專利名稱:一種多級捕集煙道氣中二氧化碳的系統(tǒng)和方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種多級捕集煙道氣中二氧化碳的系統(tǒng)和方法,尤其涉及一種利用多級真空變壓吸附技術捕集煙道氣中的高濕二氧化碳的系統(tǒng)和方法。
背景技術:
在真空變壓吸附(vacuum swing adsorption, VSA)分離煙道氣中CO2的工藝中,活性炭和13X沸石分子篩一直都是最廣泛應用的吸附劑材料。如果對比活性炭和13X分子篩的分離效果,由于13X具有較高的CO2吸附量和較高的吸附選擇性,13X分子篩具有更好的分離CO2的效果。但是水蒸氣的存在會使13X被污染而失去活性。除了以上兩種吸附劑外,類滑石材料及金屬有機框架類材料(MOF)等吸附劑由于具有特殊的孔結構也是近年來研究的熱點。然而,這些材料也才僅僅處在研究的起步階段,離工業(yè)化階段還需要十幾年或者更長時間。實際煙道氣中含有5 - 10%的飽和水蒸氣不能被除去,13X會被水蒸氣嚴重污染。如果分離CO2之前通過干燥設備除去水蒸氣也會大大增加分離CO2的運行成本。反過來,雖然活性炭對水蒸氣并不敏感,但是由于較低的分離選擇性,活性炭分離CO2的純度相對較低。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是利用二級變壓吸附的原理,當煙道氣通過第一級疏水性吸附劑材料時,大部分水蒸氣穿過吸附床吸附床而被除去。從第一級吸附裝置解吸下來首次濃縮的CO2作為第二級吸附裝置的進氣,高濃度的進氣可以在很簡單操作步驟條件下得到高純度的CO2,最終達到僅用簡單吸附裝置在解決水蒸氣問題的同時,高效捕集co2。本發(fā)明所述的二級真空變壓吸附工藝,詳細內容如下首先進氣中含有12%C02和50° C下飽和水蒸氣的煙道氣由第一級VSA分離。第一級VSA中采用的吸附劑為活性炭,原因是水蒸氣對活性炭對分離CO2的影響很小。操作過程中控制進氣時間,從而保證很高的(90%以上)CO2回收率。但是由于活性炭較差的C02/N2選擇性,第一級VSA中分離的CO2純度較低(40-60%)。由吸附床中解吸下來的產品氣混有高于飽和蒸汽壓下濃度的水蒸氣,經過減壓裝置后會大部分凝聚成液態(tài)水。產品氣流經存儲罐后由于溫度的下降與會使水蒸氣進一步凝聚成液態(tài)水。經過兩次凝聚后,CO2的純度因為水蒸氣濃度的減小會相應地提高,并且此時產品氣中只含有少量的水蒸氣。煙道氣進入第一級吸附裝置的量有兩種選擇,一種是要保證控制體積濃度小于3%以內的CO2穿過吸附床;另一種情況使穿過吸附床的二氧化碳最高含量與進氣中二氧化碳含量相當,這中情況下使大于3%以后的那部分排出廢氣重新送到進氣口與進氣混合。不保證CO2通過第一組裝置的回收率達90% (體積百分比)以上。在第二級步驟中,以第一級VSA中濃縮的40 - 60%的CO2為進氣,很容易被提純至濃度為95%以上。由于較大的P/F (沖洗/進氣)比率,痕量的水蒸氣不會污染13X而被很容易解吸出來或者保證在吸附床內很低的濃度鋒面而不上升。穿過第二級吸附床的進氣有三種選擇,一種為控制小于3%以內的CO2穿過吸附床;另一種情況使穿過吸附床的二氧化碳最高含量與煙道中二氧化碳含量相當,這中情況下使大于3%以后的那部分排出廢氣重新送到第一組裝置的進氣口與煙道氣混合;第三種情況是使穿過吸附床的二氧化碳最高含量與第二級進氣中二氧化碳含量相當,這種情況下使CO2濃度大于一定值(2-10%)后的那部分排出廢氣重新送到第二組裝置的進氣口與進氣混合。第一級裝置的兩種選擇與第二級選擇的兩種選擇可以根據實際需要隨意組合。本吸附裝置設計的進氣方向為從下往上,這樣煙道氣就由吸附床下方流進,而未被吸附的廢氣(主要含有氮氣和水蒸氣)由吸附床上方流走。解吸的方向為從上至下,這樣被解吸下來的CO2及H2O和少量N2就會由吸附床下方流出被減壓裝置并打進產品罐。從吸附床上解吸下來的濃縮的二氧化碳氣體被減壓裝置打進產品罐。