專利名稱：煙氣道中二氧化碳濃縮回收方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種排污氣體的濃縮回收方法及裝置，特別是涉及一種煙氣道中二氧
化碳濃縮回收方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前，在大氣污染方面的問題日益嚴(yán)重，當(dāng)大氣中污染物質(zhì)的濃度達(dá)到有害程度， 以至破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類正常生存和發(fā)展的條件，對人或物造成危害。造成大氣污染的原 因，既有自然因素又有人為因素，尤其是人為因素，如工業(yè)廢氣、燃燒、汽車尾氣和核爆炸 等。隨著人類經(jīng)濟(jì)活動和生產(chǎn)的迅速發(fā)展，在大量消耗能源的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量的廢氣、 煙塵物質(zhì)排入大氣，尤其是在人口稠密的城市和工業(yè)區(qū)域，嚴(yán)重影響了大氣環(huán)境的質(zhì)量。
常用燃料含有各種復(fù)雜的成分，在燃燒后產(chǎn)生各種有害物質(zhì)，即使不含雜質(zhì)的燃 料達(dá)到完全燃燒，也要產(chǎn)生水和二氧化碳，正因?yàn)槿剂先紵勾髿庵械亩趸紳舛炔粩?增加，破壞了自然界二氧化碳的平衡，以至引發(fā)"溫室效應(yīng)"，致使地球氣溫上升，二氧化碳 是溫室氣體主要組成部分，化石燃料的燃燒是最大的大氣環(huán)境污染源，也是巨大的二氧化 碳溫室氣體釋放源，而溫室效應(yīng)帶來的全球氣候變暖將給人類帶來空前的災(zāi)難，因此，迫切 需要脫除燃煤煙道氣中二氧化碳，達(dá)到減排的目的，目前，溫室氣體二氧化碳的排放控制已 受到全世界的重視，多見的方法有物理吸收法，化學(xué)吸收法，物理吸附法，膜分離法、低溫分 餾，生物法等，諸多的方法中還包括改變現(xiàn)有能源的消費(fèi)構(gòu)成，提高能源利用率和節(jié)能；回 收煙道氣中二氧化碳，并且加以利用和處置，則是直接減少向大氣層排放的重要手段。本 發(fā)明涉及以固體物料作為反應(yīng)劑在吸收段吸收二氧化碳，再通過回收段回收濃縮的二氧化 碳，并且反應(yīng)劑可以反復(fù)循環(huán)利用的工藝領(lǐng)域。 以可以反復(fù)利用的反應(yīng)劑作為媒介，通過對吸收段和回收段環(huán)境參數(shù)的控制實(shí)現(xiàn) 從煙道氣中回收濃縮的二氧化碳，將為進(jìn)一步利用或處置二氧化碳提供更加經(jīng)濟(jì)可行的途 徑；而對于把反應(yīng)劑在吸收段和回收段之間來回轉(zhuǎn)移的操作，通常采用定時(shí)批量加載和卸 出的辦法以簡化系統(tǒng)，但是在從加載完成到開始卸出之間的時(shí)段里，隨著反應(yīng)劑吸收總量 的增加，反應(yīng)速率就會下降，整個(gè)吸收過程變得不均衡；在從卸出到加載完成的時(shí)段，生產(chǎn) 必須暫時(shí)中止，總體生產(chǎn)效率因之降低；加載和卸出過程本身，以及整個(gè)生產(chǎn)工藝的暫停和 重新啟動，也都增加了運(yùn)行操作的復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明主要提供了一種以碳酸鹽作為可以反復(fù)利用的反應(yīng)劑，通過對 不同反應(yīng)區(qū)域環(huán)境參數(shù)的控制實(shí)現(xiàn)從煙道氣中吸收二氧化碳、并回收得到濃縮的二氧化碳 的工藝路線和一種煙氣道中二氧化碳濃縮回收裝置，從而實(shí)現(xiàn)反應(yīng)劑在吸收段和回收段之 間穩(wěn)定循環(huán)的技術(shù)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)工作，提高二氧化碳?xì)怏w的回收效率，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技 術(shù)中存在的不足。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
