一種通過酸性氣制備碳酸氫鈉的方法及裝置與流程

本發(fā)明涉及一種通過酸性氣制備碳酸氫鈉的方法及裝置，屬于化學(xué)工程領(lǐng)域，適用于石油化工領(lǐng)域酸性氣體的綜合利用。

背景技術(shù)：
硫元素普遍存在于化石燃料中，當(dāng)石油進(jìn)入精細(xì)分餾與深加工過程時(shí)，與氫形成硫化氫氣體，該過程往往還伴生二氧化碳?xì)怏w、氨氣等。冶金行業(yè)的原料中也存在硫元素，但由于其加工過程多為高溫工況，硫元素被氧化，主要生成二氧化硫酸性氣。其它產(chǎn)生酸性氣的工況多發(fā)生在化工生產(chǎn)過程或化工產(chǎn)品使用過程。石油化工行業(yè)的酸性氣主要來(lái)自于天然氣開采、油田伴生氣、煤化工、煉油化工行業(yè)。在能源進(jìn)行加工處理的過程中又會(huì)對(duì)后續(xù)的處理產(chǎn)生不利影響（如催化劑中毒、管道腐蝕），因此必須控制工藝原料和產(chǎn)品中的硫含量。在脫硫的過程中硫元素以硫化氫的形式離開工藝系統(tǒng)外排進(jìn)入鍋爐焚燒，以二氧化硫的形式排入大氣。我國(guó)煙氣脫硫技術(shù)起步比較晚，脫硫副產(chǎn)品利用率更低。所以，絕大部分脫硫副產(chǎn)品閑置堆放，占用大量土地資源并造成二次污染。而采用脫硫劑循環(huán)再生使用、回收硫資源的脫硫技術(shù)，其回收產(chǎn)品為單質(zhì)硫和硫酸等，均可作為化工原料，相對(duì)于其他脫硫工藝而言，其回收產(chǎn)品有更好的市場(chǎng)前景。我國(guó)煉廠酸性氣的處理，主要是利用酸性氣制備硫磺，目前比較常用的有兩種工藝技術(shù)，一種是二級(jí)克勞斯工藝結(jié)合尾氣加氫還原工藝，及溶劑吸收工藝技術(shù)。另一種工藝技術(shù)是美國(guó)Merichem公司氣體技術(shù)產(chǎn)品公司開發(fā)的LO-CAT工藝技術(shù)?？藙谒沽蚧腔厥占夹g(shù)經(jīng)過了一系列的發(fā)展和完善，已經(jīng)形成了一個(gè)較為龐大的技術(shù)體系。最初的克勞斯法是硫化氫和氧先進(jìn)行混合，在一定的溫度條件下催化氧化生成單質(zhì)硫。原始克勞斯法的主要特點(diǎn)是以空氣為氧化劑，反應(yīng)在一個(gè)固定床絕熱反應(yīng)器中進(jìn)行。1938年德國(guó)法本公司對(duì)原始克勞斯法進(jìn)行改良，將硫化氫的氧化反應(yīng)分為兩個(gè)階段進(jìn)行：第一階段是1/3的硫化氫氧化為二氧化硫，反應(yīng)熱用蒸汽回收；第二階段是剩余2/3的硫化氫和二氧化硫反應(yīng)生成單質(zhì)硫。這一技術(shù)革新解決了原始克勞斯法3個(gè)問題：一是克勞斯反應(yīng)爐主要是硫化氫氧化為二氧化硫的反應(yīng)，不需要維持低的反應(yīng)溫度；二是80%的反應(yīng)熱可以回收，回收方式為蒸汽；三是硫化氫的處理量比原始克勞斯法提高了50倍。這一技術(shù)被稱為改良克勞斯法。在實(shí)際應(yīng)用中，為了適應(yīng)不同的酸性氣組成和滿足日益嚴(yán)格的二氧化硫排放要求，改良克勞斯法形成了四種基本的工藝過程：直流法、分流法、硫循環(huán)法和直接氧化法。改良克勞斯法被簡(jiǎn)稱為克勞斯技術(shù)，或者被稱為經(jīng)典克勞斯法。克勞斯法作為現(xiàn)今應(yīng)用最廣泛的硫磺回收技術(shù)，人們對(duì)此技術(shù)做了大量的研究。在此基礎(chǔ)上提出了富氧克勞斯技術(shù)、超級(jí)克勞斯技術(shù)（SuperClaus99）、超優(yōu)克勞斯技術(shù)（SuperClaus99.5）等。迄今為止，處理硫化氫最主要的手段是醇胺法吸收工藝和克勞斯硫回收工藝，尤其在超級(jí)克勞斯工藝開發(fā)以后，硫化氫的脫除率達(dá)到了99%以上。目前，該法已在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。LO-CAT工藝采用多元螯合的鐵催化劑使硫化氫直接轉(zhuǎn)化為元素硫，硫化氫的脫除率超過99.9%。LO-CAT工藝能夠適合酸性氣量波動(dòng)較大，以及硫化氫含量在0～100%的各種工況，原料適應(yīng)條件寬泛，適應(yīng)酸性氣波動(dòng)變化的實(shí)際情況。且LO-CAT液體氧化還原技術(shù)處理方案不使用任何有毒的化學(xué)制品，并且不會(huì)產(chǎn)生任何有害的廢氣副產(chǎn)品，對(duì)環(huán)境安全的催化劑可以在處理過程中不斷再生。LO-CAT脫硫工藝運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益主要取決于脫硫液的穩(wěn)定性以及化學(xué)品的消耗。根據(jù)鐵離子和絡(luò)合劑之間形成絡(luò)合物的不同其穩(wěn)定性也不同特點(diǎn)，LO-CAT選擇了不同的絡(luò)合劑來(lái)配置絡(luò)合鐵溶液，防止硫化亞鐵沉淀的產(chǎn)生。