其中,濕度傳感器被安裝在吸附床的下端入口處,監(jiān)測進氣及被解吸氣體的濕度,本發(fā)明中煙道氣中水蒸氣的體積濃度為5-20%。不同濃度范圍內的CO2濃度傳感器被分別安裝在進氣口處、出氣口處和產品罐處,隨時監(jiān)測進氣、廢氣和產品氣中CO2的瞬時濃度。其中煙道氣中CO2所占的體積百分比為5-30%溫度傳感器、流速計和壓力傳感器分別安裝在不同的單元內監(jiān)測不同循環(huán)條件下的氣體溫度、流速和氣體的壓力值。其中煙道氣的溫度為20-150° C,進氣流量為50-500L/min,變壓操作的正壓范圍之內運行的絕對壓力值為100-300kPa,變壓操作的在負壓范圍之內運行的絕對壓力值為0-100kPa。通過減壓裝置獲取用來解吸的負壓。為了實現(xiàn)各種步驟的循環(huán)操作,在吸附床兩頭都各安裝了氣動轉換閥。通過程序控制下的轉化閥的閉合可以實現(xiàn)不同操作步驟間的互相轉換。操作程序通過GEFANUC PLC操作系統(tǒng)控制,電腦顯示界面由Citect/SCADA控制。疏水性吸附材料選自活性炭、活性炭分子篩、活性炭纖維及其組合。吸CO2的吸附劑主要選自13X沸石分子篩、LiX沸石分子篩、CaX沸石分子篩、活性炭、娃膠、活性氧化招、金屬有機框架類材料(M0F)、水滑石類材料(Hydrotalcite-l ikecompounds)及其組合。二氧化碳的捕集發(fā)生在煙道氣除塵、煙氣脫硫脫銷之后。本發(fā)明提供的一種多級捕集煙道氣中二氧化碳的系統(tǒng)和方法,包含如下技術方案如下(I) 一種多級捕集煙道氣中二氧化碳的方法,將煙道氣通過至少兩組變壓吸附裝置;每一組吸附裝置含有至少一個吸附床;第一級變壓吸附裝置的吸附床的吸附材料為疏水性吸附材料;第一級以后的各級變壓吸附裝置的吸附床的吸附材料為二氧化碳吸附材料。(2)根據(I)所述的方法,在每一組變壓吸附裝置中進行氣體吸附步驟和氣體解吸步驟;所述氣體吸附步驟為將煙道氣通過變壓吸附裝置,將二氧化碳吸附在所述變壓吸附裝置的吸附床的吸附材料上,而未被吸附的廢氣流出所述吸附床;所述氣體解吸步驟為減小所述吸附床中的壓力使二氧化碳從吸附材料上解吸出來。(3)根據(I) - (2)任一項所述的方法,通過減壓裝置實現(xiàn)減小所述吸附床中的壓力。(4)根據(I) - (3)任一項所述的方法,煙道氣首先通過含有疏水吸附劑材料的第
一級裝置。(5)根據(I) - (4)任一項所述的方法,含高濕水蒸氣的煙道氣經疏水材料吸附床后,大部分水蒸氣穿過吸附床被廢氣帶走,小部分水蒸氣被吸附在吸附劑表面,這部分水蒸氣在解析過程中同產品氣一起被解析下來;含有二氧化碳吸附劑的吸附床中吸附的少量水蒸氣也可以隨產品氣一起被解析下來。(6)根據(I) - (5)任一項所述的方法,從每級吸附裝置解吸下來的飽和水蒸氣因為解析后的溫度低于吸附床內時的溫度,經冷凝后排除。(7)根據(I)- (6)任一項所述的方法,不回收第一級變壓吸附裝置中產生的尾氣,將第一級以后的變壓吸附裝置產生的尾氣送回進氣口,與煙道氣混合。(8)根據(I) - (7)任一項所述的方法,將各級變壓吸附裝置產生的尾氣送回進氣口,與煙道氣混合。(9)根據(I)- (8)任一項所述的方法,所述變壓吸附裝置的進氣方向為從下往上,煙道氣由吸附床下方流進,而未被吸附的廢氣由吸附床上方流出;解吸的方向為從上至下,被解吸出來的氣體由吸附床下方流出。( 10)根據(I) - (9)任一項所述的方法,所述疏水性吸附材料選自活性炭、活性炭分子篩、活性炭纖維及其組合;所述二氧化碳吸附材料選自13X沸石分子篩、LiX沸石分子篩、CaX沸石分子篩、活性炭、硅膠、活性氧化鋁、金屬有機框架類材料、水滑石類材料及其組
八