—種煙氣道中二氧化碳濃縮回收方法，在煙氣通道中設(shè)置有回收裝置，利用碳酸 鹽作為反應(yīng)劑，將反應(yīng)劑碳酸鹽放置在回收裝置中，碳酸鹽通過吸收煙氣中的二氧化碳?xì)?體轉(zhuǎn)換成碳酸氫鹽，煙氣中的其余成分繼續(xù)沿?zé)煔獾琅懦?，碳酸氫鹽進(jìn)入到回收氣道內(nèi)，在 回收氣道內(nèi)充入水蒸汽或其它易于通過簡單措施實(shí)現(xiàn)與二氧化碳?xì)怏w分離的回收工藝介 質(zhì)，通過調(diào)整這里的環(huán)境參數(shù)使進(jìn)入到回收氣道內(nèi)的碳酸氫鹽釋放出二氧化碳?xì)怏w，再通 過分離處理后得到濃縮的二氧化碳?xì)怏w，碳酸氫鹽還原成反應(yīng)劑碳酸鹽后，返回到煙氣道 內(nèi)，繼續(xù)循環(huán)連續(xù)工作。
—種煙氣道中二氧化碳濃縮回收裝置，其包括有 殼體，所述殼體的內(nèi)部設(shè)置有環(huán)狀容置空間以及位于所述環(huán)狀容置空間回轉(zhuǎn)中心 的中心軸； 能夠使所述殼體內(nèi)的所述環(huán)狀容置空間圍繞中心軸回轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置；
所述裝置還包括有 設(shè)置在所述殼體內(nèi)的所述環(huán)狀容置空間內(nèi)設(shè)置有將所述環(huán)狀容置空間分割成多 個(gè)用于裝載反應(yīng)劑或反應(yīng)劑組件的轉(zhuǎn)子小室的隔板；每個(gè)所述隔板都沿徑向布置在所述環(huán) 狀容置空間中。 所述吸收煙道與所述回收氣道分別位于所述環(huán)狀容置空間回轉(zhuǎn)中心軸的兩側(cè)，開
設(shè)在所述殼體頂部和底部對應(yīng)位置的所述吸收煙道進(jìn)口、吸收煙道出口位于所述環(huán)狀容置
空間回轉(zhuǎn)中心軸的一側(cè)，所述環(huán)狀容置空間回轉(zhuǎn)中心軸的另外一側(cè)的所述回收氣道包括有
位于所述殼體的頂部和底部的對應(yīng)位置開設(shè)的回收氣道進(jìn)口 、回收氣道出口 。 所述吸收煙道進(jìn)口、吸收煙道出口與所述回收氣道進(jìn)口、回收氣道出口之間的間
距不少于所述一個(gè)轉(zhuǎn)子小室的周向?qū)挾?，形成一個(gè)隔離區(qū)。 所述煙氣道中二氧化碳濃縮回收裝置還包括有設(shè)置在所述隔板或所述環(huán)狀容置
空間上的用于輔助密封的密封件。 所述多個(gè)轉(zhuǎn)子小室之間相互隔離。 本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于 1、通過本發(fā)明中的二氧化碳濃縮回收方法，可以反復(fù)使用反應(yīng)劑進(jìn)行連續(xù)工作， 有效地實(shí)現(xiàn)對目前多種源頭大量存在的低濃度含二氧化碳?xì)怏w，特別是對這種低濃度大容 量的煙道氣中所含的二氧化碳進(jìn)行分離脫除、減少二氧化碳的排放，并回收濃縮后的高濃 度二氧化碳?xì)怏w以便實(shí)現(xiàn)再利用或回收，本發(fā)明的方法能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)低濃度的二氧 化碳，具有極高的工業(yè)價(jià)值。 2、本發(fā)明中的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)工作，分離回收二氧化碳?xì)怏w成本低， 設(shè)備一次性投資少，安全可靠，能量消耗低，操作可靠性高。