LO-CAT工藝技術(shù)特點(diǎn)是工藝流程簡(jiǎn)單，操作彈性大，占地面積小，初次投資費(fèi)用低；但運(yùn)行成本過高，化學(xué)溶劑消耗大，不適合規(guī)模較大的脫硫裝置，含鐵廢水難處理，硫磺產(chǎn)品質(zhì)量不高。LO-CAT工藝國(guó)外主要致力于降低生產(chǎn)成本，減少設(shè)備尺寸以及改善硫磺的質(zhì)量等。國(guó)內(nèi)方面，LO-CAT工藝所使用的主要催化劑和其他化學(xué)藥劑均為進(jìn)口，相關(guān)催化劑的研究工作還處于起步階段LO-CAT催化劑的研發(fā)還需投入大量工作。硫酸作為基本的化工原料之一，廣泛用于各行各業(yè)。用酸性氣中含有的硫化氫作為原料，可以省去許多工藝步驟，即節(jié)省了投資，又降低了成本，還可以有效的回收利用硫資源。由于小型煉廠酸性氣氣量較小，只能生產(chǎn)較低濃度的工業(yè)硫酸，不能生產(chǎn)價(jià)值更高的發(fā)煙硫酸，經(jīng)濟(jì)效益不高，同時(shí)，由于硫酸的運(yùn)輸、儲(chǔ)存均有一定難度，因此，煉油廠附近穩(wěn)定的市場(chǎng)需求是限制其發(fā)展的重要因素。專利CN101143714A公開了一種利用高含烴的酸性氣制備硫酸的方法，硫化氫酸性氣體按比例分別進(jìn)入第一、第二硫化氫燃燒爐中燃燒，從第一燃燒爐出來(lái)的高溫爐氣，通過爐氣冷卻器，被空氣冷卻到一定溫度，然后進(jìn)入第二燃燒爐與補(bǔ)充的含硫化氫酸性氣體繼續(xù)與爐氣中剩余空氣一起燃燒，第二燃燒爐出來(lái)的高溫爐氣進(jìn)入余熱鍋爐儲(chǔ)熱，再進(jìn)入凈化工段、轉(zhuǎn)化工段、干吸工段進(jìn)行常規(guī)制酸。此工藝方法只能生產(chǎn)98%工業(yè)硫酸，不能生產(chǎn)價(jià)值更高的發(fā)煙硫酸，同時(shí)，由于硫酸的運(yùn)輸、儲(chǔ)存均有一定難度，因此，煉油廠附近穩(wěn)定的市場(chǎng)需求是限制其發(fā)展的重要因素。酸性氣的綜合利用，可以采用投資較少的吸收法脫硫工藝技術(shù)，該技術(shù)以堿劑為吸收劑，將硫化氫回收制備亞硫酸鹽。該技術(shù)將酸性氣進(jìn)行燃燒生成二氧化硫，然后送入吸收塔進(jìn)行化學(xué)吸收生成亞硫酸鹽溶液，再將溶液與堿性吸收劑反應(yīng)，制備亞硫酸鹽液體產(chǎn)品，或者生成亞硫酸鹽結(jié)晶物，經(jīng)分離、干燥等工序制備成亞硫酸鹽固體產(chǎn)品。該工藝裝置流程較短，反應(yīng)簡(jiǎn)單，操作彈性大，可適用于中小氣量的酸性氣工況，且氣量波動(dòng)對(duì)生產(chǎn)過程無(wú)影響，可通過選擇不同的工序生產(chǎn)固體或者液體產(chǎn)品，選擇不同的吸收劑可生產(chǎn)不同類型的亞硫酸鹽，且通過三段吸收實(shí)現(xiàn)尾氣達(dá)標(biāo)排放，實(shí)現(xiàn)凈化尾氣的目的。但實(shí)際生產(chǎn)過程中存在設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，維修費(fèi)用較高的確定。酸性氣的綜合利用，也可以采用投資較少的新型吸收法脫硫工藝技術(shù)，生產(chǎn)化工產(chǎn)品硫化堿。硫化堿廣泛應(yīng)用于選礦、農(nóng)藥、染料、制革生產(chǎn)以及有機(jī)合成等工業(yè)。其中，染料工業(yè)中硫氫化鈉用于合成有機(jī)中間體和制備硫化染料的助劑；制革工業(yè)用于生皮的脫毛及鞣革，應(yīng)用于制革工業(yè)常規(guī)浸泡，能均勻松散皮料纖維組織，使皮料能緩慢膨脹，具有明顯的抗皺和提高革得率作用，并可確保皮料藍(lán)皮的顏色，保證皮料的感觀和質(zhì)量；化肥工業(yè)中硫氫化鈉可用于脫去活性炭脫硫劑中的單體硫；農(nóng)藥工業(yè)中是制造硫化銨及農(nóng)藥乙硫醇半成品的原料；采礦工業(yè)中硫氫化鈉大量用于銅礦選礦；人造纖維生產(chǎn)中用于亞硫酸染色等方面；硫氫化鈉還可用于廢水處理。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)苛，硫磺產(chǎn)品在市場(chǎng)上的用量降低，價(jià)格也日益走低，硫磺價(jià)格約600元/噸，而硫化鈉的市場(chǎng)價(jià)格為2600元/噸，硫氫化鈉的市場(chǎng)價(jià)格更是達(dá)到3200元/噸。利用酸性氣生產(chǎn)低濃度溶液產(chǎn)品：低濃度有效避免結(jié)晶，但溶液產(chǎn)品沒有使用價(jià)值，必須進(jìn)行多級(jí)蒸發(fā)濃縮，能耗很高，沒有經(jīng)濟(jì)性。專利CN102515112A《一種利用粘膠纖維生產(chǎn)中生產(chǎn)的硫化氫廢氣制備硫化鈉的方法》設(shè)置噴淋吸收、兩級(jí)蒸發(fā)及冷卻結(jié)晶過程，該技術(shù)只能生產(chǎn)濃度極低的溶液，存在流程長(zhǎng)、生成的低濃度產(chǎn)品液蒸發(fā)、濃縮過程能耗高等問題。