捕捉系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種尾氣回收系統(tǒng)，特別是一種LNG燃燒尾氣C02捕捉系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國天然氣資源儲(chǔ)量豐富，需求增長日益加快。與汽油、柴油相比，LNG的主要成分是甲烷，燃燒產(chǎn)生二氧化碳和水，是一種清潔能源，作為汽車、船舶動(dòng)力燃料，具有良好的安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)，得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]但是，大量排放二氧化碳會(huì)對(duì)全球氣候變化造成巨大的影響。自1750年以來，全球累計(jì)排放了 1萬多億噸二氧化碳(C02)，由于二氧化碳?xì)怏w的排放，近百年來全球地表平均溫度上升0.74°C。研究表明，如果氣溫升高4°C，則可能對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)帶來不可逆的損害。面對(duì)這一人類生存發(fā)展的共同威脅，從《聯(lián)合國氣候變化框架公約》到《京都議定書》再到巴厘島路線圖，控制C02氣體排放、減緩氣候變化已成為各國的共識(shí)。為了實(shí)現(xiàn)減排，世界各國均在大力研發(fā)C02捕集和封存技術(shù)，將工業(yè)過程產(chǎn)生的C0 2捕集下來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問題，提供一種對(duì)LNG尾氣進(jìn)行處理，回收尾氣中的C02，從而減少C02排放，實(shí)現(xiàn)尾氣排放零污染的LNG燃燒尾氣C0 2捕捉系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明的LNG燃燒尾氣0)2捕捉系統(tǒng)，包括順序連接的尾氣收集裝置，過濾裝置和熱交換裝置，所述尾氣收集裝置設(shè)置在尾氣排放煙囪內(nèi)。
[0006]由于采用了上述技術(shù)方案，尾氣收集裝置將LNG燃燒產(chǎn)生的尾氣收集，經(jīng)過過濾裝置將尾氣中可能存在的少量水溶性雜質(zhì)和固體顆粒去除，再經(jīng)過熱交換裝置利用冷能將尾氣中的C(V液化或凝華，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)LNG燃燒產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行C0 2的捕捉和收集。
[0007]本發(fā)明的LNG燃燒尾氣0)2捕捉系統(tǒng)，所述過濾裝置與熱交換裝置之間順序連接有緩沖罐，壓縮機(jī)一，干燥器一，壓縮機(jī)二和干燥器二，所述緩沖罐與過濾裝置相連，所述干燥器二與熱交換裝置相連；所述熱交換裝置連有C02收集裝置。
[0008]由于采用了上述技術(shù)方案，緩沖罐內(nèi)形成負(fù)壓，能夠順利的將尾氣迅速吸入過濾裝置內(nèi)，提高捕捉系統(tǒng)的工作效率；尾氣經(jīng)過壓縮機(jī)的壓縮能夠提高氣體的氣壓，干燥器能夠?qū)⑽矚庵械乃コ?；?jīng)過兩次壓縮，在一定壓力下，co2的沸點(diǎn)升高，同時(shí)C02經(jīng)過壓縮溫度會(huì)略微升高，在經(jīng)過熱交換裝置時(shí)，能夠保證二氧化碳液化成液體而不會(huì)被凝華成為固體干冰。由于液態(tài)的二氧化碳可固化為干冰，而干冰無法液化為液態(tài)二氧化碳，因此收集液態(tài)的co2比收集固態(tài)干冰更具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。經(jīng)過二次干燥能夠除去尾氣中的水，使尾氣在熱交換裝置時(shí)，不會(huì)因?yàn)橛兴拇嬖诙鴮?duì)0)2的收集產(chǎn)生影響，最終制得的液態(tài)C0 2中不會(huì)有固態(tài)水雜質(zhì)，從而保證了捕捉系統(tǒng)所制得的液化0)2的純度。液化后的二氧化碳進(jìn)入0)2收集裝置方便液態(tài)二氧化碳的收集和儲(chǔ)存。
[0009]本發(fā)明的LNG燃燒尾氣0)2捕捉系統(tǒng)，所述熱交換裝置的內(nèi)部設(shè)有積液腔，所述熱交換裝置設(shè)有氮?dú)獬隹?，所述熱交換裝置通過LNG提供冷能。
[0010]由于采用了上述技術(shù)方案，LNG的溫度為-162°c，具有極大的可利用空間，利用LNG作為冷能來冷卻尾氣中的二氧化碳，不僅效果佳而且能夠在運(yùn)輸船等以LNG為能源的設(shè)備上得到循環(huán)利用，節(jié)約成本，實(shí)施方便；尾氣中的氮?dú)饪梢灾苯咏?jīng)過氮?dú)獬隹谂懦?，而不需要采取另外的處理手段，也不?huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
[0011]本發(fā)明的LNG燃燒尾氣C02捕捉系統(tǒng)，所述熱交換裝置與C0 2收集裝置內(nèi)均設(shè)有恒壓裝置，能保持熱交換裝置與0)2收集裝置內(nèi)壓力恒定。
