欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

一種煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):4960371閱讀:186來源:國知局
一種煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng),包括二氧化碳吸收塔、氨檢測及回收集成結(jié)構(gòu)、吸收劑制備裝置、換熱及再生結(jié)構(gòu)以及多級壓縮-分段取熱結(jié)構(gòu)。上述系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)采用氨水脫碳技術(shù)捕集煙氣中的二氧化碳;對脫碳后煙氣中的氨氣濃度進(jìn)行檢測,低于預(yù)設(shè)濃度時(shí)煙氣直接排放,高于預(yù)設(shè)濃度時(shí)進(jìn)行氨回收處理;對碳捕集富液進(jìn)行加熱再生并回用吸收劑,同時(shí)產(chǎn)生高濃度二氧化碳;采取分級壓縮-分段取熱工藝濃縮再生二氧化碳,并有效回用余熱。本實(shí)用新型的碳捕集能力強(qiáng),吸收劑價(jià)格低廉,投資成本低。不僅能有效回收利用余熱,降低吸收劑再生能耗,解決氨水捕集二氧化碳的氨揮發(fā)損失問題,降低了運(yùn)行成本,而且不產(chǎn)生二次污染。
【專利說明】一種煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煙氣治理工藝的【技術(shù)領(lǐng)域】,尤指一種煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]化石燃料燃燒是產(chǎn)生大量二氧化碳的主要原因,這些二氧化碳被排放到大氣中,導(dǎo)致大氣中的二氧化碳濃度自工業(yè)革命以來大幅升高,并帶來了諸多危害??茖W(xué)家通過研究表明,二氧化碳是造成溫室效應(yīng)和導(dǎo)致全球氣候異常的主要因素。溫室效應(yīng)致使氣候變暖,極地及高山冰川融化,從而使海平面上升,觀測表明,近100余年海平面上升了 14-15cm,并將持續(xù)上升,這樣會(huì)導(dǎo)致低地被淹、排洪不暢和海水倒灌等問題。此外,氣候變暖也將導(dǎo)致許多物種瀕臨滅絕,加劇洪澇災(zāi)害,危害人類健康。因此,在全球范圍內(nèi)減少二氧化碳排放量已迫在眉睫。
[0003]我國高度重視二氧化碳減排與控制,《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》中將“主要行業(yè)二氧化碳、甲烷等溫室氣體的排放控制與處置利用技術(shù)”列入環(huán)境領(lǐng)域優(yōu)先主題,并在先進(jìn)能源技術(shù)方向提出“開發(fā)高效、清潔和二氧化碳近零排放的化石能源開發(fā)利用技術(shù)”。同時(shí),《國家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》提出“發(fā)展二氧化碳捕集利用與封存等技術(shù)”?!吨袊鴳?yīng)對氣候變化科技專項(xiàng)行動(dòng)》、《國家“十二五”應(yīng)對氣候變化科技發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》均將“二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)”列為重點(diǎn)支持、集中攻關(guān)和示范的重點(diǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0004]碳捕集、利用與封存技術(shù)是一項(xiàng)新興的、具有大規(guī)模二氧化碳減排潛力的技術(shù),有望實(shí)現(xiàn)化石能源的低碳利用,被廣泛認(rèn)為是應(yīng)對全球氣候變化、控制溫室氣體排放的重要技術(shù)之一。
[0005]目前已有的二氧化碳捕集方法主要有富氧燃燒捕集、燃燒前捕集和燃燒后捕集三種,其中,燃燒后捕集是應(yīng)用較為普遍的方法。燃燒后捕集是系統(tǒng)從一次燃料在空氣中燃燒所產(chǎn)生的煙道氣體中分離co2。這些系統(tǒng)通常使用液態(tài)溶劑,從主要成分為氮(來自空氣)的煙氣中捕獲少量的CO2成分(一般占體積的3-15% ),其中,化學(xué)溶劑作為液態(tài)溶劑的吸收法應(yīng)用最為普遍。