專利CN103466559A《三釜式硫氫化鈉連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)》，以氫氧化鈉為吸收液，采用三級(jí)逆流吸收過程，實(shí)現(xiàn)硫氫化鈉溶液的連續(xù)化生產(chǎn)。該技術(shù)的原料氣需進(jìn)行脫除二氧化碳的預(yù)處理，存在流程長(zhǎng)、生產(chǎn)裝置復(fù)雜、特別是原料氣預(yù)處理能耗很高，裝置復(fù)雜等問題。專利CN101654226A《硫化染料廢氣制備硫化堿的方法》，以含硫化氫的硫化染料廢氣為原料，加入堿進(jìn)行反應(yīng)，生成硫化堿。該技術(shù)生產(chǎn)過程為間歇操作，存在堿劑及產(chǎn)品低濃度，清洗裝置繁雜，產(chǎn)生廢水，實(shí)例3、4易產(chǎn)生堵塞、無(wú)法連續(xù)生成，且存在固廢問題。專利CN103495329A《一種脫除硫化氫并回收硫磺的工藝》，由酸性水汽提脫除硫化氫、碳酸鈉吸收硫化氫、富液在脫硫催化劑作用下生產(chǎn)硫泡沫，及過濾、熔硫生產(chǎn)單質(zhì)硫四部分構(gòu)成。該技術(shù)存在脫硫催化劑昂貴，硫泡沫夾帶催化劑導(dǎo)致硫產(chǎn)品純度不高，有固廢產(chǎn)生等問題。酸性氣為硫化氫和二氧化碳?xì)怏w的混合氣體：在石油化工領(lǐng)域，酸性氣通常為硫化氫、二氧化碳混合體，以堿劑為吸收劑、生產(chǎn)硫化鈉或硫氫化鈉溶液產(chǎn)品時(shí)，通常會(huì)形成硫化鈉、硫氫化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉等物質(zhì)，當(dāng)濃度達(dá)到一定值時(shí)，會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶，導(dǎo)致裝置堵塞而無(wú)法正常實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。對(duì)于石油化工領(lǐng)域的酸性氣處理，目前還停留于“利用的根本原因是硫化氫為極危險(xiǎn)的有毒氣體，必須加以利用或轉(zhuǎn)化”的粗放型思維模式。目前，在“能效倍增、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展”的新要求下，需要一種“節(jié)能、降耗、環(huán)?！钡乃嵝詺馓幚矸椒ā?br/>
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種通過酸性氣制備碳酸氫鈉的方法及裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，適用于煉廠酸性氣的處理，尤其適用于利用酸性氣生產(chǎn)固體碳酸氫鈉和提純硫化氫氣體，能夠?qū)崿F(xiàn)酸性氣凈化和污染物的資源化的雙重目標(biāo)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種通過酸性氣制備碳酸氫鈉的方法，所述方法包括吸收反應(yīng)、加熱、閃蒸分解、固液分離、氣體降溫收集五段過程，實(shí)現(xiàn)尾氣達(dá)標(biāo)排放，并生產(chǎn)符合國(guó)家產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的化工產(chǎn)品；所述方法包括如下步驟：（1）使用吸收反應(yīng)器，其用于接收并處理酸性氣，處理后得到氣相的第1料流和液相的第2料流，所述氣相的第1料流為處理后的酸性氣達(dá)標(biāo)排放，并將所述的第2料流分為第21料流和第22料流兩個(gè)子料流；（2）使用加熱罐，其用于接收來(lái)自吸收反應(yīng)器的第21料流和第22料流，所述第21料流進(jìn)入加熱罐的管程，第22料流進(jìn)入加熱罐的殼程并與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)后的得到的液相的第3料流和第4料流；（3）使用噴射器，其用于接收來(lái)自加熱罐的第4料流，并將所述第4料流分為第41料流和第42料流兩個(gè)子料流，所述的第41料流經(jīng)吸收反應(yīng)器的吸收液入口循環(huán)至所述吸收反應(yīng)器，第42料流經(jīng)吸收反應(yīng)器的液相物料入口循環(huán)至所述的吸收反應(yīng)器；（4）使用閃蒸分解罐，其用于接收來(lái)自加熱罐的第3料流，反應(yīng)后得到氣相的第5料流和第6料流；（5）使用冷卻器，其用于接收來(lái)自閃蒸分解罐的第5料流，經(jīng)冷卻水冷卻后得到氣相的第7料流和液相的第8料流，所述的第8料流與固體氫氧化鈉混合后循環(huán)至加熱罐；（6）使用固液分離器，其用于接收來(lái)自閃蒸分解罐的第6料流，分離后得到液相的第9料流和固相的第10料流，所述第9料流循環(huán)至噴射器，所述第10料流經(jīng)稱重裝袋后得到碳酸氫鈉產(chǎn)品。本發(fā)明方法中，所述酸性氣體包括硫化氫和二氧化碳。本發(fā)明方法中，所述第22料流的體積流量占第2料流總體積流量的10%～40%，優(yōu)選20%～30%。