口 ο( 11)根據(I) - ( 10)任一項所述的方法,第一級變壓吸附裝置的吸附床的吸附材料為活性炭,吸附時間為10-20S,解吸時間為10-20S ;第一級以后的變壓吸附裝置的吸附床的吸附材料為13X沸石分子篩,吸附時間為10-20s,解吸時間為10-20s ;吸附壓力最高為150kPa,最低真空解析壓力為2kPa。(12)根據(I) - (11)任一項所述的方法,將煙道氣通過兩組變壓吸附裝置。(13)根據(I) - (12)任一項所述的方法,當中煙道氣進入含有疏水吸附材料第一組吸附裝置的量有兩種選擇,一種是要保證控制體積濃度小于3%以內的二氧化碳穿過吸附床;另一種情況使穿過吸附床的二氧化碳最高含量與進氣中二氧化碳含量相當,這中情況下使大于3%以后的那部分排出廢氣重新送到進氣口與進氣混合。(14)根據(I) - (13)任一項所述的方法,從第一組變壓吸附裝置中解吸下來的部分水蒸氣和二氧化碳經過真空解析泵后,95%以上水蒸氣會在減壓裝置內發(fā)生冷凝被除去,通過減壓裝置的全部二氧化碳和小于5%以下的水蒸氣又作為進氣通過第二組吸附裝置。(15)根據(I) - (14)任一項所述的方法,穿過第二組吸附裝置吸附床的進氣有三種選擇,一種為控制小于3%以內的二氧化碳穿過吸附床;另一種情況使穿過吸附床的二氧化碳最高含量與煙道中二氧化碳含量相當,這種情況下使大于3%以后的那部分排出廢氣重新送到第一組裝置的進氣口與煙道氣混合;第三種情況是使穿過吸附床的二氧化碳最高含量與第第二組進氣中二氧化碳含量相當,這中情況下使二氧化碳濃度大于預定值后的那部分排出廢氣重新送到第二組裝置的進氣口與進氣混合。(16)根據(I) - (15)任一項所述的方法,所述煙道氣含有占總體積5-30%的二氧化碳和5-20%的水蒸氣;所述煙道氣的溫度為20-150° C,流量為50-500L/min。(17)根據(I) - (16)任一項所述的方法,在氣體吸附步驟之前還包括煙道氣除塵步驟和脫硫脫硝步驟。(18)根據(I) - (17)任一項所述的方法,變壓操作是在正壓范圍之內運行,其壓力值為 100-300kPa。(19)根據(I) - (18)任一項所述的方法,變壓操作是在負壓范圍之內運行,其壓力值為0-100kPa。(20) 一種多級捕集煙道氣中二氧化碳的系統(tǒng),包括至少兩組變壓吸附裝置;每一組變壓吸附裝置含有至少一個吸附床;第一級變壓吸附裝置的吸附床的吸附材料為疏水性吸附材料;第一級以后的各級變壓吸附裝置的吸附床的吸附材料為二氧化碳吸附材料。(21)根據(20)所述的系統(tǒng),通過管道將第一級以后的變壓吸附裝置尾氣出口與煙道氣進氣口相連,使第一級以后的變壓吸附裝置產生的尾氣送回進氣口,與煙道氣混合。(22)根據(20) - (21)任一項所述的系統(tǒng),通過管道將各級變壓吸附裝置尾氣出口與煙道氣進氣口相連,使各級變壓吸附裝置產生的尾氣送回進氣口,與煙道氣混合。(23)根據(20)- (22)任一項所述的系統(tǒng),所述變壓吸附裝置的進氣方向為從下往上,煙道氣由吸附床下方流進,而未被吸附的廢氣由吸附床上方流出;解吸的方向為從上至下,被解吸出來的氣體由吸附床下方流出。(24)根據(20) - (23)任一項所述的系統(tǒng),所述疏水性吸附材料選自活性炭、活性炭分子篩、活性炭纖維及其組合;所述二氧化碳吸附材料選自13X沸石分子篩、LiX沸石分子篩、CaX沸石分子篩、活性炭、硅膠、活性氧化鋁、金屬有機框架類材料、水滑石類材料及其組合。(25)根據(20) - (24)任一項所述的系統(tǒng),在所述吸附床的兩端都安裝了氣動轉換閥,通過所述氣動轉換閥的閉合實現(xiàn)不同操作步驟間的互相轉換。(26)根據(20)- (25)任一項所述的系統(tǒng),還包括減壓裝置,所述減壓裝置與吸附床相連,用于減小吸附床中的氣壓。(27)根據(20)- (26)任一項所述的系統(tǒng),還包括溫度傳感器、流速計和壓力傳感器分別安裝在不同的單元內檢測不同循環(huán)條件下的氣體溫度、流速和壓力值。(28)根據(I) - (27)任一項所述的方法或系統(tǒng),CO2體積濃度的上限范圍(C±)為15-30%, CO2體積濃度的下限范圍(C±)為5-15%。