[0006]目前來講,利用MEA(乙醇胺)溶液化學(xué)吸收分離煙氣中的二氧化碳在國內(nèi)外已逐漸投入工業(yè)應(yīng)用,然而MEA溶液自身存在著一些固有缺陷,其中較為突出的有MEA自身價(jià)格較高,再生溫度過高,所需能耗大,投資運(yùn)行成本高,且容易造成設(shè)備腐蝕。
[0007]因此,研究一種新的二氧化碳捕集工藝,在降低能耗和成本的基礎(chǔ)上,提高脫碳能力并避免腐蝕和再次污染,是十分必要的。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的是提供一種煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng),能夠有效提高脫碳能力,降低成本,避免設(shè)備的腐蝕和再次污染。
[0009]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下:
[0010]一種煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng),包括:
[0011]用于捕集煙氣中二氧化碳的二氧化碳吸收塔,其下部設(shè)有原煙氣進(jìn)口和碳捕集富液出口,其頂部設(shè)有煙氣出口,且所述二氧化碳吸收塔的內(nèi)部設(shè)有自上向下噴淋氨水吸收劑的噴淋層;
[0012]用于制備氨水的吸收劑制備裝置,其出液口與所述氨水吸收劑的噴淋層連通;
[0013]氨檢測及回收集成結(jié)構(gòu),其包括氨濃度檢測儀、脫碳煙氣排放支路管道、氨回收支路管道、氨回收塔和解吸塔;其中,所述二氧化碳吸收塔的煙氣出口管道同時(shí)與所述脫碳煙氣排放支路管道和所述氨回收支路管道連接,所述氨濃度檢測儀設(shè)置于所述二氧化碳吸收塔煙氣出口管道上;所述脫碳煙氣排放支路管道上設(shè)有第一閥門,所述氨回收支路管道處設(shè)有第二閥門,所述第一閥門與所述第二閥門分別與所述氨濃度檢測儀連接;當(dāng)所述氨濃度檢測儀檢測到所述二氧化碳吸收塔煙氣出口處的氨氣濃度小于預(yù)設(shè)濃度時(shí),所述第一閥門開啟,所述第二閥門關(guān)閉,所述二氧化碳吸收塔的煙氣出口與所述脫碳煙氣排放支路管道導(dǎo)通;當(dāng)所述氨濃度檢測儀檢測到所述二氧化碳吸收塔煙氣出口處的氨氣濃度高于或等于預(yù)設(shè)濃度時(shí),所述第二閥門開啟,所述第一閥門關(guān)閉,所述二氧化碳吸收塔的煙氣出口與所述氨回收支路管道導(dǎo)通;其中,所述氨回收支路管道依次連通所述氨回收塔和所述解吸塔,所述氨回收塔內(nèi)設(shè)有用于回收氨的噴淋管,所述氨回收塔的底部出液口與所述解吸塔的上部進(jìn)液口連通,所述解吸塔的底部出液口與所述氨回收塔內(nèi)用于回收氨的噴淋管連通,所述解吸塔的頂部出氣口與所述吸收劑制備裝置連通;
[0014]再生塔,其頂部設(shè)有出氣口,上部設(shè)有脫碳富液進(jìn)口,底部設(shè)有再生貧液出口 ;所述再生塔的脫碳富液進(jìn)口與所述二氧化碳吸收塔的所述碳捕集富液出口相連通;
[0015]多級壓縮-分段取熱結(jié)構(gòu),其包括依次連接的多級壓縮機(jī),每級壓縮機(jī)各對應(yīng)設(shè)置一冷凝器,各級冷凝器分別與同級壓縮機(jī)的出口和下一級壓縮機(jī)的入口連通,第一級所述壓縮機(jī)的氣體入口與所述再生塔的出氣口相連通。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)選地,所述二氧化碳吸收塔的原煙氣進(jìn)口前設(shè)有增壓風(fēng)機(jī)和冷卻器,所述增壓風(fēng)機(jī)的出氣口與所述冷卻器的進(jìn)氣口連通,所述冷卻器的出氣口與所述二氧化碳吸收塔的原煙氣進(jìn)口連通。
[0017]進(jìn)一步優(yōu)選地,所述氨回收塔為臥式填料塔,所述氨回收塔根據(jù)煙氣流動(dòng)方向依次設(shè)置有煙氣進(jìn)口、煙氣均布器、氨回收段、除霧器以及凈煙氣出口 ;其中,所述氨回收段從上至下依次設(shè)有水噴淋層、填料層和塔底出液口,所述水噴淋層處設(shè)有所述用于回收氨的噴淋管。
[0018]進(jìn)一步優(yōu)選地,所述再生塔的底部貧液出口與所述吸收劑制備裝置相連通。
[0019]進(jìn)一步優(yōu)選地,所述的煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
[0020]換熱系統(tǒng),其包括第一換熱器和第二換熱器;
