本實(shí)用新型屬于煙氣CO₂脫除技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于胺類固體吸附劑脫除煙氣中CO₂的裝置。

背景技術(shù)：

煙氣中二氧化碳的捕集分離是目前全球廣泛關(guān)注的研究熱點(diǎn)，各種新的技術(shù)不斷被提出和發(fā)展。目前，煙氣中二氧化碳的捕集分離技術(shù)有液態(tài)溶劑吸收法、吸附法、生物法、膜分離法以及低溫冷凍法等等。其中液態(tài)溶劑吸收—再生工藝較為成熟并得到工業(yè)應(yīng)用。常用吸收劑有一乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺溶液等液胺吸收劑。液胺吸收劑具有吸收速度快、吸收能力強(qiáng)、易于再生等優(yōu)點(diǎn)，但是液胺吸收-再生技術(shù)依然存在投資、運(yùn)行費(fèi)用高，設(shè)備、管線易腐蝕，吸收劑再生能耗大及吸收劑易降解等缺陷。

二氧化碳吸附法捕集分離 CO₂有著相對(duì)較低的設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，而且可以有效解決液胺吸收法中胺液降解腐蝕和泄露的問題，因此，吸附法被認(rèn)為是一個(gè)很有前景的CO₂捕集技術(shù)。由于煙道氣中CO₂分壓較低，普通吸附劑（活性炭及其他多孔碳基、硅基材料）對(duì)其吸附量和選擇性都較差，為此，研究者提出以多孔材料為載體，用有機(jī)胺修飾其表面結(jié)構(gòu)以提高CO₂的吸附量和選擇性。使用有機(jī)胺修飾多孔材料得到的吸附劑稱為胺類固體吸附劑。

近年來，國(guó)內(nèi)的很多研究者在胺類固體吸附劑脫除二氧化碳的研究方面做了大量的工作，但大部分的研究主要涉及如何制備胺類固體吸附劑材料，對(duì)煙氣中CO₂脫除的工藝及設(shè)備研究較少。專利CN 102198360 A公開的脫除煙氣中CO₂的設(shè)備及方法，吸附反應(yīng)和再生反應(yīng)分別在兩個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行，吸附劑在吸收反應(yīng)器和再生反應(yīng)器中交換，工藝復(fù)雜，吸附劑容易損失，不利于工業(yè)化應(yīng)用。專利CN 104162341 A公開的裝置由料閥、加熱機(jī)、冷卻機(jī)、給料機(jī)、提升管、羅茨風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、氣固分離設(shè)備、換熱器組成，設(shè)備規(guī)模較大，工藝復(fù)雜，吸附劑再生方式單一，不利于工業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提出一種適用于胺類固體吸附劑脫除煙氣中CO₂的裝置，其中煙氣CO₂吸收反應(yīng)和胺類固體吸附劑再生反應(yīng)在同一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行，解決現(xiàn)有裝置規(guī)模大，工藝流程復(fù)雜、吸附劑易損失等問題。

本實(shí)用新型涉及一種胺類固體吸附劑脫除煙氣中CO₂的裝置，其特征在于：所述裝置包括第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）、水飽和器（2）、氣固分離器（3）、冷卻器（4）、第一真空泵（5-a）和第二真空泵（5-b）、水洗槽（6）；其中，第一反應(yīng)器（1-a）與第二反應(yīng)器（1-b）并聯(lián)連接，待處理的煙氣經(jīng)過水飽和器（2）后與第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）上部相連，第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）下部與氣固分離器（3）連接，處理后的凈化氣經(jīng)第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）下部和氣固分離器（3）后排空；第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）上部與第一真空泵（5-a）和第二真空泵（5-b）相連，第一真空泵（5-a）與第二真空泵（5-b）并聯(lián)連接，第一真空泵（5-a）和第二真空泵（5-b）出口與冷卻器（4）相連，冷卻器（4）與水洗槽（6）相連。

所述第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）為固定床反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)裝有加熱裝置。

所述第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）既可用于煙氣CO₂吸收反應(yīng)，又可用于胺類固體吸附劑再生反應(yīng)，第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）在反應(yīng)過程中互不影響。

裝置中設(shè)置兩套相同的反應(yīng)器，并各自配備真空泵，兩套反應(yīng)器可以獨(dú)立運(yùn)作，用于吸收或再生過程，節(jié)約時(shí)間，提高效率。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：裝置中反應(yīng)器采用固定床反應(yīng)器，煙氣CO₂吸收反應(yīng)和固體吸附劑再生反應(yīng)可在同一反應(yīng)器中進(jìn)行，避免了現(xiàn)有裝置規(guī)模大，工藝流程復(fù)雜、吸附劑易損失等問題；同時(shí)兩套反應(yīng)器可以獨(dú)立運(yùn)作，可同時(shí)用于吸收或再生過程，節(jié)約時(shí)間，提高效率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例用于胺類固體吸附劑脫除煙氣中CO₂的裝置示意圖。

圖中，1-a/1-b-反應(yīng)器，2-水飽和器，3-氣固分離器，4-冷卻器，5-a/5-b-真空泵，6-水洗槽。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

實(shí)施例：如圖1所示，實(shí)施例裝置包括第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）、水飽和器（2）、氣固分離器（3）、冷卻器（4）、第一真空泵（5-a）和第二真空泵（5-b）、水洗槽（6）；其中，第一反應(yīng)器（1-a）與第二反應(yīng)器（1-b）并聯(lián)連接，待處理的煙氣經(jīng)過水飽和器（2）后與第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）上部相連，第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）下部與氣固分離器（3）連接，處理后的凈化氣經(jīng)第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）下部和氣固分離器（3）后排空；第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）上部分別與第一真空泵（5-a）和第二真空泵（5-b）相連，第一真空泵（5-a）與第二真空泵（5-b）并聯(lián)連接，第一真空泵（5-a）和第二真空泵（5-b）出口與冷卻器（4）相連，冷卻器（4）與水洗槽（6）相連。

實(shí)施例的運(yùn)行過程：第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）開始升溫，并進(jìn)行氮?dú)獯祾撸猿サ谝环磻?yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）內(nèi)和吸附劑中的雜質(zhì)氣體。進(jìn)行吸收反應(yīng)時(shí)，第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）內(nèi)常壓，煙氣從第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）的上部進(jìn)入，凈化氣從第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）下部出來，經(jīng)過氣固分離器后放空。進(jìn)行胺類固體吸附劑再生反應(yīng)，第一反應(yīng)器（1-a）上部與第一真空泵（5-a）相連，進(jìn)行真空再生，再生壓力為-30KPa；第二反應(yīng)器（1-b）與第二真空泵（5-b）斷開，進(jìn)行熱再生，再生出來的CO₂從第一反應(yīng)器（1-a）和第二反應(yīng)器（1-b）上部出來，經(jīng)過冷卻器冷卻，再經(jīng)水洗槽洗去再生出來的胺蒸汽后放空。

本實(shí)施例CO₂的脫除率為69%；第一反應(yīng)器（1-a）中CO₂再生率為89%，第二反應(yīng)器（1-b）中CO₂再生率為65%。