(29)根據(I) - (28)任一項所述的方法或系統(tǒng),水蒸氣的體積濃度的上限范圍(W上)為10-20%,水蒸氣的體積濃度的下限范圍(Wt)為5-10%。(30)根據(I)- (29)任一項所述的方法或系統(tǒng),煙道氣的進氣流速的上限范圍(L上)為300-500L/min,煙道氣的進氣流速的下限范圍(L下)為50_200L/min。(31)根據(I) - (30)任一項所述的方法或系統(tǒng),吸附壓力上限范圍(Ph_±)為200-300kPa,解吸壓力的下限范圍(Ph_下)為100_160kPa。(32)根據(I)- (31)任一項所述的方法或系統(tǒng),解吸壓力上限范圍(Pl-上)為8-15kPa,解吸壓力的下限范圍(PL_T)為0-5kPa。
在具體實施過程中,煙道氣中的CO2體積濃度有一個上限范圍即作C±和下限范圍即作Cp CO2體積濃度的上限范圍((:±)為15-30%,在這個范圍內(:±可以低于25%,理想值為22% ;C±甚至可以低于22%,理想值為18%。CO2體積濃度的下限范圍((:±)為5_15%,在這個范圍內C了可以高于6%,理想值為8% ;C±甚至可以高于10%,理想值為12%。煙道氣中飽和水蒸氣的體積濃度有一個上限范圍即作W±和一個下限范圍即作Wτ。水蒸氣的體積濃度的上限范圍(W±)為10-20%,在這個范圍內胃±可以低于18%,理想值為15% ;W±甚至可以低于14%,理想值為12%。水蒸氣的體積濃度的下限范圍(W了)為5-10%,在這個范圍內^^可以高于6%,理想值為7% ;WT甚至可以高于8%,理想值為9%。煙道氣進氣流速有一個上限范圍即作L±和一個下限范圍即作LT。煙道氣的進氣流速的上限范圍(L±)為300-500L/min,在這個范圍內1^可以低于450L/min,理想值為400L/min ;L±甚至可以低于350L/min,理想值為300L/min。煙道氣的進氣流速的下限范圍(L下)為50-200L/min,在這個范圍內L下可以高于60L/min,理想值為80L/min ;L下甚至可以高于100L/min,理想值為150L/min。吸附過程的吸附壓力Ph有一個上限范圍即作Ph_±和一個下限范圍即作Ph_T。吸附壓力上限范圍(Ph-±)為200-300kPa,在這個范圍內Ph-上可以低于280kPa,理想值為260kPa ;Ph-上甚至可以低于240kPa,理想值為220kPa。解吸壓力的下限范圍(Ph_T)為100_160kPa,在這個范圍內Ph-了可以高于IlOkPa,理想值為120kPa ;Ph_T甚至可以高于130kPa,理想值為HOkPa0解吸過程的解吸壓力有一個上限范圍即作和一個下限范圍即作IVt。解吸壓力上限范圍(Pl-上)為8-15kPa,在這個范圍內PL_上可以低于13kPa,理想值為12kPa ;Ph-上甚至可以低于lOkPa,理想值為9kPa。解吸壓力的下限范圍(P^t)為0_5kPa,在這個范圍內Pl-下可以高于0.5kPa,理想值為IkPa ;PL_下甚至可以高于2kPa,理想值為3kPa。在真空變壓吸附具體實施過程中每個因素值可以選擇上限值和下限值,并且可以在上限值和下限值之間任意選擇。如煙道氣中C02的體積濃度可以在(:±和Ct之間任意選擇;煙道氣中水蒸氣的濃度可以在WJ^PWt之間任意選擇;煙道氣進氣流速可以在1^和Lτ之間任意選擇;進氣的吸附壓力可以在Ph-J5PPh-τ之間任意選擇;解吸過程中的解吸壓力可以在Pt〒之間任意選擇。
表I包含了使用的本發(fā)明涉及到的上面五個參數的一些具體組合方式。表I
權利要求
1.一種多級捕集煙道氣中二氧化碳的方法,其特征在于:將煙道氣通過至少兩組變壓吸附裝置;每一組吸附裝置含有至少一個吸附床;第一級變壓吸附裝置的吸附床的吸附材料為疏水性吸附材料;第一級以后的各級變壓吸附裝置的吸附床的吸附材料為二氧化碳吸附材料。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:在每一組變壓吸附裝置中進行氣體吸附步驟和氣體解吸步驟;所述氣體吸附步驟為將煙道氣通過變壓吸附裝置,將二氧化碳吸附在所述變壓吸附裝置的吸附床的吸附材料上,而未被吸附的廢氣流出所述吸附床;所述氣體解吸步驟為減小所述吸附床中的壓力使二氧化碳從吸附材料上解吸出來。