[0021]所述第一換熱器設(shè)置在所述氨回收塔和所述解吸塔之間,所述氨回收塔的底部出液口、所述解吸塔的上部進(jìn)液口、所述解吸塔的底部出液口、所述用于回收氨的噴淋管分別與所述第一換熱器連通;所述氨回收塔的底部出液口與所述解吸塔的上部進(jìn)液口之間的連通管道,和,所述解吸塔的底部出液口與所述用于回收氨的噴淋管之間的連通管道,分別流通過所述第一換熱器并在所述第一換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱;
[0022]其中,所述氨回收塔的底部出液口與所述第一換熱器之間設(shè)置第一離心泵;
[0023]所述第二換熱器設(shè)置在所述二氧化碳吸收塔和所述再生塔之間,所述二氧化碳吸收塔的碳捕集富液出口、所述再生塔的脫碳富液進(jìn)口、所述各級冷凝器分別與所述第二換熱器連通;所述二氧化碳吸收塔的碳捕集富液出口與所述再生塔的脫碳富液進(jìn)口之間的連通管道,和,所述冷凝器的余熱回收通道,分別流通過所述第二換熱器并在所述第二換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱;
[0024]其中,所述二氧化碳吸收塔的碳捕集富液出口與所述第二換熱器之間設(shè)置第二離心泵。
[0025]通過本實(shí)用新型提供的煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng),能夠帶來以下至少一種有益效果:
[0026]1.能有效降低二氧化碳捕集成本,節(jié)約能源,避免設(shè)備腐蝕。本實(shí)用新型使用氨水作為一種捕集二氧化碳的較佳吸收劑,具備良好的二氧化碳反應(yīng)速率和相對較低的再生能耗,吸收能力是MEA溶液的數(shù)倍。且氨水作為一種常見原料,成本也較MEA溶液降低許多,極大地減少了運(yùn)行成本。同時(shí)氨水由于其自身特性,有效避免了設(shè)備腐蝕和氧化降解等問題,應(yīng)用范圍極廣。
[0027]2.有效解決氨水的揮發(fā)損失問題,有效避免氨的浪費(fèi)和二次污染。本實(shí)用新型先通過氨水吸收劑捕集煙氣中的二氧化碳,得到脫碳后煙氣和捕集有二氧化碳的吸收富液;對脫碳后煙氣中的氨濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測,如低于預(yù)設(shè)值,則直接排放脫碳后煙氣,而當(dāng)?shù)扔诨虼笥陬A(yù)設(shè)值時(shí),則表示脫碳后煙氣中的含氨量較高,需進(jìn)行回收處理,進(jìn)而及時(shí)對揮發(fā)氨進(jìn)行回收處理(可通過噴淋水洗回收方式配合解吸處理得到氨),有效避免了氨的損失和再次污染;對捕集有二氧化碳的吸收富液通過再生塔的熱解作用再生產(chǎn)生高濃度二氧化碳和氨水吸收劑。上述過程通過對氨的回收可有效解決氨水的高揮發(fā)損失問題,有效避免氨的浪費(fèi)。同時(shí),回收的氨可重復(fù)制備捕集煙氣中二氧化碳的氨水吸收劑,不僅提高了氨的利用率,同時(shí)能夠進(jìn)一步有效降低成本。
[0028]3.有效降低系統(tǒng)運(yùn)行過程中的能耗,節(jié)約能源。本實(shí)用新型可在對脫碳煙氣中的揮發(fā)氨進(jìn)行回收的階段,將噴淋式氨回收處的洗氨液與對該洗氨液進(jìn)行解吸處理得到的解吸液進(jìn)行換熱,由于洗氨液需要在解吸塔中以更高溫度被解吸,而解吸液需要以低溫狀態(tài)回流至氨回收處的噴淋管進(jìn)行二次利用,因而為了有效利用洗氨液和解吸液的熱量,平衡其熱量,所以使二者同時(shí)流過一換熱器進(jìn)行熱交換,得到較優(yōu)的工作狀態(tài)溫度,提高能量利用率,有效降低能耗。同時(shí),在對再生后的二氧化碳進(jìn)行多級壓縮多級冷凝的過程中,不僅可以得到液態(tài)的二氧化碳,便于運(yùn)輸和其他操作,同時(shí)還可將每級壓縮冷凝產(chǎn)生的熱量進(jìn)行回收,并應(yīng)用于對二氧化碳捕集富液進(jìn)入再生塔前的加熱,有效利用了系統(tǒng)運(yùn)行過程中的能量,降低了能耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0030]圖1為本實(shí)用新型的煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng)的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]附圖標(biāo)號(hào)說明:
[0032]1、增壓風(fēng)機(jī);2、冷卻器;3、二氧化碳吸收塔;4、氨濃度檢測儀;5、第一閥門;6、第二閥門;7、氨回收塔;701、煙氣均布器;702、氨回收段;703、除霧器;8、第一離心泵;9、第一換熱器;10、解吸塔;11、吸收劑制備裝置;12、第二離心泵;13、第二換熱器;14、再生塔;15、一級壓縮機(jī);16、一級冷凝器;17、二級壓縮機(jī);18、二級冷凝器;19、三級壓縮機(jī);20、三級冷凝器。

