專利名稱：一種富集回收二氧化碳氣體的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于氣體分離技術領域，涉及到一種富集回收二氧化碳氣體的裝置。
背景技術：
由于二氧化碳的大量排放而引起的溫室效應，已經(jīng)使得地球的氣候環(huán)境日益惡 劣?！案绫竟鶜夂虼髸钡恼匍_預示著二氧化碳減排已到了迫在眉睫的程度。然而目前全 球的主要能源消耗仍然是化石能源，還沒找到可完全替代的清潔能源，為此減緩二氧化碳 的排放是現(xiàn)階段的主要任務，而二氧化碳的分離回收、儲存、利用是控制碳排放的一個行之 有效的辦法。二氧化碳的分離回收的方法主要有吸收法、吸附法、膜分離法等。其中吸收法主 要分為化學溶劑吸收法和物理溶劑吸收法，前者主要應用于氣源情況復雜的煙道氣中低濃 度二氧化碳的回收，采用加熱的方法再生循環(huán)，需要進行脫硫脫氮，工藝比較復雜；后者主 要針對氣體組成簡單且具有較高壓力的二氧化碳氣源，采用在壓吸收、降壓解吸的方法再 生循環(huán)，工藝比較簡單、實用，能耗較低，應用范圍廣。傳統(tǒng)工藝中使用的物理溶劑吸收法所采用的溶劑為聚乙二醇二甲醚(NHD)，該溶 劑具有很強的親水性，因此回收的工藝氣體中需要進行脫水；吸收劑在高壓下進行二氧化 碳吸收，通過閃蒸罐和氣提塔進行減壓和空氣吹掃再生。實用新型專利ZL200820069819. 3，提供了一種以NHD為溶劑回收煙道氣中二氧 化碳的工藝裝置，該裝置在脫硫和再生工藝中會引入較多的水，這會降低NHD溶劑對二氧 化碳的吸收效率。發(fā)明專利ZL200310106564. 5，提供了一種高壓脫除硫化物和二氧化碳方法，該工 藝中也采用了脫硫塔和氣提塔，也會引入大量水分；所采用的NHD配方中沒有考慮溶劑吸 收過程中對設備的腐蝕作用、溶劑的降解以及溶劑的凝聚，一定程度上限制了其針對二氧 化碳富集回收的應用。因此，減少裝置外水分的進入、提高裝置NHD溶劑的利用效率、降低系統(tǒng)運行的能 耗是目前NHD物理溶劑法回收二氧化碳裝置中有待改進的地方。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于簡化目前工業(yè)上以聚乙二醇二甲醚(NHD)為物理吸收溶 劑的二氧化碳回收裝置，降低系統(tǒng)能量消耗，提高二氧化碳回收效率，擴大其應用范圍。本實用新型的技術方案是富集回收二氧化碳氣體的裝置由氣體換熱器1、分水 器2、15、吸收塔3、吸附罐4、閃蒸塔5、真空泵6、中間儲槽7、貧液泵8、氨冷器9、壓縮機10、 液體分離罐11、12、13、14組成；各部件的連接關系是原料氣首先在分水器15分水，分水 出氣口管道與氣體換熱器1連接，氣體換熱器1出氣口管道與分水器2進氣口連接，分水器 2出氣口管道與吸收塔3底部進氣口連接，吸收塔底部溶劑出口管道與閃蒸塔5中下部連 接，吸收塔3頂部出口管道與吸附罐4連接，吸附罐4出氣口管道與換熱器1連接，閃蒸塔5中上部的出口管道與真空泵6連接，閃蒸塔頂部的出氣口管道與換熱器1連接，閃蒸塔中下 部出口管道與中間儲槽7連接，中間儲槽出口管道與貧液泵8連接，貧液泵出口管道與氨冷 器9連接，氨冷器出口管道與吸收塔上端進口管道連接，閃蒸塔頂部的出口管道與真空泵 出口管道通過三通連接后再與壓縮機10連接；其中，閃蒸塔上中下三個部分分別為低壓 閃蒸罐、真空閃蒸罐、高壓閃蒸罐；高壓閃蒸罐下部與低壓閃蒸罐上部連接，低壓閃蒸罐下 部與真空閃蒸罐上部連接；閃蒸塔5中下部的出口管道為高壓閃蒸氣管道，管道上連接有 液體分離罐11 ；吸收塔頂出口管道與液體分離罐14連接，液體分離罐14與吸附罐4相連， 順吸附罐進入換熱器1后出來的管道為脫碳氣管道；真空泵6出口管道為真空閃蒸氣管道， 真空泵與真空閃蒸塔間連有液體分離罐12 ；閃蒸塔5頂部出口管道為低壓閃蒸氣管道，管 道上連接有液體分離罐13，低壓閃蒸氣管道與換熱器1連接；流程中沒有氣提塔、脫水塔、 空氣鼓風機和換熱器；整個過程構成富集回收二氧化塔的裝置。本實用新型主要應用于制氫氣、天然氣、變換氣、合成氨氣、甲醇合成氣等具有較 高壓力的氣源中的二氧化碳富集回收。溶劑采用單體數(shù)為2至8的聚乙二醇二甲醚(NHD) 并加入一定量的緩蝕劑、抗降解劑和阻凝劑，提高設備的抗腐蝕能力，提高NHD的使用壽命 以及低溫下的使用性能。本實用新型省去了傳統(tǒng)工藝中的氣提塔，杜絕了空氣中的水分、熱量和灰塵的帶 入，同時也省去了鼓風機、空氣過濾器、空氣冷卻器，脫水裝置。這樣大大降低了整個系統(tǒng)的 投資和能耗。本實用新型的效果和益處是工藝過程簡單，所用溶劑對二氧化碳的吸收效率有 所提高，溶劑穩(wěn)定性和應用性得到加強，相對傳統(tǒng)工藝降低了系統(tǒng)的能耗，具有廣闊的應用 前景。