本發(fā)明方法中，所述第42料流的體積流量占第4料流總體積流量的10%～40%，優(yōu)選10%～20%。本發(fā)明方法中，所述吸收反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為70～95℃，優(yōu)選為80～90℃。本發(fā)明方法中，所述吸收反應(yīng)器中，吸收液與酸性氣的液氣比為3～20L/m3，優(yōu)選5～10L/m3。本發(fā)明方法中，所述的第22料流的體積流量與氫氧化鈉溶液的體積流量的比例為3/1～1/1，優(yōu)選為2/1～3/2。本發(fā)明方法中，所述加熱罐的管程出口的硫氫化鈉溶液的溫度為90℃~99℃。本發(fā)明方法中，所述的第8料流與固體氫氧化鈉混合制備的氫氧化鈉溶液質(zhì)量濃度為32%～40%，當(dāng)溶液質(zhì)量濃度高于40%時(shí)，需補(bǔ)充水。本發(fā)明方法中，所述閃蒸分解罐的操作溫度為90℃～98℃，優(yōu)選為92℃～95℃本發(fā)明方法中，所述冷卻器的操作溫度為40℃～80℃，優(yōu)選為50℃～60℃。采用循環(huán)冷卻水，冷卻水的溫度為30℃～40℃，優(yōu)選為32℃～38℃。本發(fā)明方法中，所述吸收反應(yīng)器由上、中、下三段構(gòu)成，其中，上段為液膜發(fā)生管，中段為反應(yīng)管，下段為氣液分離管，所述液膜發(fā)生管、反應(yīng)管、氣液分離管呈上、下串聯(lián)連接，且為同一軸線布置；所述液膜發(fā)生管由外筒體、內(nèi)筒體、上環(huán)形封堵盤和下環(huán)形封堵盤構(gòu)成，液膜發(fā)生管的內(nèi)筒體上開設(shè)呈水平、環(huán)形分布的若干液相通道，液膜發(fā)生管設(shè)有氣相入口和液相物料入口；所述反應(yīng)管由上至下依次為進(jìn)料段、收縮段、喉管段、擴(kuò)張段和出料段，所述反應(yīng)管的進(jìn)料段上端與液膜發(fā)生管的內(nèi)筒體下端連接，反應(yīng)管的管壁設(shè)有吸收液入口，吸收液入口位于喉管段上部；所述氣液分離管由上蓋板、氣液分離管內(nèi)筒體、氣液分離管外筒體和下端板構(gòu)成；氣液分離管的內(nèi)筒體上部與反應(yīng)管的出料段下端連接，氣液分離管設(shè)有氣相出口和液相出口。上述反應(yīng)器中，所述液膜發(fā)生管設(shè)有氣相入口和液相物料入口，所述氣相入口設(shè)置在液膜發(fā)生管的內(nèi)筒體的上端，所述液相物料入口設(shè)置在液膜發(fā)生管的外筒體的側(cè)壁上。上述反應(yīng)器中，所述液相通道為三角形、圓形、長(zhǎng)條形或連續(xù)環(huán)隙中的一種，優(yōu)選為連續(xù)環(huán)隙。液膜發(fā)生管內(nèi)筒體上液相通道的總面積為吸收反應(yīng)器的液相物料入口橫截面積的1～12倍，優(yōu)選3～5倍。上述反應(yīng)器中，所述反應(yīng)管的吸收液入口連接液相分布器，液相分布器設(shè)置在反應(yīng)管中心線上，由上向下噴射吸收液，液相分布器可設(shè)置1～10個(gè)，優(yōu)選4～6個(gè)。上述反應(yīng)器中，所述氣液分離管的內(nèi)筒體底端開設(shè)齒槽，齒槽結(jié)構(gòu)為扇形齒槽、方形齒槽、三角形齒槽，優(yōu)選為三角形齒槽結(jié)構(gòu)，齒槽寬度為3mm～20mm，優(yōu)選5mm～8mm；其底部夾角為15～90°，優(yōu)選30～60°。上述反應(yīng)器中，所述氣液分離管設(shè)有氣相出口和液相出口，氣相出口設(shè)置在氣液分離管的外筒體的側(cè)壁上，且氣相出口的位置高于氣液分離管的內(nèi)筒體的下端出口，液相出口位于氣液分離管的外筒體的底部。本發(fā)明方法中，所述固液分離器包括殼體、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、過濾帶、刮板及隔板；所述固液分離器分為進(jìn)料區(qū)、固液分離區(qū)和出料區(qū)，所述進(jìn)料區(qū)與殼體上部的物料入口連接，所述固液分離區(qū)設(shè)置在殼體內(nèi)中部，由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、刮板及過濾帶構(gòu)成，主動(dòng)輪與從動(dòng)輪之間通過設(shè)有均勻篩孔的過濾帶連接，所述刮板設(shè)置殼體內(nèi)壁上，刮板表面與主動(dòng)輪表面為相切關(guān)系，且刮板與主動(dòng)輪之間有一定間隙，所述刮板用于刮下過濾帶上的結(jié)晶物，所述出料區(qū)位于殼體下部，通過隔板分為固相出料區(qū)和液相出料區(qū)，所述固相出料區(qū)底部設(shè)有固相物料出口，所述液相出料區(qū)設(shè)有液相物料出口，所述隔板位于刮板軸線位置正下方，隔板下端固定在固液分離器殼體底端，隔板上端與主動(dòng)輪有一定間隙。