专利名称：吸碳塔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种吸碳塔，尤其是利用氨碱企业的二次盐水和氨盐水吸收锅炉烟道气中二氧化碳的 吸碳塔。
背景技术：
随着经济的快速发展，环保问题日益突出，其中二氧化碳是重要的一环，它的超标排放带来的“温室效应”等，已引起当今社会的广泛关注。怎样合理的利用二氧化碳，并减少因此带来的环境问题，成为全人类共同研究的课题。发展低碳经济，一是从产业结构、能源结构调整入手；二是从产业各个环节上，在设计、生产、消费全过程中寻求节能途径，推广节能技术。纯碱作为重要的基础化工原料，广泛应用于化工、建材、冶金等行业。作为世界上最大的纯碱生产国，我国目前纯碱年产量已达2000多万吨，其中氨碱法占总产量的40%左右。二氧化碳是生产纯碱的重要原料，氨碱法生产二氧化碳的主要来源是石灰石煅烧产生的窑气(含C0240%左右)，每生产一吨纯碱需消耗石灰石1300kg，白煤85 kg,在石灰石及燃料煤资源日益匮乏的今天，降低其消耗不但可以缓解原材料紧张的局面，还可以降低生产成本。青岛碱业股份有限公司热电分公司锅炉烟道气经过了脱硫处理，除掉了 SO2和烟尘等杂质。现在热电及热电联产企业烟道气脱硫除尘后即排空，热电厂锅炉产生的烟道气CO2含量约15%左右，在纯碱行业还没有回收锅炉烟道气中二氧化碳的装置。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了回收锅炉脱硫除尘后的烟道气中的二氧化碳而设计一种吸收二氧化碳的塔，以下简称“吸碳塔”。该塔既是吸收装置又是反应器，将该塔回收的二氧化碳用于纯碱生产，变“废”为“宝”，同时降低大气中CO2的含量，减少对大气的污染。本实用新型的目的由以下技术方案实现该吸碳塔包括塔体及塔体内由上往下依次设有净氨段、吸碳段、吸氨段和吸碳液贮槽四个部分，四个部分之间由三个间隔板隔开。其中，吸碳段包括脱硫压缩后烟道气进气管、进气帽、多个笠帽、多个液体溢流管、挡水圈、脱碳后烟道气出口、二次盐水进口、氨盐水进口和一次吸碳液出口，脱硫压缩后烟道气进气管设置在吸碳段内的下部，二次盐水进口和氨盐水进口设置在吸碳段内的上部，挡水圈设置在脱碳后烟道气出口的下方，多个液体溢流管设置在该段塔体外两侧。该段的主要作用是用氨碱生产过程中的二次盐水和氨盐水吸收烟道气中的二氧化碳，产生一次吸碳液和脱碳后烟道气。吸氨段包括脱碳后烟道气进气管、进气帽、多个笠帽、多个液体溢流管、挡水圈、脱碳脱氨后烟道气出口、一次吸碳液进口和二次吸碳吸氨液出口，脱碳后烟道气进气管设置在吸氨段内的下部，一次吸碳液进口设置在吸氨段内的上部，挡水圈设置在脱碳脱氨后烟道气出口的下方，多个液体溢流管设置在该段塔体外两侧。该段的主要作用是用一次吸碳液继续吸收脱碳后烟道气中二氧化碳及在吸碳段解析出的氨，产生二次吸碳吸氨液和脱碳脱氨后烟道气。净氨段包括脱碳脱氨后烟道气进气管、进气帽、多个笠帽、多个液体溢流管、除雾塔盘、净氨后烟道气尾气出口、洗水进口和净氨洗水出口，净氨后烟道气尾气出口设置在塔体的顶部，多个液体溢流管设置在该段塔体外两测，除雾塔盘设置在净氨后烟道气尾气出口的下方。该段的主要作用是回收脱碳脱氨后烟道气中残余的二氧化碳和氨，用水洗涤，净氨后烟道气尾气经除雾塔盘后从塔顶排放。吸碳液贮槽包括连接管和吸碳液出口，吸碳液出口设置于塔体的底部。该槽的作用是将吸氨段产生的二次吸碳吸氨液用连接管连接二次吸碳吸氨液出口，使二次吸碳吸氨液进入槽内，作为成品吸碳液从塔体底部吸碳液出口输出。本实用新型的优点是I.该塔集二氧化碳溶解、吸收、除雾多种功能于一体，使吸碳工艺流程简化，具有设备投资小、占地面积省、操作方便的优点。2.连续运行、平稳、可靠，CO2吸收率最高可达85%以上，通过吸碳塔减少二氧化碳 对大气的污染。