圖1為本發(fā)明的煙氣道中二氧化碳濃縮回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及的煙氣道中二氧化碳濃縮回收方法，在煙氣通道中設(shè)置有回收裝置，利用碳酸鹽作為反應(yīng)劑，將反應(yīng)劑碳酸鹽放置在回收裝置中，碳酸鹽通過吸收煙氣中的二氧化碳?xì)怏w轉(zhuǎn)換成碳酸氫鹽，其余的煙氣成分沿?zé)煔獾琅懦?；碳酸氫鹽轉(zhuǎn)入到回收氣道內(nèi)，在回收氣道內(nèi)充入水蒸汽或其它易于通過簡單措施實(shí)現(xiàn)與二氧化碳?xì)怏w分離的回收工藝介質(zhì)，在適宜的環(huán)境參數(shù)下使進(jìn)入到回收氣道內(nèi)的碳酸氫鹽釋放出二氧化碳?xì)怏w，再通過分離處理(例如通過冷卻將水蒸汽冷凝分離)后得到濃縮的二氧化碳，碳酸氫鹽還原回反應(yīng)劑碳酸鹽，返回到煙氣道內(nèi)，繼續(xù)循環(huán)連續(xù)工作。 本發(fā)明的一種采用上述方法工作的煙氣道中二氧化碳濃縮回收裝置，如圖1以及圖2所示，其包括有殼體，殼體的內(nèi)部設(shè)置有環(huán)狀容置空間22，環(huán)狀容置空間22支撐在中心軸21的軸承上，即中心軸21位于環(huán)狀容置空間22的回轉(zhuǎn)中心，憑借驅(qū)動裝置使殼體內(nèi)的環(huán)狀容置空間22圍繞中心軸21回轉(zhuǎn)，驅(qū)動源可以為電動機(jī)；所述裝置還包括有
環(huán)狀容置空間22的截面形狀為環(huán)形，其內(nèi)部設(shè)置有能夠?qū)⑵浞指畛啥鄠€(gè)用于裝載反應(yīng)劑或反應(yīng)劑組件的轉(zhuǎn)子小室16的隔板19，每個(gè)隔板19都沿徑向地設(shè)置在環(huán)狀容置空間22中，多個(gè)轉(zhuǎn)子小室16之間相互隔離。轉(zhuǎn)子小室16的數(shù)量以10 12個(gè)為最佳，還可以為更多，并不以此為限，可以根據(jù)具體需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。 吸收煙道與回收氣道分別位于環(huán)狀容置空間22回轉(zhuǎn)中心軸21的兩側(cè)，開設(shè)在殼體頂部和底部對應(yīng)位置的吸收煙道進(jìn)口 14、吸收煙道出口 15位于環(huán)狀容置空間22回轉(zhuǎn)中心軸21的一側(cè)，環(huán)狀容置空間22回轉(zhuǎn)中心軸21的另外一側(cè)的回收氣道包括有位于殼體的頂部和底部的對應(yīng)位置處開設(shè)的回收氣道進(jìn)口 17、回收氣道出口 18，如圖所示。吸收煙道進(jìn)口 14、吸收煙道出口 15、回收氣道進(jìn)口 17及回收氣道出口 18的截面形狀可以為圓形，矩形或者與轉(zhuǎn)子小室16的形狀相同，并不以此為限，能夠?qū)崿F(xiàn)連通即可。吸收煙道進(jìn)口 14、吸收煙道出口 15與回收氣道進(jìn)口 17、回收氣道出口 18之間的間距不少于一個(gè)轉(zhuǎn)子小室16的周向?qū)挾?，形成彼此之間的隔離區(qū)，以防止吸收煙道與回收氣道之間在轉(zhuǎn)動過程中發(fā)生不希望的串通。 