【具體實(shí)施方式】
[0033]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]在本實(shí)用新型的實(shí)施例一中,一種煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng)包括:
[0035](I) 二氧化碳吸收塔,其底部設(shè)有原煙氣進(jìn)口和碳捕集富液出口,其頂部設(shè)有煙氣出口,且所述二氧化碳吸收塔的內(nèi)部設(shè)有自上向下噴淋氨水吸收劑的噴淋層,所述噴淋層的位置高于所述原煙氣進(jìn)口的位置。本實(shí)用新型使用氨水作為吸收劑與通入二氧化碳吸收塔內(nèi)的煙氣進(jìn)行逆流并反應(yīng),捕集煙氣中的二氧化碳。其中,用于噴淋氨水吸收劑的噴淋層的位置要高于原煙氣進(jìn)口的位置,這樣才可形成煙氣與吸收劑之間的逆流。同時(shí),煙氣出口的位置可以設(shè)置為高于原煙氣進(jìn)口和出液口就可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的內(nèi)容,設(shè)置于頂部更易于排出。
[0036](2)用于制備氨水的吸收劑制備裝置,其出液口與所述二氧化碳吸收塔噴淋層連通。吸收劑制備裝置用于為二氧化碳吸收塔提供氨水吸收劑,制備的氨水吸收劑被引入噴淋層進(jìn)行噴淋,可通過水泵等動(dòng)力裝置實(shí)現(xiàn)這一過程。
[0037](3)氨檢測及回收集成結(jié)構(gòu),其包括氨濃度檢測儀、脫碳煙氣排放支路管道、氨回收支路管道、氨回收塔和解吸塔。其中,所述二氧化碳吸收塔的煙氣出口管道同時(shí)與所述脫碳煙氣排放支路管道和所述氨回收支路管道連接,所述氨濃度檢測儀設(shè)置于煙氣出口管道上;所述脫碳煙氣排放支路管道上設(shè)有第一閥門,所述氨回收支路管道處設(shè)有第二閥門,所述第一閥門與第二閥門分別與所述氨濃度檢測儀連接(可以為電連接)。當(dāng)所述氨濃度檢測儀檢測到所述二氧化碳吸收塔煙氣出口處的氨濃度小于預(yù)設(shè)濃度時(shí),所述第一閥門開啟,所述第二閥門關(guān)閉,所述二氧化碳吸收塔煙氣出口與所述脫碳煙氣排放支路管道導(dǎo)通;當(dāng)所述氨濃度檢測儀檢測到所述二氧化碳吸收塔煙氣出口處的氨濃度高于或等于預(yù)設(shè)濃度時(shí),所述第二閥門開啟,所述第一閥門關(guān)閉,所述二氧化碳吸收塔煙氣出口與所述氨回收支路管道導(dǎo)通;其中,所述氨回收支路管道依次連通氨回收塔和解吸塔,所述氨回收塔設(shè)有煙氣進(jìn)口、煙氣出口和出液口,且所述氨回收塔內(nèi)設(shè)有用于氨回收的噴淋管,所述解吸塔上部分別設(shè)有進(jìn)液口、出氣口,其下部設(shè)有出液口,解吸塔的出液口與用于氨回收的噴淋管連通。由于煙氣經(jīng)二氧化碳吸收塔脫碳后,會(huì)得到脫碳后煙氣和捕集有二氧化碳的吸收液,即脫碳富液。由于氨水易揮發(fā),所以待排出的脫碳后煙氣常混有一定量的氨,當(dāng)脫碳后煙氣中的含氨量較低時(shí)(可用低于某一預(yù)設(shè)值來判斷),煙氣直接排放;而當(dāng)脫碳后煙氣中的含氨量較高時(shí)(可用等于或高于某一預(yù)設(shè)值來判斷),需進(jìn)行回收,避免二次污染和浪費(fèi)??稍诙趸嘉账臒煔獬隹谕ǖ郎显O(shè)置一氨濃度檢測儀來實(shí)時(shí)檢測出口煙氣中的含氨量。二氧化碳吸收塔的煙氣出口每次只與脫碳煙氣排放支路管道或氨回收支路管道的其中一個(gè)連通,不同時(shí)與兩個(gè)支路管道連通。(a)當(dāng)檢測到的含氨量低于某一預(yù)設(shè)濃度時(shí),脫碳煙氣出口與脫碳煙氣排放支路管道連通,不與氨回收支路管道連通,脫碳后煙氣從脫碳煙氣排放支路管道排出。(b)而當(dāng)檢測到的含氨量等于或高于某一預(yù)設(shè)濃度時(shí),脫碳煙氣出口與氨回收支路管道連通,不與脫碳煙氣排放支路管道連通,脫碳后煙氣進(jìn)入氨回收支路管道,并引入與氨回收支路管道連通的氨回收塔進(jìn)行氨的回收。在本實(shí)施例中,氨回收塔采用噴淋方式對氨進(jìn)行回收,氨回收塔內(nèi)設(shè)置了用于噴淋該處吸收劑的噴淋管,噴淋后得到除氨后的凈煙氣和捕集有氨的洗氨液,凈煙氣直接從氨回收塔的出氣口排放,洗氨液通過氨回收塔的出液口被導(dǎo)入一解吸塔內(nèi)并被加熱解吸得到氨,氨可收集并進(jìn)一步利用;所得解吸液從解吸塔的出液口排出并流回至氨回收塔處(可以流回至氨回收塔處儲(chǔ)存噴淋吸收劑的裝置處,也可與第二噴淋管連通),進(jìn)行再次利用。這樣就完成了氨的回收,有效解決了氨的高揮發(fā)性問題,避免了二次污染。
