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)問題。無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，都把可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略作為國家宏觀經(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)部門測算，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工業(yè)化國家所依賴的重要的能源，不可能短時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，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?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，緩蝕劑為無機(jī)類銅鹽、有機(jī)酸或有機(jī)鹽，抗氧化降解劑為低價態(tài)含氧有機(jī)酸鹽；該工藝解決了設(shè)備易腐蝕問題，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，MEA與之反應(yīng)生成不能再生的化合物，同時其蒸氣壓高，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MEA吸收與解析的工藝過程，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，通過兩者的換熱，對原料氣體進(jìn)行冷卻的同時，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，通過對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)通過對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，通過兩者的換熱，對原料氣體進(jìn)行冷卻的同時，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MEA吸收與解析的工藝過程，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B01D53/62GK103143248SQ20131004987
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月8日
發(fā)明者吳江, 王長建 申請人:珠海共同機(jī)械設(shè)備有限公司