本發(fā)明提供一種通過酸性氣制備碳酸氫鈉的裝置，所述裝置包括：吸收反應(yīng)器，所述吸收反應(yīng)器的氣相入口與酸性氣入口管線連接，其用于接收并處理酸性氣，處理后得到氣相的第1料流和液相的第2料流，并將所述的第2料流分為第21料流和第22料流兩個(gè)子料流，所述氣相的第1料流經(jīng)吸收反應(yīng)器的氣相出口通過凈化氣排放管線排放；加熱罐，其用于接收來(lái)自吸收反應(yīng)器的第21料流和第22料流，所述第21料流經(jīng)吸收反應(yīng)器液相出口通過管線與加熱罐的管程入口連接，第22料流經(jīng)吸收反應(yīng)器液相出口通過管線與加熱罐的殼程入口連接，所述加熱罐的殼程入口還與液相堿液入口管線連接，反應(yīng)后的得到的液相的第3料流和第4料流；噴射器，其用于接收來(lái)自加熱罐的第4料流，所述第4料流經(jīng)加熱罐的管程出口通過管線進(jìn)入噴射器，并將所述第4料流分為第41料流和第42料流兩個(gè)子料流，所述的第41料流通過管線與吸收反應(yīng)器的吸收液入口連接，第42料流通過管線與經(jīng)吸收反應(yīng)器的液相物料入口連接；閃蒸分解罐，其用于接收來(lái)自加熱罐的第3料流，所述第3料流經(jīng)加熱罐的管程出口通過管線進(jìn)入閃蒸分解罐，反應(yīng)后得到氣相的第5料流和第6料流；冷卻器，其用于接收來(lái)自閃蒸分解罐的第5料流，所述第5料流經(jīng)閃蒸分解罐的氣相出口通過管線進(jìn)入冷卻器，冷卻后得到氣相的第7料流和液相的第8料流，所述第7料流經(jīng)冷卻器的氣相出口排出并收集作為氣相產(chǎn)品，所述的第8料流經(jīng)冷卻器的液相出口通過管線與固體氫氧化鈉進(jìn)料管線混合后與加熱罐的殼程入口連接；固液分離器，其用于接收來(lái)自閃蒸分解罐的第6料流，分離后得到液相的第9料流和固相的第10料流，所述第9料流經(jīng)固液分離器的液相出口通過管線與噴射器入口連接，所述第10料流經(jīng)固液分離器的固相出口通過管線與稱重裝袋機(jī)連接。本發(fā)明裝置中，所述吸收反應(yīng)器由上、中、下三段構(gòu)成，其中，上段為液膜發(fā)生管，中段為反應(yīng)管，下段為氣液分離管，所述液膜發(fā)生管、反應(yīng)管、氣液分離管呈上、下串聯(lián)連接，且為同一軸線布置；所述液膜發(fā)生管由外筒體、內(nèi)筒體、上環(huán)形封堵盤和下環(huán)形封堵盤構(gòu)成，液膜發(fā)生管的內(nèi)筒體上開設(shè)呈水平、環(huán)形分布的若干液相通道，液膜發(fā)生管設(shè)有氣相入口和液相物料入口；所述反應(yīng)管由上至下依次為進(jìn)料段、收縮段、喉管段、擴(kuò)張段和出料段，所述反應(yīng)管的進(jìn)料段上端與液膜發(fā)生管的內(nèi)筒體下端連接，反應(yīng)管的管壁設(shè)有吸收液入口，吸收液入口位于喉管段上部；所述氣液分離管由上蓋板、氣液分離管內(nèi)筒體、氣液分離管外筒體和下端板構(gòu)成；氣液分離管的內(nèi)筒體上部與反應(yīng)管的出料段下端連接，氣液分離管設(shè)有氣相出口和液相出口。上述反應(yīng)器中，所述液膜發(fā)生管設(shè)有氣相入口和液相物料入口，所述氣相入口設(shè)置在液膜發(fā)生管的內(nèi)筒體的上端，所述液相物料入口設(shè)置在液膜發(fā)生管的外筒體的側(cè)壁上。上述反應(yīng)器中，所述液相通道為三角形、圓形、長(zhǎng)條形或連續(xù)環(huán)隙中的一種，優(yōu)選為連續(xù)環(huán)隙。液膜發(fā)生管內(nèi)筒體上液相通道的總面積為吸收反應(yīng)器的液相物料入口橫截面積的1～12倍，優(yōu)選3～5倍。上述反應(yīng)器中，所述反應(yīng)管的吸收液入口連接液相分布器，液相分布器設(shè)置在反應(yīng)管中心線上，由上向下噴射吸收液，液相分布器可設(shè)置1～10個(gè)，優(yōu)選4～6個(gè)。上述反應(yīng)器中，所述氣液分離管的內(nèi)筒體底端開設(shè)齒槽，齒槽結(jié)構(gòu)為扇形齒槽、方形齒槽、三角形齒槽，優(yōu)選為三角形齒槽結(jié)構(gòu)，齒槽寬度為3mm～20mm，優(yōu)選5mm～8mm；其底部夾角為15～90°，優(yōu)選30～60°。上述反應(yīng)器中，所述氣液分離管設(shè)有氣相出口和液相出口，氣相出口設(shè)置在氣液分離管的外筒體的側(cè)壁上，且氣相出口的位置高于氣液分離管的內(nèi)筒體的下端出口，液相出口位于氣液分離管的外筒體的底部。本發(fā)明裝置中，所述固液分離器包括殼體、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、過濾帶、刮板及隔板；所述固液分離器分為進(jìn)料區(qū)、固液分離區(qū)和出料區(qū)，所述進(jìn)料區(qū)與殼體上部的物料入口連接，所述固液分離區(qū)設(shè)置在殼體內(nèi)中部，由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、刮板及過濾帶構(gòu)成，主動(dòng)輪與從動(dòng)輪之間通過設(shè)有均勻篩孔的過濾帶連接，所述刮板設(shè)置殼體內(nèi)壁上，刮板表面與主動(dòng)輪表面為相切關(guān)系，且刮板與主動(dòng)輪之間有一定間隙，所述刮板用于刮下過濾帶上的結(jié)晶物，所述出料區(qū)位于殼體下部，通過隔板分為固相出料區(qū)和液相出料區(qū)，所述固相出料區(qū)底部設(shè)有固相物料出口，所述液相出料區(qū)設(shè)有液相物料出口，所述隔板位于刮板軸線位置正下方，隔板下端固定在固液分離器殼體底端，隔板上端與主動(dòng)輪有一定間隙。