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于:通過減壓裝置實現(xiàn)減小所述吸附床中的壓力。
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:煙道氣首先通過含有疏水吸附劑材料的第一級裝置。
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:含高濕水蒸氣的煙道氣經疏水材料吸附床后,大部分水蒸氣穿過吸附床被廢氣帶走,小部分水蒸氣被吸附在吸附劑表面,這部分水蒸氣在解析過程中同產品氣一起被解析下來;含有二氧化碳吸附劑的吸附床中吸附的少量水蒸氣也可以隨產品氣一起被解析下來。
6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于:從每級吸附裝置解吸下來的飽和水蒸氣因為解析后的溫度低于吸附床內時的溫度,經冷凝后排除。
7.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:不回收第一級變壓吸附裝置中產生的尾氣,將第一級以后的變壓吸附裝置產生的尾氣送回進氣口,與煙道氣混合。
8.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:將各級變壓吸附裝置產生的尾氣送回進氣口,與煙道氣混合。
9.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:所述變壓吸附裝置的進氣方向為從下往上,煙道氣由吸附床下方流進,而未被吸附的廢氣由吸附床上方流出;解吸的方向為從上至下,被解吸出來的氣體由吸附床下方流出。
10.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:所述疏水性吸附材料選自活性炭、活性炭分子篩、活性炭纖維及其組合;所述二氧化碳吸附材料選自13X沸石分子篩、LiX沸石分子篩、CaX沸石分子篩、活性炭、硅膠、活性氧化鋁、金屬有機框架類材料、水滑石類材料及其組合。
11.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:第一級變壓吸附裝置的吸附床的吸附材料為活性炭,吸附時間為10-20S,解吸時間為10-20S ;第一級以后的變壓吸附裝置的吸附床的吸附材料為13X沸石分子篩,吸附時間為10-20s,解吸時間為10-20s ;吸附壓力最高為150kPa,最低真空解析壓力為2kPa。
12.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:將煙道氣通過兩組變壓吸附裝置。
13.根據權利要求12所述的方法,其特征在于:當中煙道氣進入含有疏水吸附材料第一組吸附裝置的量有兩 種選擇,一種是要保證控制體積濃度小于3%以內的二氧化碳穿過吸附床;另一種情況使穿過吸附床的二氧化碳最高含量與進氣中二氧化碳含量相當,這中情況下使大于3%以后的那部分排出廢氣重新送到進氣口與進氣混合。
14.根據權利要求13所述的方法,其特征在于:從第一組變壓吸附裝置中解吸下來的部分水蒸氣和二氧化碳經過真空解析泵后,95%以上水蒸氣會在減壓裝置內發(fā)生冷凝被除去,通過減壓裝置的全部二氧化碳和小于5%以下的水蒸氣又作為進氣通過第二組吸附裝置。
15.根據權利要求14所述的方法,其特征在于:穿過第二組吸附裝置吸附床的進氣有三種選擇,一種為控制小于3%以內的二氧化碳穿過吸附床;另一種情況使穿過吸附床的二氧化碳最高含量與煙道中二氧化碳含量相當,這種情況下使大于3%以后的那部分排出廢氣重新送到第一組裝置的進氣口與煙道氣混合;第三種情況是使穿過吸附床的二氧化碳最高含量與第第二組進氣中二氧化碳含量相當,這中情況下使二氧化碳濃度大于預定值后的那部分排出廢氣重新送到第二組裝置的進氣口與進氣混合。
