所述解吸反应器(2)中的气-汽混合产物并建立所需解吸负压的所述真空泵(14)，所述冷凝器(3)及所述真空泵(14)之间还设置有用于监视并在相应液相解吸温度下实现对应负压解吸功能的所述真空压力表(15)，所述第二排气口(30)与所述超声波换能器(18)密封连通，所述微波解吸装置(1)的顶部设置有所述超声波换能器(18)，所述第三排气口(31)上密封连接有热电偶(28)，所述热电偶(28)位于所述解吸反应器(2)的外壳内，所述微波解吸装置(1)内置的信号连接线将所述热电偶(28)测量的解吸液温度信号传输至所述微波解吸装置(1)的第一控制面板(25)上；
所述谐振腔体(24)上设置有防止微波泄露的第一微波抑制口(19)、第二微波抑制口(20)、第三微波抑制口(21)及第四微波抑制口(22)，并通过所述第一微波抑制口(19)接入超声波换能器(18)，通过所述第二微波抑制口(20)及所述第三微波抑制口(21)使解吸液进出微波解吸装置(1)，通过所述第四微波抑制口(22)引出解吸反应器(2)中的气-汽混合产物；
所述微波解吸装置(1)内、谐振腔体(24)底部设置有搅拌速度可调的磁力搅拌器，所述微波解吸装置(1)内位于谐振腔体(24)一侧设置有用于产生微波能并实现对所述解吸反应器(2)中的解吸液进行微波解吸的磁控管(23)，所述磁控管(23)的微波能经波导线以多点正交形式馈入所述微波解吸装置(1)的谐振腔体(24)内；所述超声波发生器(17)与所述超声波换能器(18)通过高频连接线连接，经所述超声波换能器(18)通过第一微波抑制口(19)的开口，接入所述解吸反应器(2)中，所述超声波发生器(17)通过位于所述超声波发生器(17)上的第二控制面板(26)的调节和控制发射超声波，实现对所述解吸反应器(2)中的解吸液超声波解吸功能。


3.根据权利要求2所述的一种多场协同微波液相恒温解吸集成系统，其特征在于，所述负压包括自然环境对应的大气压力；所述液相解吸温度为所述负压下对应的沸腾温度或未沸腾温度。


4.根据权利要求2所述的一种多场协同微波液相恒温解吸集成系统，其特征在于，所述解吸反应器(2)的外壳为玻璃外壳、陶瓷外壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子敬，韩锋，崔鹏，张维蔚，云峰，曹泽，李斌豪，王哲，王世昌，冯宇，王俊娜，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙;15