[发明专利]一种回收和纯化一氧化二氮的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一氧化二氮领域，具体涉及从含有一氧化二氮的混合气中回 收和纯化一氧化二氮的装置。

背景技术

一氧化二氮，俗称笑气，化学式为N₂O,因其具有麻醉、氧化、助燃的作 用，而在工业上被广泛应用。在工业上，制造一氧化二氮的经典方法是通过 硝酸铵分解，即使是通过上述分解的方式，得到的一氧化二氮的浓度在95％ 左右，为了更好的应用一氧化二氮，往往需要对其纯化。而同时，在硝酸的 生成过程中，或者在己二酸(尼龙单体)的生产过程中，一氧化二氮作为副 产物大量产生。而一氧化二氮同时又是温室气体，直接将含有一氧化二氮的 副产物废气排到空中将会产生严重的温室效应，出于环保的目的，人们在将 上述废气流在排放大气前将其大部分分解，虽然说经过分解，上述废气流可 以排放，但是，上述废气流中的成分没有得到利用，浪费掉了，尤其是所含 的大量的一氧化二氮。

上述废气流除一氧化二氮外包含多种杂质，如氮的高价化合物、二氧化 碳、一氧化碳、氮气、氧气、氩气、湿汽和有机杂质等，其中一氧化二氮的 含量可高达20％-50％，可以看出，如果将上述废气流中的杂质去掉，也就 是将上述废气流中的一氧化二氮回收并进行纯化同时将其施以工业应用，既 达到了环保的目的，又使一氧化二氮得到了有效利用，一举两得。对于上述 设想，已有相关研究人员进行了相关研究，如中国专利文献CN104229760A 公开了一氧化二氮的回收和纯化的系统，该系统包括含有N₂O和杂质的气 流，所述杂质包含轻质和重质杂质、湿汽或水以及有机化合物；具有至少一 个压缩级的压缩机，用于将所述气流压缩至预设压力；冷却和干燥装置，用 于从所述气流移除所述湿汽和水；吸附装置，用于从所述气流移除所述重质 装置、所述湿汽或水和所述有机化合物；缓冲罐，用于储存从所述吸附装置 出来的气流；液化装置，用于将从所述缓冲罐出来的气流至少部分地液化成 含有N₂O和非冷凝性气体的气体混合物及液体混合物；释放装置，用于将 所述气体混合物排回到所述吸附装置并将所述液体混合物送往蒸馏装置；蒸 馏装置，用于通过蒸馏从所述液体混合物移除所述轻质杂质和所述有机化合 物，将含有N₂O和非冷凝性气体的蒸汽相气体排回到所述压缩机，并产生 纯化的液体N₂O；以及用于储存和分配所述纯化的液体N₂O的罐；其中所 述蒸馏装置包括至少一个闪蒸罐、至少一个带有回流的蒸馏塔或其组合；进 一步，该系统还包括湿法涤气吸收装置，用于从所述气流中移除所述重质杂 质。

上述技术通过包括但不限于湿法涤气、吸附、液化、闪蒸或带有回流的 连续蒸馏的单元操作的组合从含有N₂O的气流回收一氧化二氮，以生产不 同等级的一氧化二氮。但是，上述技术中，最终产物中的二氧化碳浓度水平 通过湿法涤气装置和吸附装置来控制，并同时移除其他重质杂质如NO₂,即 在上述技术中，将废气流通过碱和水的湿法涤气器的吸收和吸附装置的组合 来移除重质杂质NO₂和CO₂，然而，申请人认为，简单通过湿法涤气器和吸 附装置来出去重质杂质效果不理想，且在整个过程中亦没有去除废气流中细 微粒子的技术。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术的一氧化二氮的回收和 纯化技术去除重质杂质不理想的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种回收和纯化一氧化二氮的装置， 其包括：

第一洗涤装置，设置有第一洗涤液入口和第一洗涤液出口，底部设置有 废气流入口，顶部设置有气流出口；

第一吸附装置，设置有气流入口和气流出口，所述第一吸附装置的气流 入口与所述第一洗涤装置的气流出口想连通；

第二洗涤装置，设置有第二洗涤液入口和第二洗涤液出口，底部设置有 气流入口，顶部设置有气流出口；所述第二洗涤装置的气流入口与所述第一 吸附装置的气流出口相连通；

第二吸附装置，设置有气流入口和气流出口，所述第二吸附装置的气流 入口与所述第二洗涤装置的气流出口相连通；

第一压缩装置，设置有气流入口和气流出口，所述第一压缩装置的气流 入口与所述第二吸附装置的气流出口相连通；