[0038](4)再生塔,其頂部設(shè)有出氣口,上部設(shè)有脫碳富液進(jìn)口,底部設(shè)有再生貧液出口 ;其中,脫碳富液進(jìn)口與所述二氧化碳吸收塔塔底的碳捕集富液出口相連通。煙氣經(jīng)二氧化碳吸收塔脫碳后,得到的捕集有二氧化碳的吸收富液需要進(jìn)行二氧化碳的再生處理,才能得到純度較高的二氧化碳并加以利用;同時(shí)再生后的處理液可制備氨水吸收劑,再次應(yīng)用于二氧化碳吸收塔處。
[0039](5)多級壓縮-分段取熱結(jié)構(gòu),其包括依次連接的多級壓縮機(jī),每級壓縮機(jī)各設(shè)置一冷凝器,各級冷凝器分別與同級壓縮機(jī)出口和下一級壓縮機(jī)入口連通,在多級所述壓縮機(jī)中,第一級所述壓縮機(jī)的氣體入口與所述再生塔出氣口相連通。再生塔處再生的二氧化碳為氣態(tài),需經(jīng)過多級壓縮-分段取熱結(jié)構(gòu)得到液態(tài)的二氧化碳才能夠便于存儲(chǔ)和運(yùn)輸。
[0040]在本實(shí)用新型的實(shí)施例二中,對實(shí)施例一進(jìn)行改進(jìn)。在二氧化碳吸收塔的煙氣進(jìn)口前設(shè)置增壓風(fēng)機(jī)和冷卻器,其中,所述增壓風(fēng)機(jī)的出氣口與所述冷卻器的進(jìn)氣口連通,所述冷卻器的出氣口與所述二氧化碳吸收塔的原煙氣進(jìn)口連通。煙氣依次流過增壓風(fēng)機(jī)和冷卻器,后被引入二氧化碳吸收塔。由于煙氣一般溫度較高,冷卻器可使煙氣冷卻,滿足氨水捕集二氧化碳的反應(yīng)溫度。
[0041]在本實(shí)用新型的實(shí)施例三中,對實(shí)施例一進(jìn)行改進(jìn)??蓪被厥账O(shè)置為臥式填料塔,且在所述氨回收塔內(nèi),根據(jù)煙氣流動(dòng)方向依次設(shè)置有煙氣進(jìn)口、煙氣均布器、氨回收段、除霧器和凈煙氣出口 ;其中,所述氨回收段從上至下依次設(shè)有水噴淋層、填料層和塔底出液口,所述水噴淋層處設(shè)有所述用于回收氨的噴淋管。填料塔是塔設(shè)備的一種,塔內(nèi)填充適當(dāng)高度的填料,以增加兩種流體間的接觸表面。本實(shí)施例中的氨回收塔設(shè)置為臥式填料塔,進(jìn)氣口設(shè)置在塔的左端,出氣口設(shè)置在塔的右端,且在塔內(nèi)從左至右依次設(shè)置煙氣均布器、氨回收段和除霧器,其中,煙氣均布器能夠使脫碳煙氣在氨回收塔內(nèi)均布,增加回收效率;氨回收段采用噴淋式回收,通過噴淋管噴淋水洗液,吸收脫碳煙氣中的氨,并得到脫氨后的煙氣和洗氨液,煙氣流經(jīng)除霧器被除去霧滴后經(jīng)右端的出氣口排出,洗氨液經(jīng)出液口排出。臥式填料塔結(jié)構(gòu)的填料層設(shè)置在氨回收段處,并設(shè)置在水噴淋層的下方,出液口的上方。
[0042]在本實(shí)用新型的實(shí)施例四中,對實(shí)施例一進(jìn)行改進(jìn),可將解吸塔的出氣口與吸收劑制備裝置連通,由于解吸氣為氣態(tài)氨,可重復(fù)用于制備二氧化碳吸收塔的氨水吸收劑,有效提高了氨在本實(shí)用新型中的利用率。相同地,由于再生塔再生得到二氧化碳和含有氨水的處理液,因而可將再生塔的出液口與吸收劑制備裝置連通,將再生塔得到的處理液再次用于制備二氧化碳吸收塔的吸收劑。
[0043]在本實(shí)用新型的實(shí)施例五中,對實(shí)施例一進(jìn)行改進(jìn),由于本實(shí)用新型的多段運(yùn)行中分別存在需要加熱或冷卻后再進(jìn)行反應(yīng)的情況,出于降低能耗的考慮,可在本實(shí)用新型中設(shè)置多個(gè)換熱器,以進(jìn)行能量的有效交互利用。在本實(shí)施例中,系統(tǒng)進(jìn)一步包括:換熱系統(tǒng),其包括第一換熱器和第二換熱器,具體應(yīng)用如下:
[0044]由于氨回收塔處的出液口流出的洗氨液需加熱才可滿足解吸塔內(nèi)部的反應(yīng)溫度要求,而同時(shí)從解吸塔的出液口流出的解吸液需冷卻后才能更好地滿足氨回收塔處的噴淋液的溫度要求,這樣洗氨液和解吸液之間就可實(shí)現(xiàn)熱量交換。因而在所述氨回收塔和所述解吸塔之間設(shè)置第一換熱器,氨回收塔出液口、解吸塔進(jìn)液口、解吸塔出液口、用于回收氨的噴淋管分別與第一換熱器連通。具體地,氨回收塔的出液口與解吸塔的進(jìn)液口之間的連通管道(洗氨液),和,解吸塔的出液口與用于回收氨的噴淋管之間的連通管道(解吸液),分別流經(jīng)所述第一換熱器并在所述第一換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱。