图I是本实用新型结构示意图；图2是图I中的除雾塔盘结构放大示意图；图3是图2A向示意图；图4是图I中的笠帽放大示意图；图5是图I中挡水圈放大示意图；图6是图I中烟道气进气管、进气帽放大示意图。图中1一吸碳液I&槽；1. I一吸碳液出口； I. 2一连接管；2—吸氨段；2. I一脱碳后烟道气进气管；2. 2—脱碳后烟道气进气帽；2. 3—液体溢流管；2. 4—笠帽；2. 5—一次吸碳液进口 ；2. 6—脱碳脱氨后烟道气出口 ；2. 7—挡水圈；2. 8—二次吸碳吸氨液出口 ；3—吸碳段；3. I—一次吸碳液出口 ；3. 2—脱硫压缩后烟道气进气管；3. 3—脱硫压缩后烟道气进气帽；3. 4一笠帽；3. 5一液体溢流管；3. 6一氨盐水进口 ；3. 7一二次盐水进口 ；3. 8一挡水圈；
3.9一脱碳后烟道气出口 ；4一净氨段；4. I一脱碳脱氨后烟道气进气管；4. 2—脱碳脱氨后烟道气进气帽；4. 3—净氨洗水出口 ；4. 4一笠帽；4. 5—液体溢流管；4. 6—洗水进口 ；4. 7—除雾塔盘；4. 8—净氨后烟道气尾气出口 ； 5—间隔板；6—塔体。
具体实施方式
图I显示该塔体6内由上往下依次设有净氨段4、吸碳段3、吸氨段2和吸碳液储槽I四个部分，四个部分之间由三个间隔板5隔开。该塔是笠帽塔，三个段的笠帽2. 4、3. 4、
4.4的形状、结构相同，其烟道气在笠帽中的流动状态也相同，图4显示吸氨段2烟道气在笠帽2. 4中的流动状态。三个液体溢流管2. 3,3. 5,4. 5的形状、结构相同，液体溢流管都设置在塔体6外的两侧，本实施例液体溢流管是弓形单溢流管，一侧的液体溢流管出口在另一侧液体溢流管进口的对面，该结构可有效控制液面和液体的有序流动，确保气液充分接触。各段根据需要设置笠帽和液体溢流管的数量，本实施例吸碳段3设置五个笠帽3. 4和五个液体溢流管3. 5 ;吸氨段2设置三个笠帽2. 4和三个液体溢流管2. 3 ;净氨段4设置三个笠帽4. 4和三个液体溢流管4. 5。图I显示吸碳段3的挡水圈3. 8和吸氨段2的挡水圈2. 7分别设置在脱碳后烟道气出口 3. 9和脱碳脱氨后烟道气出口 2. 6的下方，挡水圈3. 8与挡水圈2. 7的形状和结构相同。图5显示挡水圈2. 7的中心是孔的盆式挡水圈，该挡水圈可挡住和均匀收集脱碳后烟道气和脱碳脱氨后烟道气夹带的液体。除雾塔盘4. 7有多种类型，本实施例采用如图2、图3显示的旋流板除雾器，除雾效果好。三个段的烟道气进气管和进气帽的形状、结构以及连接方式都相同，图6显示吸氨段2的脱碳后烟道气进气管2. I和进气帽2. 2的形状、结构以及连接方式，本实施例烟道气进气管和进气帽为可拆连接，以便清洗、更换。结合附图叙述该塔内气液流程脱硫压缩后烟道气由进气管3. 2、进气帽3. 3进入吸碳段3的底部，逐步上升通过五个笠帽3. 4, 二次盐水和氨盐水分别从进口 3. 7和进口 3. 6进入,通过一侧液体溢流管
3.5下降、从一侧流动到另一侧，依次下降和流动，脱硫压缩后烟道气与二次盐水和氨盐水 进行五次充分逆流接触，产生脱碳后烟道气和一次吸碳液。脱碳后烟道气上升经过挡水圈
3.8中心，从脱碳后烟道气出口 3. 9排出，然后通过脱碳后烟道气进气管2. I、进气帽2. 2进入吸氨段2的底部，逐步上升通过三个笠帽2. 4，一次吸碳液从吸碳段出口 3. I放出，从一次吸碳液进口 2. 5进入吸氨段2的上部，通过一侧液体溢流管2. 3下降，从一侧流动到另一侦牝依次下降和流动，脱碳后烟道气与一次吸碳液进行三次充分逆流接触，一次吸碳液继续吸收脱碳后烟道气中二氧化碳以及在吸碳段解析出的氨，产生脱碳脱氨后烟道气和二次吸碳吸氨液。脱碳脱氨后烟道气上升经过挡水圈2. 7中心，从脱碳脱氨后烟道气出口 2. 6排出，再通过脱碳脱氨后烟道气进气管4. I、进气帽4. 2进入净氨段4的底部，逐步上升通过三个笠帽4. 4，软水从洗水进口 4. 6进入，通过一侧液体溢流管4. 5下降，从一侧流动到另一侧，依次下降和流动，脱碳脱氨后烟道气与软水进行三次充分逆流接触，软水吸收脱碳脱氨后烟道气中残余的二氧化碳和氨，产生净氨后烟道气和净氨洗水。为降低净氨后烟道气夹带液雾，用净氨段顶部的旋流板除雾器4. 7除雾，净氨后烟道气尾气从塔体6的顶部出口