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法及裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明所述通過酸性氣制備碳酸氫鈉的方法及裝置，經(jīng)過吸收反應(yīng)、加熱、閃蒸分解、固液分離、氣體降溫收集五段過程，以固體氫氧化鈉粉體為原料、利用過程冷凝水制備NaOH溶液，并于部分吸收反應(yīng)生成液NaHS混合制備硫化鈉作為吸收液，同時(shí)利用反應(yīng)放出的熱量加熱吸收反應(yīng)生成液硫氫化鈉，使其受熱分解，其中的一部分為硫化鈉和硫化氫，將高純度的硫化氫氣體進(jìn)行收集，作為氣體產(chǎn)品銷售。該方法不僅可以回收高純度硫化氫氣體，并得到碳酸氫鈉產(chǎn)品，不僅處理了酸性氣，還進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了廢氣的資源化利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，也為硫化氫和二氧化碳的分離提供了一種分離手段。2、本發(fā)明通過酸性氣制備碳酸氫鈉的方法及裝置，所述吸收反應(yīng)器采用本發(fā)明所述的反應(yīng)器，通過設(shè)置液膜發(fā)生管，將反應(yīng)生成液硫化鈉產(chǎn)品液部分回流在反應(yīng)器內(nèi)壁形成液膜，液膜在反應(yīng)管內(nèi)壁與反應(yīng)場(chǎng)之間形成隔離層，防止酸性氣中的H2S、CO2與吸收液反應(yīng)生成的硫化鈉、碳酸鈉結(jié)晶顆粒附著反應(yīng)器內(nèi)壁，同時(shí)以液膜為吸熱介質(zhì)，取出反應(yīng)熱，有效防止產(chǎn)品溶液過度蒸發(fā)，防止器壁過熱導(dǎo)致硫化鈉、碳酸鈉過度蒸發(fā)而結(jié)晶掛壁，保證生產(chǎn)過程穩(wěn)定、連續(xù)長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。3、本發(fā)明通過酸性氣制備碳酸氫鈉的方法及裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，設(shè)備規(guī)模小，操作費(fèi)用少，能耗低，且工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)化工產(chǎn)品的同時(shí)，利用反應(yīng)熱實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明通過酸性氣制備碳酸氫鈉的方法及裝置示意圖。圖2是本發(fā)明吸收反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明固液分離器結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明固液分離器左視圖。具體實(shí)施方式如圖1所示，本發(fā)明提供一種通過酸性氣制備碳酸氫鈉的裝置，所述裝置包括：吸收反應(yīng)器1，所述吸收反應(yīng)器1的氣相入口與酸性氣入口管線10連接，其用于接收并處理酸性氣，處理后得到氣相的第1料流和液相的第2料流，并將所述的第2料流分為第21料流和第22料流兩個(gè)子料流，所述氣相的第1料流經(jīng)吸收反應(yīng)器的氣相出口通過凈化氣排放管線13排放；加熱罐2，其用于接收來(lái)自吸收反應(yīng)器的第21料流和第22料流，所述第21料流經(jīng)吸收反應(yīng)器1液相出口通過管線17與加熱罐2的管程入口連接，第22料流經(jīng)吸收反應(yīng)器1液相出口通過管線16與加熱罐的殼程入口連接，所述加熱罐2的殼程中，第22料流與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)后的得到的液相的第3料流和第4料流；噴射器3，其用于接收來(lái)自加熱罐的第4料流，所述第4料流經(jīng)加熱罐2的管程出口通過管線20進(jìn)入噴射器3，并將所述第4料流分為第41料流和第42料流兩個(gè)子料流，所述的第41料流通過管線21與吸收反應(yīng)器1的吸收液入口連接，第42料流通過管線11與經(jīng)吸收反應(yīng)器1的液相物料入口連接；閃蒸分解罐6，其用于接收來(lái)自加熱罐的第3料流，所述第3料流經(jīng)加熱罐2的管程出口通過管線18進(jìn)入閃蒸分解罐，反應(yīng)后得到氣相的第5料流和第6料流