[0045]相同地,由于捕集二氧化碳的吸收液需要在再生塔內(nèi)加熱再生,而多級冷凝器提取的熱量恰好可用于該吸收液的加熱,提高了能量的利用率。因而在所述二氧化碳吸收塔和所述再生塔之間設(shè)置第二換熱器,該第二換熱器同時(shí)與所述二氧化碳吸收塔的碳捕集富液出口、所述再生塔的脫碳富液進(jìn)口、冷凝器的余熱回收通道連通;具體地,所述二氧化碳吸收塔的碳捕集富液出口與所述再生塔的脫碳富液進(jìn)口之間的連通管道(捕集二氧化碳的吸收液),和,冷凝器的余熱回收通道,分別流過所述第二換熱器并在所述第二換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱。
[0046]在本實(shí)用新型的實(shí)施例六中,對上述實(shí)施例六進(jìn)行改進(jìn),在上述換熱器處分別設(shè)置離心泵,具體地,在氨回收出液口與第一換熱器之間設(shè)置第一離心泵;二氧化碳吸收塔出液口與第二換熱器之間設(shè)置第二離心泵,能夠更好地輸送液體。
[0047]在本實(shí)用新型的一個(gè)完整實(shí)施例中,參照圖1,本實(shí)施例的煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),包括:二氧化碳吸收塔3、氨檢測及回收集成結(jié)構(gòu)(4?10)、吸收劑制備裝置11、換熱及再生結(jié)構(gòu)(12?14)以及多級壓縮-分段取熱結(jié)構(gòu)(15?20)。二氧化碳吸收塔3的煙氣入口前設(shè)置有增壓風(fēng)機(jī)I和冷卻器2。氨檢測及回收集成結(jié)構(gòu)(4?10)依照煙氣流動(dòng)方向依次設(shè)置有氨濃度檢測儀4、脫碳煙氣排放支路管道和氨回收支路管道,以及設(shè)置在脫碳煙氣排放支路管道處的第一閥門5和設(shè)置在氨回收支路管道處的第二閥門6、氨回收塔
7、第一離心泵8、第一換熱器9以及解吸塔10。其中,氨回收塔7為臥式填料塔,塔內(nèi)根據(jù)煙氣流動(dòng)方向依次設(shè)置有煙氣進(jìn)口、煙氣均布器701、氨回收段702、除霧器703以及凈煙氣出口,所述氨回收段702從上至下依次設(shè)有水噴淋層、填料層和出液口。
[0048]換熱及再生結(jié)構(gòu)(12?14)依次包括第二離心泵12、第二換熱器13和再生塔14。
[0049]所述多級壓縮-分段取熱結(jié)構(gòu)(15?20)包括一級壓縮機(jī)15、一級冷凝器16、二級壓縮機(jī)17、二級冷凝器18、三級壓縮機(jī)19和三級冷凝器20。一級壓縮機(jī)15出口與一級冷凝器16進(jìn)口連通,一級冷凝器16出口與二級壓縮機(jī)17進(jìn)口連通,二級壓縮機(jī)17出口與二級冷凝器18進(jìn)口連通,二級冷凝器18出口與三級壓縮機(jī)19的進(jìn)口連通,三級壓縮機(jī)19的出口與三級冷凝器20進(jìn)口連通,冷凝二氧化碳由三級冷凝器20引出。各級壓縮-冷凝所產(chǎn)生的余熱通道與第二換熱器13連通。
[0050]氨濃度檢測儀4設(shè)置在二氧化碳吸收塔3的煙氣出口煙道上,氨濃度檢測儀4連接兩條煙氣支路,一條為脫碳煙氣排放支路管道,另一條為氨回收支路管道,所述兩條煙氣支路管道上分別設(shè)置第一閥門5和第二閥門6。
[0051]氨回收支路上的閥門6與氨回收塔7煙氣進(jìn)口連通,所述氨回收塔7的出液口與第一離心泵8和第一換熱器9依次連通,且所述第一換熱器9還與解吸塔10進(jìn)液口、解吸塔10底部出液口以及氨回收段702的水噴淋層分別相連通,使從氨回收塔7的出液口與解吸塔10的進(jìn)液口之間流通的洗氨液,與,解吸塔10底部出液口與氨回收段702的水噴淋層之間流通的解吸液在第一換熱器9處進(jìn)行熱量交換。
[0052]解吸塔10頂部的氣體出口與吸收劑制備裝置11相連通,用于將解吸氣氨作為吸收劑制備裝置11處的原料。
[0053]二氧化碳吸收塔3的塔頂設(shè)置煙氣出口,塔上部設(shè)置有吸收劑進(jìn)口,塔下部設(shè)置有原煙氣進(jìn)口,塔底部設(shè)置有捕集二氧化碳的富液出口,所述捕集二氧化碳的富液出口依次與第二離心泵12、第二換熱器13和再生塔14的上部進(jìn)液口相連。所述再生塔14的頂部氣體出口與一級壓縮機(jī)15連通,再生塔14的下部出液口與吸收劑制備裝置11連通。