4.8排放，净氨洗水由出口 4. 3放出，去氨碱系统。由吸氨段2产生的二次吸碳吸氨液从出口 2. 8放出，通过吸碳液贮槽I的连接管I. 2进入槽内，二次吸碳吸氨液作为成品吸碳液从吸碳液出口 I. I输出，去氨碱系统。
权利要求1.一种吸碳塔，其特征在于它包括塔体(6)及塔体(6)内由上往下依次设有净氨段(4)、吸碳段(3)、吸氨段(2)和吸碳液贮槽(I)四个部分，四个部分之间由三个间隔板(5)隔开，其中各段结构为 a.吸碳段(3)包括脱硫压缩后烟道气进气管(3.2)、进气帽(3. 3)、多个笠帽(3. 4)、多个液体溢流管(3. 5)、挡水圈(3. 8)、脱碳后烟道气出口(3. 9)、二次盐水进口(3. 7)、氨盐水进口(3. 6)、和一次吸碳液出口(3. 1)，脱硫压缩后烟道气进气管(3. 2)设置在吸碳段(3)内的下部，二次盐水进口(3. 7)和氨盐水进口(3. 6)设置在吸碳段(3)内的上部，挡水圈(3. 8)设置在脱碳后烟道气出口(3. 9)的下方，多个液体溢流管(3. 5)设置在该段塔体(6)外两侧； b.吸氨段(2)包括脱碳后烟道气进气管(2.I)、进气帽(2. 2)、多个笠帽(2. 4)、多个液体溢流管(2. 3)、挡水圈(2. 7)、脱碳脱氨后烟道气出口(2. 6)、一次吸碳液进口(2. 7)和二次吸碳吸氨液出口(2. 8)，脱碳后烟道气进气管(2. I)设置在吸氨段(2)内的下部，一次吸碳液进口(2. 5)设置在吸氨段(2)内的上部，挡水圈(2. 7)设置在脱碳脱氨后烟道气出口(2.6)的下方，多个液体溢流管(2. 3)设置在该段塔体(6)外两侧； c.净氨段(4)包括脱碳脱氨后烟道气进气管(4.I)、进气帽(4. 2)、多个笠帽(4. 4)、多个液体溢流管(4. 5)、除雾塔盘(4. 7)、净氨后烟道气尾气出口(4. 8)、洗水进口(4. 6)和净氨洗水出口(4. 3)，净氨后烟道气尾气出口(4. 8)设置在塔体(6)的顶部，多个液体溢流管(4.5)设置在该段塔体(6)外两测，除雾塔盘(4.7)设置在净氨后烟道气尾气出口(4. 8)的下方； d.吸碳液贮槽(I)包括连接管(I.2)和吸碳液出口( I. I )，吸碳液出口( I. I)设置在塔体(6)的底部。
专利摘要本实用新型公开了一种吸碳塔，要点是该塔由上往下依次设有净氨段、吸碳段、吸氨段和吸碳液贮槽四个部分，四个部分之间由三个间隔板隔开，塔体顶部有尾气出口，塔体底部有吸碳液出口，该塔为笠帽塔，净氨段、吸碳段和吸氨段设有多个笠帽、多个液体溢流管，液体溢流管设置在塔体两侧，各段设有液体的进、出口、烟道气进气管、进气帽和其出口，吸碳段和吸氨段的挡水圈设在烟道气出口的下方，净氨段的除雾塔盘设在烟道气尾气出口的下方，吸氨段成品进入吸碳液贮槽。优点是该塔集CO2溶解、吸收、除雾多种功能于一体，使吸碳工艺流程简化，具有设备投资小操作方便的优点，该塔连续运行、平稳、可靠，是一个高效碳回收装置，CO2吸收率达85%以上。
文档编号B01D53/78GK202621018SQ20122031011
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者杨永宁, 于英明, 尹小春, 徐志国, 刘晓莉 申请人:青岛碱业股份有限公司, 青岛海湾化工设计研究院有限公司