[0012]由于采用了上述技術(shù)方案，熱交換裝置和C02收集裝置保持一定的恒壓，壓力升高二氧化碳的沸點(diǎn)升高，在溫度高于C02常壓沸點(diǎn)時(shí)能夠保持液態(tài)，從而將C0 2的沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)拉開，進(jìn)而保證C02維持液態(tài)而非固態(tài)，同時(shí)也減小了保存液態(tài)二氧化碳時(shí)需要的冷能，減小了能耗，節(jié)約了資源。
[0013]本發(fā)明的LNG燃燒尾氣0)2捕捉系統(tǒng)，所述尾氣收集裝置設(shè)置在尾氣煙囪100~200°C位置上，所述尾氣收集裝置的邊緣與尾氣煙囪的內(nèi)壁之間無縫隙。
[0014]由于采用了上述技術(shù)方案，LNG燃燒產(chǎn)生的尾氣溫度極高，高達(dá)800攝氏度，若直接利用出口尾氣而進(jìn)行二氧化碳捕捉，則需要消耗較大的能量；將尾氣收集裝置設(shè)置在尾氣煙囪100~200°C位置上，直接取用100~200°C的尾氣來進(jìn)行二氧化碳捕捉，能夠獲得較好的冷凝效果，且耗費(fèi)的能源最低。
[0015]本發(fā)明的LNG燃燒尾氣0)2捕捉系統(tǒng)，所述過濾裝置底部設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口和出水口上均設(shè)有水栗；所述過濾裝置的側(cè)面設(shè)有放水口。
[0016]由于采用了上述技術(shù)方案，過濾裝置直接采用海水/河水等水源作為冷卻液，先對(duì)尾氣進(jìn)行冷卻，從而達(dá)到保護(hù)其他裝置的目的，延長設(shè)備的使用壽命，同時(shí)能夠溶解掉尾氣中少量存在的水溶性雜質(zhì)；進(jìn)水口與出水口能夠保持過濾裝置內(nèi)水循環(huán)，循環(huán)水也可以帶走尾氣中可能存在的固體顆粒。放水口可以保證過濾裝置內(nèi)水位不會(huì)過高，而使得水進(jìn)入緩沖罐或壓縮機(jī)等其他裝置內(nèi)，保證整個(gè)系統(tǒng)的性能穩(wěn)定。
[0017]本發(fā)明的LNG燃燒尾氣0)2捕捉系統(tǒng)，所述積液腔內(nèi)設(shè)有液位計(jì)；所述過濾裝置內(nèi)設(shè)有低水位液位計(jì)和高水位液位計(jì)。
[0018]由于采用了上述技術(shù)方案，積液腔內(nèi)的液位計(jì)可以自動(dòng)檢測積液腔內(nèi)液態(tài)二氧化碳的量，當(dāng)捕捉收集到的液態(tài)二氧化碳的量達(dá)到一定值時(shí)，將液態(tài)二氧化碳排出至二氧化碳收集裝置內(nèi)；過濾裝置內(nèi)的低水位液位計(jì)能夠保證過濾裝置內(nèi)的水位不會(huì)低于最低值，當(dāng)?shù)陀谧畹椭禃r(shí)，向過濾裝置內(nèi)補(bǔ)水；過濾裝置內(nèi)的高水位液位計(jì)能夠保證過濾裝置內(nèi)的水位不會(huì)高于最高值，當(dāng)高于最高值時(shí)，打開過濾裝置內(nèi)的排水口排水。
[0019]本發(fā)明的LNG燃燒尾氣0)2捕捉系統(tǒng)，所述緩沖罐連有針型閥，所述針型閥連有壓力表，所述壓力表能監(jiān)測緩沖罐內(nèi)壓力。
[0020]由于采用了上述技術(shù)方案，緩沖罐內(nèi)形成的負(fù)壓在一定合理的范圍內(nèi)，能夠保證不會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓過高，尾氣吸入過快或?qū)⑦^濾裝置中的水吸入設(shè)備等現(xiàn)象；不會(huì)負(fù)壓過低，導(dǎo)致尾氣吸入過慢而使得整個(gè)系統(tǒng)的工作效率偏低。
[0021 ] 本發(fā)明的LNG燃燒尾氣C02捕捉系統(tǒng)，所述壓縮機(jī)一的出口壓力為IMPa，所述壓縮機(jī)二的出口壓力為2MPa，所述C02收集裝置保持恒溫-30°C?_20°C。
[0022]由于采用了上述技術(shù)方案，壓力越大，二氧化碳液化溫度越高，但是壓力過高設(shè)備成本相對(duì)增加，在壓力為2MPa，二氧化碳的沸點(diǎn)為-20°C，通過對(duì)LNG流量進(jìn)行控制，使得LNG提供冷能將二氧化碳冷卻溫度至_30°C?-20°C，既能夠很好的將二氧化碳的沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)拉開，保證二氧化碳液化的效果，同時(shí)也不會(huì)消耗大量的LNG冷能，使得設(shè)備成本和能耗成本為最低，為最佳值。
[0023]本發(fā)明的LNG燃燒尾氣0)2捕捉系統(tǒng)，所述干燥器一與干燥器二均設(shè)有排水口。
[0024]由于采用了上述技術(shù)方案，干燥一與干燥器二將尾氣中的水分離出后，直接排出。
[0025]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
1、對(duì)LNG燃燒產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行0)2的捕捉和收集，收集得到比收集固態(tài)干冰更具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值的液態(tài)C02。
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