[实用新型]一种电渗析与双极膜电渗析耦合的劣化胺液净化回收装置

说明书

本实用新型公开了一种电渗析与双极膜电渗析耦合的劣化胺液净化回收装置，包括电渗析膜堆、双极膜电渗析膜堆、高频直流开关电源、水泵、储罐、过滤器和换热器，所述储罐依次连接所述水泵、过滤器和换热器后与所述电渗析膜堆连接，所述电渗析膜堆、高频直流开关电源、水泵、储罐、过滤器和换热器构成电渗析处理单元，所述双极膜电渗析膜堆、高频直流开关电源、水泵、储罐、过滤器和换热器构成双极膜电渗析（BMED）处理单元，所述电渗析处理单元与双极膜电渗析（BMED）处理单元连接，所述高频直流开关电源为所述电渗析膜堆和双极膜电渗析膜堆供电。

技术领域

本实用新型涉及净化回收装置技术领域，尤其涉及一种电渗析与双极膜电渗析耦合的劣化胺液净化回收装置。

背景技术

醇胺法脱硫广泛应用于炼厂气和天然气等含硫气体的净化。醇胺溶液在循环使用过程中存在一定程度的降解,降解的酸性产物与醇胺反应生成一系列盐, 这种盐很难通过温度变化从再生塔中解析出来, 故称为热稳态盐( HSS )。目前，最常用的醇胺脱硫剂为氮甲基二乙醇胺（MDEA），其形成的热稳态盐分子式为MDEA·HX，其中X为酸根离子（如草酸根、乙酸根、硫酸根、氯离子等）。由于醇胺溶液中几乎不存在金属离子, 因此, 脱除HSS 的本质就是去除难挥发的无机酸及有机酸。由于HSS“束缚”醇胺分子, 不仅造成醇胺脱硫剂性质劣化如有效浓度减小、吸收能力下降, 还会导致醇胺溶液黏度增大、输送能耗增加; 此外，热稳态盐浓度的升高还会造成醇胺脱硫发泡、冲塔且难以消除, 对设备、管线以及后续工段造成不利影响。

目前，解除HSS“束缚”作用的方法有以下几种方式：

1、向劣化胺液中加入液碱：

通过NaOH与热稳态盐反应（NaOH +MDEA·HX = MDEA + NaX +H2O），达到释放醇胺分子MDEA的效果，但该过程会向胺液中引入Na+，增加胺液中无机盐含量，算着液碱的加入，Na+含量不断累积，最终会析出结晶盐NaX，堵塞管线与塔板。

2、阴离子树脂交换法：

将劣化胺液通入阴离子交换树脂柱，以阴离子树脂中的OH-置换掉酸根离子X-，达到释放醇胺分子MDEA的效果。置换完成后，需要使用除盐水将树脂柱中残留的胺液冲回系统以减少胺液的损失，该过程不可避免的会向系统中带入水和Na+，导致系统胺液浓度稀释与Na+含量的升高；此外，阴离子树脂交换容量饱和后，需使用3~4%的NaOH溶液再生，且树脂柱冲洗需要消耗大量的除盐水，最终产生大量碱性废水。

3、电渗析法：

电渗析技术是利用荷电离子膜的选择透过性从水溶液和其他带电组分中分离带电离子的过程，是一个以电位差为推动力的膜分离过程。电渗析器由阴极板、阳极板、阴离子交换膜、阳离子交换膜、隔板构成。阴离子交换膜、阳离子交换膜、隔板在阴、阳电极板之间按照一定的次序交替排列，构成脱盐室和浓缩室。在直流电场作用下，通入电渗析器脱盐隔室中的阳离子穿过阳膜向阴极板移动，阴离子穿过阴膜向阳极板移动，并最终在浓缩室汇合，从而达到溶液脱盐、浓缩得效果。

将劣化胺液通入电渗析器脱盐室，浓缩室通入除盐水，然后在阴、阳极板上施加一定的直流电压，形成直流电场，此时，阳离子、阴离子分别通过阳膜、阴膜进入浓缩室，达到脱盐的目的。由于阳膜对阳离子类型没有选择性，因此，被热稳态盐“束缚”的醇胺分子MDEA·H+可穿过阳膜进入电渗析器浓缩室被当成废水排放掉，一方面会造成部分胺液损失，另一方面会导致废水COD值升高，增加废水处理难度。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种电渗析与双极膜电渗析耦合的劣化胺液净化回收装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：