[0054]上述完整實(shí)施例在運(yùn)行時(shí),主要包括以下步驟,由圖1所示:
[0055]經(jīng)過除塵、脫硝和FGD脫硫等工藝之后的燃煤煙氣由增壓風(fēng)機(jī)I引入二氧化碳捕集系統(tǒng),先經(jīng)冷卻器2冷卻,再導(dǎo)入二氧化碳吸收塔3,二氧化碳吸收塔3為填料塔,原煙氣在二氧化碳吸收塔3內(nèi)與氨水吸收劑逆流接觸并發(fā)生反應(yīng),原煙氣中的二氧化碳被捕集除去,脫碳后煙氣由二氧化碳吸收塔3塔頂引出,吸收劑捕集二氧化碳后的富液從二氧化碳吸收塔3的底部排出。
[0056]二氧化碳吸收塔3的塔頂出口煙道上設(shè)置有氨濃度檢測儀4,在線實(shí)時(shí)監(jiān)測出口煙氣中氨氣的濃度,當(dāng)氨氣濃度低于預(yù)設(shè)值時(shí),第一閥門5打開,第二閥門6關(guān)閉,出口煙氣直接排放;當(dāng)氨氣濃度高于(或等于)預(yù)設(shè)值時(shí),第一閥門5關(guān)閉,第二閥門6打開,出口煙氣被輸入氨回收塔7。
[0057]出口煙氣進(jìn)入氨回收塔7后,首先經(jīng)過煙氣均布器701令煙氣在氨回收塔內(nèi)均勻分布,隨后煙氣進(jìn)入氨回收段702,氨回收段702從上至下設(shè)置有水噴淋層、填料層和出液口,煙氣在填料層與噴淋水接觸,煙氣中攜帶的揮發(fā)氨被水洗除去,洗氨液由氨回收段702的出液口排出,凈煙氣經(jīng)除霧器703除去霧滴后從氨回收塔7右側(cè)出口煙道排空。
[0058]洗氨液自氨回收段7底部排出后,由第一離心泵8輸送至第一換熱器9,在此與來自解吸塔10底部的解吸液進(jìn)行熱交換,升溫之后進(jìn)入解吸塔10,在解吸塔10內(nèi)洗氨液可實(shí)現(xiàn)氣水分離,脫水后的氨氣從塔頂引出并輸送至吸收劑制備裝置11,解吸后的水從塔底排出,先經(jīng)第一換熱器9與洗氨液換熱,后送至氨回收塔7內(nèi)氨回收段702的噴淋層。
[0059]碳捕集富液從二氧化碳吸收塔3底部排出,由第二離心泵12輸送至第二換熱器13被加熱,后被輸送至再生塔14,碳捕集富液在再生塔14內(nèi)發(fā)生熱解反應(yīng)釋放出二氧化碳,碳捕集富液得以再生,再生后的貧液從再生塔14底部排出并送回吸收劑制備裝置11,釋放出的高濃度二氧化碳從再生塔14塔頂引出。
[0060]來自再生塔14的高濃度二氧化碳先后依次經(jīng)過一級壓縮機(jī)15和一級冷凝器16、二級壓縮機(jī)17和二級冷凝器18、三級壓縮機(jī)19和三級冷凝器20,經(jīng)過多級壓縮及冷凝,每級壓縮冷凝所產(chǎn)生的余熱均被回收至第二換熱器13,用于碳捕集富液加熱再生,壓縮冷凝后的液態(tài)二氧化碳將作為工業(yè)原料或者被封存處理。
[0061]本實(shí)用新型的煙氣二氧化碳捕集方法,利用氨水捕獲煙氣中的CO2,脫除效率可達(dá)99%以上,CO2吸收能力可達(dá)到1.2Kg/NH3,吸收能力強(qiáng),且吸收劑價(jià)格低廉,投資成本低。
[0062]此外,本實(shí)用新型的方法能夠有效回收利用氣體濃縮余熱,降低了吸收劑再生能耗,提高了資源利用率,降低了運(yùn)行成本,且有效解決了氨水捕集二氧化碳的氨揮發(fā)損失問題,避免了二次污染。
[0063]應(yīng)當(dāng)說明的是,上述實(shí)施例均可根據(jù)需要自由組合。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng),其特征在于,包括: 用于捕集煙氣中二氧化碳的二氧化碳吸收塔,其下部設(shè)有原煙氣進(jìn)口和碳捕集富液出口,其頂部設(shè)有煙氣出口,且所述二氧化碳吸收塔的內(nèi)部設(shè)有自上向下噴淋氨水吸收劑的噴淋層; 用于制備氨水的吸收劑制備裝置,其出液口與所述氨水吸收劑的噴淋層連通; 氨檢測及回收集成結(jié)構(gòu),其包括氨濃度檢測儀、脫碳煙氣排放支路管道、氨回收支路管道、氨回收塔和解吸塔;其中,所述二氧化碳吸收塔的煙氣出口管道同時(shí)與所述脫碳煙氣排放支路管道和所述氨回收支路管道連接,所述氨濃度檢測儀設(shè)置于所述二氧化碳吸收塔煙氣出口管道上;所述脫碳煙氣排放支路管道上設(shè)有第一閥門,所述氨回收支路管道處設(shè)有第二閥門,所述第一閥門與所述第二閥門分別與所述氨濃度檢測儀連接;當(dāng)所述氨濃度檢測儀檢測到所述二氧化碳吸收塔煙氣出口處的氨氣濃度小于預(yù)設(shè)濃度時(shí),所述第一閥門開啟,所述第二閥門關(guān)閉,所述二氧化碳吸收塔的煙氣出口與所述脫碳煙氣排放支路管道導(dǎo)通;當(dāng)所述氨濃度檢測儀檢測到所述二氧化碳吸收塔煙氣出口處的氨氣濃度高于或等于預(yù)設(shè)濃度時(shí),所述第二閥門開啟,所述第一閥門關(guān)閉,所述二氧化碳吸收塔的煙氣出口與所述氨回收支路管道導(dǎo)通;其中,所述氨回收支路管道依次連通所述氨回收塔和所述解吸塔,所述氨回收塔內(nèi)設(shè)有用于回收氨的噴淋管,所述氨回收塔的底部出液口與所述解吸塔的上部進(jìn)液口連通,所述解吸塔的底部出液口與所述氨回收塔內(nèi)用于回收氨的噴淋管連通,所述解吸塔的頂部出氣口與所述吸收劑制備裝置連通; 