附圖是一種富集回收二氧化碳氣體的裝置的結(jié)構示意圖。圖中1氣體換熱器；2分水器；3吸收塔；4吸附罐；5閃蒸塔；6真空泵；7中間儲 槽；8貧液泵；9氨冷器；10壓縮機；11液體分離罐；12液體分離罐；13液體分離罐；14液 體分離罐；15分水器。
具體實施方式
以下結(jié)合技術方案和附圖詳細敘述本實用新型的具體實施方式
。實施例回收制氫氣中二氧化碳，二氧化碳氣源來自變壓吸附制氫氣氣源的分流管道，壓 力為2. 5MPa，溫度40°C，氣量21000Nm7h，氣體組成如下
權利要求1.一種富集回收二氧化碳氣體的裝置，其特征在于富集回收二氧化碳氣體的裝置由 氣體換熱器(1)、分水器(2、15)、吸收塔(3)、吸附罐(4)、閃蒸塔(5)、真空泵(6)、中間儲槽 (7)、貧液泵(8)、氨冷器(9)、壓縮機(10)、液體分離罐(11、12、13、14)組成；各部件的連接 關系是原料氣首先在分水器(1 分水，分水出氣口管道與氣體換熱器(1)連接，氣體換熱 器(1)出氣口管道與分水器( 進氣口連接，分水器O)出氣口管道與吸收塔C3)底部進 氣口連接，吸收塔底部溶劑出口管道與閃蒸塔( 中下部連接，吸收塔C3)頂部出口管道與 吸附罐(4)連接，吸附罐(4)出氣口管道與換熱器(1)連接，閃蒸塔(5)中上部的出口管道 與真空泵(6)連接，閃蒸塔頂部的出氣口管道與換熱器(1)連接，閃蒸塔中下部出口管道與 中間儲槽(7)連接，中間儲槽出口管道與貧液泵(8)連接，貧液泵出口管道與氨冷器(9)連 接，氨冷器出口管道與吸收塔上端進口管道連接，閃蒸塔頂部的出口管道與真空泵出口管 道通過三通連接后再與壓縮機(10)連接，整個過程構成富集回收二氧化塔的裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種富集回收二氧化碳氣體的裝置，其特征在于富集回收二 氧化碳氣體的裝置以單體數(shù)為2至8的聚乙二醇二甲醚(NHD)為二氧化碳吸收溶劑。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種富集回收二氧化碳氣體的裝置，其特征在于閃蒸塔上中 下三個部分分別為低壓閃蒸罐、真空閃蒸罐、高壓閃蒸罐；高壓閃蒸罐下部與低壓閃蒸罐上 部連接，低壓閃蒸罐下部與真空閃蒸罐上部連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種富集回收二氧化碳氣體的裝置，其特征在于閃蒸塔(5) 中下部的出口管道為高壓閃蒸氣管道，管道上連接有液體分離罐(11)；吸收塔頂出口管 道與液體分離罐(14)連接，液體分離罐(14)與吸附罐(4)相連，順吸附罐進入換熱器(1) 后出來的管道為脫碳氣管道；真空泵(6)出口管道為真空閃蒸氣管道，真空泵與真空閃蒸 塔間連有液體分離罐(1 ；閃蒸塔( 頂部出口管道為低壓閃蒸氣管道，管道上連接有液 體分離罐(13)，低壓閃蒸氣管道與換熱器(1)連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種富集回收二氧化碳氣體的裝置，其特征在于流程中沒有 氣提塔、脫水塔、空氣鼓風機和換熱器。
專利摘要一種富集回收二氧化碳氣體的裝置，屬于氣體分離技術領域。其特征是該裝置包括氣體換熱器、分水器、吸收塔、吸附罐、閃蒸塔、真空泵、中間儲槽、貧液泵、氨冷器、壓縮機，裝置采用的溶劑是聚乙二醇二甲醚(NHD)，其中加入緩蝕劑、抗降解劑、阻凝劑。本實用新型采用的NHD利用效率高、工藝簡單、能耗低，適合制氫氣、天然氣、變換氣、合成氨氣、甲醇合成氣等具有較高壓力的氣源中的二氧化碳富集回收。本實用新型的效果和益處是改進了傳統(tǒng)的NHD工藝，二氧化碳制回收濃度可達98％以上，具有廣闊的應用前景。
文檔編號C01B31/20GK201894900SQ20102014294
公開日2011年7月13日 申請日期2010年3月24日 優(yōu)先權日2010年3月24日
發(fā)明者張永春, 李桂民, 陳紹云 申請人:大連理工大學