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工業(yè)廢氣中低含量二氧化碳吸收及解析系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):4909388閱讀:574來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:工業(yè)廢氣中低含量二氧化碳吸收及解析系統(tǒng)的制作方法
工業(yè)廢氣中低含量二氧化碳吸收及解析系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于煙道氣CO2的回收領(lǐng)域,具體地講涉及一種工業(yè)廢氣中低含量CO2吸收及解析系統(tǒng)。
背景技術(shù)
能源與環(huán)境已成為全球普遍關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家,都把可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略作為國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的一種必然選擇。絕大多數(shù)排放的二氧化碳是由化石燃料所引起的。據(jù)歐盟有關(guān)部門(mén)測(cè)算,至2010年一 2015年化石燃料的份額占居能源總量的80%,化石燃料仍是任何一個(gè)工業(yè)化國(guó)家所依賴的重要的能源,不可能短時(shí)間被其它能源所取而代之。所以,從煙道氣中捕集二氧化碳是二氧化碳減排的重要課題。由于MEA是胺類中堿性最強(qiáng)的,它與CO2反應(yīng)快,凈化度高,其分子量小,因此在重量濃度相同時(shí),MEA比其它胺類有更大的吸收能力,煙道氣捕集二氧化碳主要采用MEA回收的方式。如申請(qǐng)?zhí)枮?01010593246.6、名稱為“一種低分壓混合氣體禍?zhǔn)證O2的工藝”中公開(kāi)了一種低分壓混合氣體回收CO2的工藝,含CO2含量小于0.1MPa的煙道氣進(jìn)入洗滌塔,經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入吸收塔底部,經(jīng)富液泵進(jìn)入再生氣冷凝器,再進(jìn)入貧富液換熱器,經(jīng)再生塔頂部噴灑入塔;吸收液分解釋放出CO2,由所述再生塔塔頂流出,進(jìn)入再生器冷凝器,再進(jìn)入CO2分離器;吸收塔內(nèi)吸收液為混合醇胺溶液,緩蝕劑為無(wú)機(jī)類銅鹽、有機(jī)酸或有機(jī)鹽,抗氧化降解劑為低價(jià)態(tài)含氧有機(jī)酸鹽;該工藝解決了設(shè)備易腐蝕問(wèn)題,降低生產(chǎn)建設(shè)成本和運(yùn)行成本,具有吸附速度快、吸收能力強(qiáng)、CO2純度高、投資少等優(yōu)點(diǎn)。但是其缺點(diǎn)是吸收反應(yīng)熱聞,因而再生熱耗聞; 當(dāng)原料氣中含有S02,COS等酸性氣體時(shí),MEA與之反應(yīng)生成不能再生的化合物,同時(shí)其蒸氣壓高,因而其溶劑的損失較大。

發(fā)明內(nèi)容為克服上述缺陷,本發(fā)明提供了一種工業(yè)廢氣中低含量二氧化碳吸收及解析系統(tǒng),在傳統(tǒng)工藝流程的基礎(chǔ)上,增加了原料氣熱量的回收、脫硫脫硝設(shè)備。然后經(jīng)過(guò)MEA吸收與解析的工藝過(guò)程,提純出純度在99%以上的二氧化碳?xì)怏w。降低回收二氧化碳的再生能耗,減少M(fèi)EA損耗。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:—種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),包括洗滌塔、吸收塔和解析塔,其中,該系統(tǒng)還包括再沸器、換熱器和加熱器;高溫的原料氣體進(jìn)入再沸器,回收原料氣體所含熱量,用于提供再生能量;

經(jīng)過(guò)再沸器初步降溫的原料氣體,進(jìn)入洗滌塔,經(jīng)上部噴淋的洗滌液脫去酸性氣體后經(jīng)換熱器進(jìn)行換熱冷卻;經(jīng)換熱冷卻的原料氣體進(jìn)入吸收塔,經(jīng)吸收液貧液吸收后泵輸送到解析塔解析,在解析塔的頂部得到合格的二氧化碳產(chǎn)品,底部吸收液經(jīng)回收熱量且冷卻后,重新輸送到吸收塔吸收原料氣體。本發(fā)明的一種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),其中,原料氣體中CO2的濃度< 20%,壓力彡5OKPa。本發(fā)明的一種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),其中,洗滌塔的上部噴淋的洗滌液為NaHCO30本發(fā)明的一種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),其中,NaHCO3的濃度為20 30%。本發(fā)明的一種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),其中,酸性氣體包括S02,COS, N0X。本發(fā)明的一種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),其中,吸收塔中的吸收液為烷醇胺類,MEA較優(yōu),MEA的濃度優(yōu)選為20%。本發(fā)明的一種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),其中,解析塔和再沸器之間連接有加熱器,加熱器用于將解析塔中的熱量回收至再沸器中進(jìn)行利用。