3-4，以均布煙氣。
[0025]分離膜組件3的結(jié)構(gòu)是是板式膜、卷式膜、中空纖維膜中的任意一種形式。優(yōu)選的，分離膜組件的結(jié)構(gòu)是卷式膜。
[0026]分離膜為滲透速率較大、選擇性較高的商用有機(jī)高分子膜，如聚砜(PS)、聚酰亞胺(PA)、聚碳酸酯(PC)等。優(yōu)選的，分離膜為聚酰亞胺膜。
[0027]深度捕集CO2裝置7流化床堿基干法捕集裝置、堿溶液法捕集裝置、膜法吸收CO 2捕集裝置中的任意一種或多種組合。優(yōu)選的，深度捕集0)2裝置是流化床金屬堿基干法捕集裝置。
[0028]本發(fā)明的基于膜法分級捕集燃煤煙氣中CO2的方法，采用“先富集、后捕集”的思路，分兩步實(shí)現(xiàn)對CO2的控量排放，該方法包括如下步驟:燃煤煙氣經(jīng)脫硫裝置I后，由增壓風(fēng)機(jī)2升壓進(jìn)入分離膜組件3，通過調(diào)節(jié)增壓風(fēng)機(jī)2與引風(fēng)機(jī)4之間的匹配關(guān)系保證分離膜組件3的滲余側(cè)處于正壓狀態(tài)；同時(shí)，調(diào)節(jié)滲透側(cè)引風(fēng)機(jī)5，保證分離膜組件3的滲透側(cè)保持所需的負(fù)壓狀態(tài)；在增壓風(fēng)機(jī)2、引風(fēng)機(jī)4、滲透側(cè)引風(fēng)機(jī)5的共同作用下，在膜的兩側(cè)形成壓差，壓差驅(qū)動(dòng)滲余側(cè)煙氣中的0)2向滲透側(cè)滲透，實(shí)現(xiàn)對煙氣中CO2的分離作用；滲余側(cè)氣體在引風(fēng)機(jī)作用下由煙囪6排出，滲透側(cè)的小氣量、高濃度0)2富集氣體，在滲透側(cè)引風(fēng)機(jī)5作用下進(jìn)入深度0)2捕集裝置7，進(jìn)一步被捕集。
[0029]本發(fā)明裝置利用了高分子膜的CO2分離特性與流化床金屬堿基法等0)2捕集高效特性，實(shí)現(xiàn)CO2的分級低成本捕集。結(jié)合附圖1、附圖2本發(fā)明裝置工作流程如下:
[0030]燃煤煙氣經(jīng)脫硫裝置I脫硫后0)2濃度約在13% -18%之間，由增壓風(fēng)機(jī)2升壓進(jìn)入分離膜組件3，通過調(diào)節(jié)增壓風(fēng)機(jī)2與引風(fēng)機(jī)4之間的匹配關(guān)系保證分離膜組件3的滲余側(cè)處于正壓狀態(tài)，壓力約在3kPa至5kPa之間；同時(shí)，調(diào)節(jié)滲透側(cè)引風(fēng)機(jī)5，保證分離膜組件3的滲透側(cè)保持所需的負(fù)壓狀態(tài)，壓力約-6kPa至-1OkPa之間；通過調(diào)節(jié)增壓風(fēng)機(jī)2、引風(fēng)機(jī)4、滲透側(cè)引風(fēng)機(jī)5，在膜的兩側(cè)形成壓差，壓差約在9kPa至15kPa之間，壓差驅(qū)動(dòng)滲余側(cè)煙氣中的CO2向滲透側(cè)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對煙氣中CO2的分離并富集作用；經(jīng)過分離膜組件3后的滲余側(cè)氣體在引風(fēng)機(jī)4作用下由煙囪6排出，煙氣中CO2濃度下降至8% -12%之間，而滲透側(cè)的高0)2濃度氣體，則在滲透側(cè)引風(fēng)機(jī)(5)的作用下進(jìn)入深度CO 2捕集裝置7，進(jìn)一步捕集其中的CO2。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以上述實(shí)施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于膜法分級捕集燃煤煙氣中CO2的裝置，其特征在于:所述裝置設(shè)置在脫硫裝置(I)與引風(fēng)機(jī)(4)之間，脫硫裝置(1)、增壓風(fēng)機(jī)(2)、分離膜組件(3)、引風(fēng)機(jī)(5)依次串聯(lián)，分離膜組件(3 )經(jīng)由滲透側(cè)引風(fēng)機(jī)(5 )和深度捕集CO2裝置(7 )連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于膜法分級捕集燃煤煙氣中CO2的裝置，其特征在于:所述的分離膜組件(3 )由依次由入口段管道(3-1 )、膜單元(3-2 )、和出口段管道(3-3 )串聯(lián)組成，所述的入口管道(3-1)中設(shè)有導(dǎo)流板(3-4)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于膜法分級捕集燃煤煙氣中CO2的裝置，其特征在于:所述的分離膜組件(3)中設(shè)有一組或多組膜單元(3-2)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于膜法分級捕集燃煤煙氣中0)2的裝置，其特征在于:所述的分離膜組件(3)是板式膜、卷式膜、中空纖維膜中的任意一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于膜法分級捕集燃煤煙氣中0)2的裝置，其特征在于:所述的分離膜組件(3)所使用的分離膜為商用有機(jī)高分子膜。