16.根據權利要求1-15任一項所 述的方法,其特征在于:所述煙道氣含有占總體積5-30%的二氧化碳和5-20%的水蒸氣;所述煙道氣的溫度為20-150° C,流量為50-500L/min ο
17.根據權利要求1-15任一項所述的方法,其特征在于:在氣體吸附步驟之前還包括煙道氣除塵步驟和脫硫脫硝步驟。
18.根據權利要求1-15任一項所述的方法,其特征在于:變壓操作是在正壓范圍之內運行,其壓力值為100-300kPa。
19.根據權利要求1-15任一項所述的方法,其特征在于:變壓操作是在負壓范圍之內運行,其壓力值為0-100kPa。
20.一種多級捕集煙道氣中二氧化碳的系統(tǒng),其特征在于:包括至少兩組變壓吸附裝置;每一組變壓吸附裝置含有至少一個吸附床;第一級變壓吸附裝置的吸附床的吸附材料為疏水性吸附材料;第一級以后的各級變壓吸附裝置的吸附床的吸附材料為二氧化碳吸附材料。
21.根據權利要求20所述的系統(tǒng),其特征在于:通過管道將第一級以后的變壓吸附裝置尾氣出口與煙道氣進氣口相連,使第一級以后的變壓吸附裝置產生的尾氣送回進氣口,與煙道氣混合。
22.根據權利要求20所述的系統(tǒng),其特征在于:通過管道將各級變壓吸附裝置尾氣出口與煙道氣進氣口相連,使各級變壓吸附裝置產生的尾氣送回進氣口,與煙道氣混合。
23.根據權利要求11所述的系統(tǒng),其特征在于:所述變壓吸附裝置的進氣方向為從下往上,煙道氣由吸附床下方流進,而未被吸附的廢氣由吸附床上方流出;解吸的方向為從上至下,被解吸出來的氣體由吸附床下方流出。
24.根據權利要求11所述的系統(tǒng),其特征在于:所述疏水性吸附材料選自活性炭、活性炭分子篩、活性炭纖維及其組合;所述二氧化碳吸附材料選自13X沸石分子篩、LiX沸石分子篩、CaX沸石分子篩、活性炭、硅膠、活性氧化鋁、金屬有機框架類材料、水滑石類材料及其組合。
25.根據權利要求20-24任一項所述的系統(tǒng),其特征在于:在所述吸附床的兩端都安裝了氣動轉換閥,通過所述氣動轉換閥的閉合實現(xiàn)不同操作步驟間的互相轉換。
26.根據權利要求20-24任一項所述的系統(tǒng),其特征在于:還包括減壓裝置,所述減壓裝置與吸附床相連,用于減小吸附床中的氣壓。
27.根據權利要求20-24任一項所述的系統(tǒng),其特征在于:還包括溫度傳感器、流速計和壓力傳感器分別安裝在不同的單元內檢測不同循環(huán)條件下的氣體溫度、流速和壓力值?!?br>
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多級捕集煙道氣中二氧化碳的系統(tǒng)和方法,其中系統(tǒng)包括至少兩組變壓吸附裝置;每一組變壓吸附裝置含有至少一個吸附床;第一級變壓吸附裝置的吸附床的吸附材料為疏水性吸附材料;第一級以后的各級變壓吸附裝置的吸附床的吸附材料為二氧化碳吸附材料;而方法為將煙道氣通過上述系統(tǒng)。本發(fā)明利用簡單的循環(huán)步驟設計了多級VSA工藝。在第一級步驟中,采用疏水性吸附劑材料,可以使12%的CO2濃縮至濃度至40–60%,并且保證高于90%的CO2回收率。第一級操作結束后,大部分水蒸氣直接穿透吸附床而被排除。在第一級以后的各級操作中,采用13X作為吸附劑,可以使40–60%的CO2很容易被提純至濃度為95%以上。
文檔編號B01D53/047GK103071364SQ20121057307
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權日2012年12月25日
發(fā)明者徐冬, 郭樺, 彭妮·肖, 保羅·韋伯利, 翟玉春 申請人:國電新能源技術研究院