本發(fā)明的一種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),其中,再沸器為一列管式換熱器,管程為高溫的原料氣體,殼程為需要再生的MEA溶液,通過(guò)兩者的換熱,對(duì)原料氣體進(jìn)行冷卻的同時(shí),加熱需要再生的富液。與通常狀況下直接用蒸汽加熱相比較,通過(guò)對(duì)高溫原料氣體熱量的回收,生產(chǎn)每噸二氧化碳可節(jié)約再生能源約400KW,降低了二氧化碳的再生能耗。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:I)通過(guò)對(duì)原料氣熱熱量的回收,降低回收二氧化碳的再生能耗,生產(chǎn)每噸二氧化碳可節(jié)約再生能源約400KW ;2)通過(guò)洗滌塔的配置, 除去酸性氣體,使得MEA的吸收能力增強(qiáng),損耗減少,每噸二氧化碳消耗的MEA量減低了 20% (0.5kg)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的流程示意圖,1-再沸器,2-洗滌塔,3-吸收塔,4-換熱器,5-解析塔,6_加熱器。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1如圖1所示,高溫的原料氣體(約380°C,CO2的濃度彡20%,壓力彡50KPa)進(jìn)入再沸器1,回收原料氣體所含熱量,用于提供再生能量;經(jīng)過(guò)再沸器初步降溫的原料氣體,進(jìn)入洗滌塔2,經(jīng)上部噴淋的20 30%NaHC03脫去S02,COS (氧硫化碳),NOx等組分后經(jīng)換熱器4進(jìn)行換熱冷卻;經(jīng)換熱冷卻的原料氣體進(jìn)入吸收塔3,經(jīng)MEA貧液吸收后泵輸送到解析塔5進(jìn)行解析,在解析塔的頂部得到純度> 99%的二氧化碳產(chǎn)品,底部吸收液經(jīng)回收熱量且冷卻后,重新輸送到吸收塔吸收原料氣體,解析塔和再沸器之間連接有加熱器,加熱器用于將解析塔中的熱量回收至再沸器中進(jìn)行利用。
權(quán)利要求
1.一種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),包括洗滌塔、吸收塔和解析塔,其特征在于: 該系統(tǒng)還包括再沸器、換熱器和加熱器; 高溫的原料氣體進(jìn)入再沸器,回收原料氣體所含熱量,用于提供再生能量; 經(jīng)過(guò)再沸器初步降溫的原料氣體,進(jìn)入洗滌塔,經(jīng)上部噴淋的洗滌液脫去酸性氣體后經(jīng)換熱器進(jìn)行換熱冷卻; 經(jīng)換熱冷卻的原料氣體進(jìn)入吸收塔,經(jīng)吸收液貧液吸收后泵輸送到解析塔解析,在解析塔的頂部得到合格的二氧化碳產(chǎn)品,底部吸收液經(jīng)回收熱量且冷卻后,重新輸送到吸收塔吸收原料氣體。
2.如權(quán)利要求1所述的一種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),其特征在于:所述原料氣體中CO2的濃度彡20%,壓力彡50KPao
3.如權(quán)利要求1所述的一種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),其特征在于:所述洗滌塔的上部噴淋的洗滌液為NaHC03。
4.如權(quán)利要求3所述的一種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),其特征在于:所述NaHCO3的濃度為20 30%。
5.如權(quán)利要求1所述的一種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),其特征在于:所述酸性氣體包括 S02,COS,NOx。
6.如權(quán)利要求1所述的一種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),其特征在于:所述吸收塔中的吸收液為烷醇胺類。
7.如權(quán)利要求6 所述的一種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),其特征在于:所述烷醇胺為MEA。
8.如權(quán)利要求7所述的一種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),其特征在于:所述再沸器為一列管式換熱器,管程為高溫的原料氣體,殼程為需要再生的MEA溶液,通過(guò)兩者的換熱,對(duì)原料氣體進(jìn)行冷卻的同時(shí),加熱需要再生的富液。
全文摘要
本發(fā)明屬于煙道氣CO2的回收領(lǐng)域,提供了一種煙道氣CO2吸收及解析系統(tǒng),包括洗滌塔、吸收塔和解析塔,其中該系統(tǒng)還包括再沸器、換熱器和加熱器;高溫的原料氣體進(jìn)入再沸器,回收原料氣體所含熱量,用于提供再生能量;經(jīng)過(guò)再沸器初步降溫的原料氣體,進(jìn)入洗滌塔,經(jīng)上部噴淋的洗滌液脫去酸性氣體后經(jīng)換熱器進(jìn)行換熱冷卻;經(jīng)換熱冷卻的原料氣體進(jìn)入吸收塔,經(jīng)吸收液貧液吸收后泵輸送到解析塔解析,在解析塔的頂部得到合格的二氧化碳產(chǎn)品,底部吸收液經(jīng)回收熱量且冷卻后,重新輸送到吸收塔吸收原料氣體。與現(xiàn)有技術(shù)相比,增加了原料氣熱量的回收、脫硫脫硝設(shè)備,經(jīng)過(guò)MEA吸收與解析的工藝過(guò)程,提純出純度在99%以上的二氧化碳?xì)怏w。降低回收二氧化碳的再生能耗,減少M(fèi)EA損耗。
文檔編號(hào)B01D53/62GK103143248SQ20131004987
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月8日
發(fā)明者吳江, 王長(zhǎng)建 申請(qǐng)人:珠海共同機(jī)械設(shè)備有限公司
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