本發(fā)明中的煙氣道中二氧化碳濃縮回收裝置還包括有設(shè)置在隔板19或環(huán)狀容置空間22上的用于輔助密封的密封件。為了方便環(huán)狀容置空間22的轉(zhuǎn)動，環(huán)狀容置空間22與殼體之間需留有一定間隙，而吸收煙道與回收氣道之間很可能存在一定的壓力差，可能會通過這些間隙發(fā)生串漏。為此，需設(shè)置徑向、軸向、環(huán)向(周向)的密封裝置，以盡可能減少串漏。 本發(fā)明的煙氣道中二氧化碳濃縮回收裝置在工作時(shí)，將反應(yīng)劑碳酸鹽均勻放置在回收裝置的環(huán)狀容置空間22的所有轉(zhuǎn)子小室16中，煙氣從殼體上吸收煙道進(jìn)口 14進(jìn)入，煙氣中的二氧化碳?xì)怏w與轉(zhuǎn)子小室16中的碳酸鹽發(fā)生反應(yīng)被吸收，后者轉(zhuǎn)變成碳酸氫鹽，其余的煙氣成分從吸收煙道出口 15排出；當(dāng)碳酸氫鹽隨轉(zhuǎn)子小室16轉(zhuǎn)入回收氣道內(nèi)后，水蒸汽或其它易于通過簡單措施實(shí)現(xiàn)與二氧化碳?xì)怏w分離的回收工藝介質(zhì)從回收氣道進(jìn)口17進(jìn)入，同時(shí)改變了轉(zhuǎn)子小室16內(nèi)的溫度等環(huán)境參數(shù)，使碳酸氫鹽釋放出二氧化碳?xì)怏w而還原為碳酸鹽，釋放出的二氧化碳?xì)怏w隨所使用的回收工藝介質(zhì)水蒸汽從回收氣道出口 18排出，經(jīng)冷卻析出凝結(jié)水后回收濃度很高的二氧化碳?xì)怏w；還原后的碳酸鹽隨轉(zhuǎn)子小室16繼續(xù)轉(zhuǎn)動重新返回到吸收煙道內(nèi)，如此循環(huán)連續(xù)工作，反復(fù)循環(huán)過程與前述內(nèi)容相同，在此不再贅述。 本發(fā)明的煙氣道中二氧化碳濃縮回收裝置在使用時(shí)，視反應(yīng)條件的不同，吸收煙道與回收氣道內(nèi)的介質(zhì)可以分別采用由上往下的流向或由下往上的流向。在顆粒狀反應(yīng)劑的情況下，可以調(diào)整向上流動的介質(zhì)流速使吸收煙道或回收氣道工作在固定顆粒床或低速流化床狀態(tài)。 本發(fā)明中采用的碳酸鹽可以為碳酸鈉或碳酸鉀等大量生產(chǎn)的化工原料，來源充足，價(jià)格低廉，應(yīng)用效果良好，宜于工業(yè)化應(yīng)用。 本發(fā)明中采用的回收工藝介質(zhì)也可以使用酒精或醚等其它工藝介質(zhì)，易于回收二
氧化碳，出于經(jīng)濟(jì)角度考慮，本實(shí)施例采用水蒸汽作為回收工藝介質(zhì)。 以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種煙氣道中二氧化碳濃縮回收方法，其特征在于，在煙氣通道中設(shè)置有回收裝置，利用碳酸鹽作為反應(yīng)劑，將反應(yīng)劑碳酸鹽放置在回收裝置中，碳酸鹽通過吸收煙氣中的二氧化碳?xì)怏w轉(zhuǎn)換成碳酸氫鹽，煙氣中的其余成分繼續(xù)沿?zé)煔獾琅懦?，碳酸氫鹽進(jìn)入到回收氣道內(nèi)，在回收氣道內(nèi)充入水蒸汽或其它易于通過簡單措施實(shí)現(xiàn)與二氧化碳?xì)怏w分離的回收工藝介質(zhì)，通過調(diào)整這里的環(huán)境參數(shù)使進(jìn)入到回收氣道內(nèi)的碳酸氫鹽釋放出二氧化碳?xì)怏w，再通過分離處理后得到濃縮的二氧化碳?xì)怏w，碳酸氫鹽還原成反應(yīng)劑碳酸鹽后，返回到煙氣道內(nèi)，繼續(xù)循環(huán)連續(xù)工作。