；冷卻器4，其用于接收來(lái)自閃蒸分解罐的第5料流，所述第5料流經(jīng)閃蒸分解罐6的氣相出口通過管線15進(jìn)入冷卻器4，冷卻后得到氣相的第7料流和液相的第8料流，所述第7料流經(jīng)冷卻器12的氣相出口排出并收集作為氣相產(chǎn)品26，所述的第8料流經(jīng)冷卻器4的液相出口通過管線12與固體氫氧化鈉進(jìn)料管線14混合后經(jīng)管線24與加熱罐2的殼程入口連接；固液分離器7，其用于接收來(lái)自閃蒸分解罐的第6料流，所述第5料流經(jīng)閃蒸分解罐的出口通過管線23進(jìn)入固液分離器7，分離后得到液相的第9料流和固相的第10料流，所述第9料流經(jīng)固液分離器7的液相出口通過管線22與噴射器3入口連接，所述第10料流經(jīng)固液分離器的固相出口通過管線25與稱重裝袋機(jī)9連接。如圖2所示，本發(fā)明通過酸性氣制備硫氫化鈉的方法及裝置中，所述吸收反應(yīng)器由上、中、下三段構(gòu)成，其中，上段為液膜發(fā)生管，中段為反應(yīng)管，下段為氣液分離管，所述液膜發(fā)生管、反應(yīng)管、氣液分離管呈上、下串聯(lián)連接，且為同一軸線布置；所述液膜發(fā)生管由外筒體34、內(nèi)筒體33、上環(huán)形封堵盤32和下環(huán)形封堵盤36構(gòu)成，液膜發(fā)生管的內(nèi)筒體33上開設(shè)呈水平、環(huán)形分布的若干液相通道35，液膜發(fā)生管設(shè)有氣相入口32和液相物料入口30，所述氣相入口32設(shè)置在液膜發(fā)生管的內(nèi)筒體33的上端，所述液相物料入口30設(shè)置在液膜發(fā)生管的外筒體34的側(cè)壁上，所述液相通道35為三角形、圓形、長(zhǎng)條形或連續(xù)環(huán)隙中的一種，優(yōu)選為連續(xù)環(huán)隙。所述反應(yīng)管由上至下依次為進(jìn)料段39、收縮段40、喉管段41、擴(kuò)張段42和出料段43，所述反應(yīng)管的進(jìn)料段39上端與液膜發(fā)生管的內(nèi)筒體33下端連接，反應(yīng)管的管壁設(shè)有吸收液入口37，吸收液入口37位于喉管段41上部，所述反應(yīng)管的吸收液入口37連接液相分布器38，液相分布器38設(shè)置在反應(yīng)管中心線上，由上向下噴射吸收液，液相分布器38可設(shè)置1～10個(gè)，優(yōu)選4～6個(gè)；所述氣液分離管由上蓋板47、氣液分離管內(nèi)筒體45、氣液分離管外筒體46和下端板49構(gòu)成；氣液分離管的內(nèi)筒體45上部與反應(yīng)管的出料段43下端連接，氣液分離管設(shè)有氣相出口44和液相出口50，述氣液分離管的內(nèi)筒體45底端開設(shè)齒槽48，齒槽48的結(jié)構(gòu)為扇形齒槽、方形齒槽、三角形齒槽，優(yōu)選為三角形齒槽結(jié)構(gòu)，齒槽寬度為3mm～20mm，優(yōu)選5mm～8mm；其底部夾角為15～90°，優(yōu)選30～60°，所述氣相出口44設(shè)置在氣液分離管的外筒體46的側(cè)壁上，且氣相出口44的位置高于氣液分離管的內(nèi)筒體45的下端出口，液相出口50位于氣液分離管的外筒體46的底部。如圖3、圖4所示，本發(fā)明通過酸性氣制備硫氫化鈉的方法及裝置中，所述固液分離器由殼體57、主動(dòng)輪52、從動(dòng)輪58、過濾帶51、隔板53及刮板61構(gòu)成；所述固液分離器分為進(jìn)料區(qū)、固液分離區(qū)和出料區(qū)，所述進(jìn)料區(qū)與殼體上部的物料入口56連接，所述固液分離區(qū)設(shè)置在殼體內(nèi)中部，由主動(dòng)輪52、從動(dòng)輪58、過濾帶51及刮板61構(gòu)成，主動(dòng)輪52與從動(dòng)輪58之間通過設(shè)有均勻篩孔的過濾帶51連接，所述刮板61設(shè)置殼體57內(nèi)壁上，刮板61表面與主動(dòng)輪52表面為相切關(guān)系，且刮板61與主動(dòng)輪52之間有一定間隙，所述刮板61用于刮下過濾帶51上的結(jié)晶物，所述出料區(qū)位于殼體下部，通過隔板53分為固相出料區(qū)54和液相出料區(qū)60，所述固相出料區(qū)54底部設(shè)有固相物料出口55，所述液相出料區(qū)60設(shè)有液相物料出口59，所述隔板53位于刮板61軸線位置正下方，隔板53下端固定在固液分離器殼體57底端，隔板53上端與主動(dòng)輪57有一定間隙。