再生塔,其頂部設(shè)有出氣口,上部設(shè)有脫碳富液進(jìn)口,底部設(shè)有再生貧液出口 ;所述再生塔的脫碳富液進(jìn)口與所述二氧化碳吸收塔的所述碳捕集富液出口相連通; 多級壓縮-分段取熱結(jié)構(gòu),其包括依次連接的多級壓縮機(jī),每級壓縮機(jī)各對應(yīng)設(shè)置一冷凝器,各級冷凝器分別與同級壓縮機(jī)的出口和下一級壓縮機(jī)的入口連通,第一級所述壓縮機(jī)的氣體入口與所述再生塔的出氣口相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng),其特征在于: 所述二氧化碳吸收塔的原煙氣進(jìn)口前設(shè)有增壓風(fēng)機(jī)和冷卻器,所述增壓風(fēng)機(jī)的出氣口與所述冷卻器的進(jìn)氣口連通,所述冷卻器的出氣口與所述二氧化碳吸收塔的原煙氣進(jìn)口連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng),其特征在于: 所述氨回收塔為臥式填料塔,所述氨回收塔根據(jù)煙氣流動(dòng)方向依次設(shè)置有煙氣進(jìn)口、煙氣均布器、氨回收段、除霧器以及凈煙氣出口 ;其中,所述氨回收段從上至下依次設(shè)有水噴淋層、填料層和塔底出液口,所述水噴淋層處設(shè)有所述用于回收氨的噴淋管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng),其特征在于: 所述再生塔的底部貧液出口與所述吸收劑制備裝置相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng),其特征在于,進(jìn)一步包括: 換熱系統(tǒng),其包括第一換熱器和第二換熱器; 所述第一換熱器設(shè)置在所述氨回收塔和所述解吸塔之間,所述氨回收塔的底部出液口、所述解吸塔的上部進(jìn)液口、所述解吸塔的底部出液口、所述用于回收氨的噴淋管分別與所述第一換熱器連通;所述氨回收塔的底部出液口與所述解吸塔的上部進(jìn)液口之間的連通管道,和,所述解吸塔的底部出液口與所述用于回收氨的噴淋管之間的連通管道,分別流通過所述第一換熱器并在所述第一換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱; 其中,所述氨回收塔的底部出液口與所述第一換熱器之間設(shè)置第一離心泵; 所述第二換熱器設(shè)置在所述二氧化碳吸收塔和所述再生塔之間,所述二氧化碳吸收塔的碳捕集富液出口、所述再生塔的脫碳富液進(jìn)口、所述各級冷凝器分別與所述第二換熱器連通;所述二氧化碳吸收塔的碳捕集富液出口與所述再生塔的脫碳富液進(jìn)口之間的連通管道,和,所述冷凝器的余熱回收通道,分別流通過所述第二換熱器并在所述第二換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱; 其中,所述二氧化碳吸收塔的碳捕集富液出口與所述第二換熱器之間設(shè)置第二離心栗。
【文檔編號(hào)】B01D53/78GK203971736SQ201420436545
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
【發(fā)明者】高繼賢, 張小娟 申請人:上海龍凈環(huán)??萍脊こ逃邢薰?br>
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊!
1
中超| 方城县| 澄迈县| 时尚| 迁西县| 永济市| 兰州市| 拜泉县| 黄龙县| 广河县| 石阡县| 禹州市| 新晃| 通城县| 澳门| 积石山| 合水县| 聂拉木县| 博乐市| 德化县| 江北区| 偃师市| 合山市| 湖州市| 凌海市| 延庆县| 白水县| 麻城市| 秦皇岛市| 台东市| 莱州市| 烟台市| 祥云县| 二连浩特市| 西安市| 东莞市| 漳浦县| 永靖县| 高淳县| 三原县| 黑山县|