2. —種煙氣道中二氧化碳濃縮回收裝置，其包括有殼體，所述殼體的內(nèi)部設(shè)置有環(huán)狀容置空間以及位于所述環(huán)狀容置空間回轉(zhuǎn)中心的中 心軸；能夠使所述殼體內(nèi)的所述環(huán)狀容置空間圍繞中心軸回轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置； 其特征在于，所述裝置還包括有設(shè)置在所述殼體內(nèi)的所述環(huán)狀容置空間內(nèi)設(shè)置有將所述環(huán)狀容置空間分割成多個(gè)用 于裝載反應(yīng)劑或反應(yīng)劑組件的轉(zhuǎn)子小室的隔板；每個(gè)所述隔板都沿徑向布置在所述環(huán)狀容 置空間中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的煙氣道中二氧化碳濃縮回收裝置，其特征在于，所述吸收煙 道與所述回收氣道分別位于所述環(huán)狀容置空間回轉(zhuǎn)中心軸的兩側(cè)，開設(shè)在所述殼體頂部和 底部對應(yīng)位置的所述吸收煙道進(jìn)口、吸收煙道出口位于所述環(huán)狀容置空間回轉(zhuǎn)中心軸的一 側(cè)，所述環(huán)狀容置空間回轉(zhuǎn)中心軸的另外一側(cè)的所述回收氣道包括有位于所述殼體的頂部 和底部的對應(yīng)位置開設(shè)的回收氣道進(jìn)口 、回收氣道出口 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的煙氣道中二氧化碳濃縮回收裝置，其特征在于，所述吸收 煙道進(jìn)口、吸收煙道出口與所述回收氣道進(jìn)口、回收氣道出口之間的間距不少于所述一個(gè) 轉(zhuǎn)子小室的周向?qū)挾?，形成一個(gè)隔離區(qū)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的煙氣道中二氧化碳濃縮回收裝置，其特征在于，所述煙氣 道中二氧化碳濃縮回收裝置還包括有設(shè)置在所述隔板或所述環(huán)狀容置空間上的用于輔助 密封的密封件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的煙氣道中二氧化碳濃縮回收裝置，其特征在于，所述多個(gè) 轉(zhuǎn)子小室之間相互隔離。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煙氣道中二氧化碳濃縮回收方法，在煙氣通道中設(shè)有回收裝置，利用碳酸鹽作為反應(yīng)劑，將反應(yīng)劑碳酸鹽放置在回收裝置中，碳酸鹽通過吸收煙氣中的二氧化碳?xì)怏w轉(zhuǎn)換成碳酸氫鹽，煙氣中的其余成分繼續(xù)沿?zé)煔獾琅懦?，碳酸氫鹽進(jìn)入到回收氣道內(nèi)，在回收氣道內(nèi)充入水蒸汽或其它易于通過簡單措施實(shí)現(xiàn)與二氧化碳?xì)怏w分離的回收工藝介質(zhì)，通過調(diào)整這里的環(huán)境參數(shù)使進(jìn)入到回收氣道內(nèi)的碳酸氫鹽釋放出二氧化碳?xì)怏w，再通過分離處理后得到濃縮的二氧化碳?xì)怏w，碳酸氫鹽還原成反應(yīng)劑碳酸鹽后，返回到煙氣道內(nèi)，繼續(xù)循環(huán)連續(xù)工作。及采用上述工作方法的裝置，有效實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作，對煙氣道內(nèi)二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行濃縮和回收，安全可靠，能量消耗低。
文檔編號C01B31/20GK101723366SQ20081022504
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者向哲愚, 邸丹 申請人:邸丹