結(jié)合圖1～圖3，本發(fā)明通過酸性氣制備硫氫化鈉的方法過程如下，來(lái)自酸性氣入口管線10的酸性氣進(jìn)入吸收反應(yīng)器，與吸收液接觸反應(yīng)后得到氣相的第1料流和液相的第2料流，所述第2料流反應(yīng)生成液為含碳酸氫鈉固體顆粒的硫氫化鈉溶液，并將所述的第2料流分為第21料流和第22料流兩個(gè)子料流；所述氣相的第1料流為處理后的酸性氣經(jīng)凈化氣排放管線13達(dá)標(biāo)排放，所述第21料流進(jìn)入加熱罐的管程，第22料流進(jìn)入加熱罐的殼程并與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量用于加熱管程中的第21料流，溫度控制在90℃~99℃，反應(yīng)后的得到的液相的第3料流和第4料流；并將所述第4料流分為第41料流和第42料流兩個(gè)子料流，所述的第41料流經(jīng)吸收反應(yīng)器1的吸收液入口循環(huán)至所述吸收反應(yīng)器1，從而提高吸收反應(yīng)器的反應(yīng)液氣比，優(yōu)化傳質(zhì)與反應(yīng)，降低反應(yīng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品精度，第42料流經(jīng)吸收反應(yīng)器1的液相物料入口循環(huán)至所述的吸收反應(yīng)器1，進(jìn)入吸收反應(yīng)器的液膜發(fā)生管，當(dāng)液膜發(fā)生管的外筒體中液位高度超過內(nèi)筒體的液相通道液位時(shí)，液相物料在液膜發(fā)生管內(nèi)筒體的內(nèi)壁上以壁流形態(tài)進(jìn)行分布，形成均勻流液膜，液膜在反應(yīng)管內(nèi)壁與反應(yīng)場(chǎng)之間形成隔離層，防止酸性氣中的H2S、CO2與吸收液反應(yīng)生成的硫化鈉、碳酸氫鈉結(jié)晶顆粒附著反應(yīng)器內(nèi)壁，同時(shí)沖送反應(yīng)液滴，防止掛壁，同時(shí)以液膜為吸熱介質(zhì)，及時(shí)取出反應(yīng)熱，有效防止產(chǎn)品溶液過度蒸發(fā)，防止器壁過熱導(dǎo)致硫化鈉、碳酸鈉過度蒸發(fā)而結(jié)晶掛壁，保證生產(chǎn)過程穩(wěn)定、連續(xù)長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。如果沒有液膜的存在，噴淋液滴會(huì)粘附在器壁，而反應(yīng)熱溫度較高，會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)，導(dǎo)致硫化鈉析出結(jié)晶；另外，如果沒有液膜的存在，細(xì)小的碳酸氫鈉固體顆粒會(huì)隨噴淋液滴附著在反應(yīng)器器壁上，由于反應(yīng)溫度較高，液滴蒸發(fā)后顆粒附著器壁，導(dǎo)致反應(yīng)器的堵塞；設(shè)置液膜后，可有效避免Na2S結(jié)晶掛壁和碳酸氫鈉顆粒的附著；經(jīng)過加熱罐的加熱后的第3料流借助位能和閃蒸分解罐內(nèi)的真空度經(jīng)管線18進(jìn)入閃蒸分解罐，以分散相的流態(tài)在閃蒸分解罐內(nèi)實(shí)現(xiàn)分解，硫氫化鈉分解為硫化鈉和硫化氫氣體，反應(yīng)后得到氣相的第5料流硫化氫氣體和第6料流，所述第5料流經(jīng)閃蒸分解罐的氣相出口經(jīng)管線15進(jìn)入冷卻器4，經(jīng)冷卻水冷卻后得到氣相的第7料流和液相的第8料流，所述第7料流為硫化氫氣體產(chǎn)品26，所述第8料流為過程冷凝水，自冷卻器下部流出冷卻器經(jīng)管線12與固體氫氧化鈉混合后經(jīng)管線24進(jìn)入加熱罐的殼程，重復(fù)使用，實(shí)現(xiàn)廢水零排放。閃蒸分解罐的第6料流經(jīng)管線23進(jìn)入固液分離器，閃蒸分解罐6內(nèi)生成的硫化鈉沖送碳酸氫鈉顆粒進(jìn)入固液分離器7，固體碳酸氫鈉被分離，分離后得到液相的第9料流和固相的第10料流，所述第9料流與加熱罐的硫化鈉溶液形成的混合液一并循環(huán)至噴射器，所述第10料流經(jīng)稱重裝袋后得到碳酸氫鈉產(chǎn)品。下面結(jié)合實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的反應(yīng)效果，但并不因此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1采用如圖1所示的方法及裝置，以酸性氣為原料進(jìn)行反應(yīng)。酸性氣中CO2體積分?jǐn)?shù)為7%，H2S體積分?jǐn)?shù)為92%，烴類體積分?jǐn)?shù)為1%。實(shí)施例1中，所述吸收反應(yīng)器采用如圖2的結(jié)構(gòu)。實(shí)施例1中，所述吸收反應(yīng)器得到的第22料流占第2料流總體積流量的20%。經(jīng)加熱罐升溫的硫氫化鈉溶液的溫度范圍為90℃~99℃，利用過程生成水制備的氫氧化鈉溶液質(zhì)量濃度為38%。所述的第42料流占第4料流總體積流量的20%。吸收反應(yīng)器中吸收液與酸性氣的液氣比為5L/m3?？刂品磻?yīng)溫度為80℃-85℃之間，反應(yīng)結(jié)果見表1。比較例1與實(shí)施例1相同，不同之處為所述吸收反應(yīng)器為常規(guī)的反應(yīng)罐。比較例2與實(shí)施例1相同，不同之處為所述第41料流、第42料流全都通過吸收液入口進(jìn)入吸收反應(yīng)器，取消經(jīng)液相物料入口進(jìn)入吸收反應(yīng)器這一循環(huán)。表1實(shí)施例和比較例反應(yīng)結(jié)果