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于膜法分級捕集燃煤煙氣中0)2的裝置，其特征在于:所述的分離膜組件(3)所使用的分離膜為聚砜PS、聚酰亞胺PA、聚碳酸酯PC或其他高0)2/隊(duì)分離性膜材料的任意一種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于膜法分級捕集燃煤煙氣中0)2的裝置，其特征在于:所述的深度捕集0)2裝置(7)是流化床堿基干法捕集裝置、堿溶液法捕集裝置、膜法吸收CO 2捕集裝置中的任意一種或多種組合。8.—種基于權(quán)利要求1~7任一所述的裝置的膜法分級捕集燃煤煙氣中CO2的方法，其特征在于:采用“先富集、后捕集”方法，分兩步捕集脫硫凈煙氣中CO2;燃煤煙氣經(jīng)脫硫裝置(I)后，由增壓風(fēng)機(jī)(2 )升壓進(jìn)入分離膜組件(3 )，通過調(diào)節(jié)增壓風(fēng)機(jī)(2 )與引風(fēng)機(jī)(4 )之間的匹配關(guān)系保證分離膜組件(3)的滲余側(cè)處于正壓狀態(tài)；同時(shí)，調(diào)節(jié)滲透側(cè)引風(fēng)機(jī)(5)，保證分離膜組件(3)的滲透側(cè)保持所需的負(fù)壓狀態(tài)；在增壓風(fēng)機(jī)(2)、引風(fēng)機(jī)(4)、滲透側(cè)引風(fēng)機(jī)(5)的共同作用下，在膜的兩側(cè)形成壓差，壓差驅(qū)動(dòng)滲余側(cè)煙氣中的0)2向滲透側(cè)滲透，實(shí)現(xiàn)對煙氣中CO2的分離；滲余側(cè)氣體在引風(fēng)機(jī)(4)作用下由煙囪(6)排出，滲透側(cè)的小氣量、高濃度CO2富集氣體，在滲透側(cè)引風(fēng)機(jī)(5 )作用下進(jìn)入深度CO 2捕集裝置(7 )，進(jìn)一步被捕集。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于裝置的膜法分級捕集燃煤煙氣中CO2的方法，其特征在于:所述的分離膜滲余側(cè)壓力在3kPa至5kPa之間，滲透側(cè)壓力約_6kPa至-1OkPa之間，滲余側(cè)與滲透側(cè)壓差約在9kPa至15kPa之間。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于膜法分級捕集燃煤煙氣中CO2的裝置及方法。由增壓風(fēng)機(jī)、分離膜組件、引風(fēng)機(jī)、滲透側(cè)引風(fēng)機(jī)、滲透側(cè)深度CO2捕集裝置等組成；脫硫后凈煙氣由增壓風(fēng)機(jī)升壓進(jìn)入分離膜組件，通過調(diào)節(jié)增壓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)之間的匹配關(guān)系保證分離膜組件的滲余側(cè)處于正壓狀態(tài)；同時(shí)，調(diào)節(jié)滲透側(cè)引風(fēng)機(jī)，保證分離膜組件的滲透側(cè)保持所需的負(fù)壓狀態(tài)，在膜的兩側(cè)形成壓差，壓差驅(qū)動(dòng)滲余側(cè)煙氣中的CO2向滲透側(cè)滲透，實(shí)現(xiàn)對煙氣中CO2的分離作用；滲余側(cè)氣體在引風(fēng)機(jī)作用下由煙囪排出。本發(fā)明采用分級富集、捕集CO2，可有效解決當(dāng)前大型燃煤電站CO2捕集所面臨的煙氣量大、CO2濃度低所導(dǎo)致的運(yùn)行成本高的問題。
【IPC分類】C01B31/20, B01D53/22
【公開號】CN105126551
【申請?zhí)枴緾N201510579908
【發(fā)明人】楊林軍, 王霞, 張琳, 胡斌, 陳浩, 冒詠秋
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月11日