烟气二氧化碳捕集预处理装置制造方法
【专利摘要】一种烟气二氧化碳捕集预处理装置，包括水洗塔、水洗液泵、冷水塔、沉淀池、通道式在线pH计、气液旋流分离器、和碱液储罐，其特征在于水洗塔、冷水塔、旋流分离器和沉淀池间隔一定间距立式安装，烟气经水洗塔下部电磁开关阀进入水洗塔水洗后从上顶部进入旋流分离器进行分离，分离后的干净的烟气从旋流分离器顶部进入下一步的二氧化碳气的捕集流程，分离出的水和杂质经旋流分离器下部的电磁开关阀进入沉淀池沉淀；水洗塔滤下的杂质和水经水洗塔下部的电磁开关阀控制和水泵增压进入冷水塔的上部冷却，冷却后从冷水塔底部进入沉淀池，经沉淀池沉淀后的水经过循环水泵泵入水洗塔上顶部对烟气循环水洗；碱液储罐内的碱液经电磁开关阀控制和同时在通道式在线PH计对电磁开关阀的控制下对沉淀池加减碱液，将沉淀水的PH值控制在7-7.5范围内。
【专利说明】烟气二氧化碳捕集预处理装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及二氧化碳捕集纯化领域，特别涉及燃煤电厂的烟气二氧化碳捕集预处
理装置。
【背景技术】
[0002]二氧化碳是全球变暖，产生极端气候灾害的主要原因之一。近年来二氧化碳的碳捕集与纯化成为热点研究课题。燃煤电厂是中国主要的电力与热量供应源，也是最大的二氧化碳排放源。将捕集、纯化后的二氧化碳用以驱油并将其封存在废弃油层中，具有重要的经济和社会效益。
[0003]现有的CO2捕集纯化工艺主要依靠乙醇胺(MEA)作为吸收剂，经过吸收与解吸两个过程，得到高浓度的二氧化碳。由于电厂烟气中含有粉尘、SOx及NOx等杂质，粉尘可能会堵塞工艺管道影响系统运行，SOx和NOx等酸性气体则会与吸收剂发生反应生成稳定性盐类而影响吸收剂的吸收性能。所以，在烟气在进行二氧化碳CO2吸收之前，必需将杂质除去，以保证收工艺设备的正常运行。
[0004]现有的电厂烟气预处理装置大都存在循环水利用量大、设备及工艺管线腐蚀严重等问题。在保证后续工艺正常进行的基础之上，探索发明一种烟气二氧化碳捕集预处理装置对于减少循环水的使用量，提高其利用率，降低酸性溶液对设备的腐蚀等具有重要的意义。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种烟气二氧化碳捕集预处理装置，该装置是对二氧化碳CO2捕集前的预处理，通过将水洗塔与沉淀池结合，采用水泵将沉淀池污泥上部的液相打入水洗塔进行循环，在除去烟气中含有的粉尘、SOx及NOx等杂质，同时节约了循环水用量，降低了废水污染。
[0006]本发明的技术方案是通过以下方式实现的:
本发明包括水洗塔、水洗液泵、冷水塔、沉淀池、通道式在线PH计、气液旋流分离器、和碱液储罐，其特征在于水洗塔、冷水塔、旋流分离器和沉淀池间隔一定间距立式安装，烟气经水洗塔下部流量调节阀进入水洗塔水洗后从上顶部进入旋流分离器进行分离，分离后的干净的烟气从旋流分离器顶部进入下一步的二氧化碳气的捕集流程，分离出的水和杂质经旋流分离器下部的电磁开关阀进入沉淀池沉淀；水洗塔滤下的杂质和水经水洗塔下部的电磁开关阀控制和水泵增压进入冷水塔的上部冷却，冷却后从冷水塔底部进入沉淀池，经沉淀池沉淀后的水经过循环水泵泵入水洗塔上顶部对烟气循环水洗；碱液储罐内的碱液经碱液气动流量调节阀控制和同时通道式在线PH计对碱液气动流量调节阀的控制对沉淀池加减液，将沉淀水的PH值控制在7-7.5范围内。
[0007]通道式在线PH计设在沉淀池上部周侧。
[0008]在水洗塔下部设有磁翻板液位计，液位信号线与电磁开关阀控制电路相联。[0009]在旋流分离器的下部设有磁翻板液位计，液位信号线与电磁开关阀控制电路相联。
[0010]水洗塔、沉淀池、冷水塔、碱液储罐和连接管线均采用非金属材质。
[0011]水洗塔采用耐温100-200°c的纤维增强复合塑料作为内衬,水洗塔内的填料为PP材质或陶瓷材质的填料，如阶梯环、多面空心球、海尔环、共轭环、三Y环、十字隔板环、异鞍环等。
[0012]沉淀池设计为竖流式沉淀池，沉淀池底部沉积的污泥废物从排泥管路进入污泥处理系统，污泥上部的液相则通过循环水泵重新进入水洗塔对烟气进行洗涤。沉淀池底部设置有通道式在线PH计，能对沉淀池内液体进行酸碱度的在线分析。
[0013]通过碱液储槽中配有的5-8%的碳酸氢钠溶液对沉淀池污泥上部的酸性液相进行中和作用，碱液通过电磁开关阀进入沉淀池。通道式在线pH计与碱液储罐下部的电磁开关阀构成碱液流量联合控制系统，控制循环水的pH稳定在7.0-7.5。
[0014]本工艺中的设备管线均采用PP材质，以降低酸性水的腐蚀性影响。
[0015]本发明的优点是:通过将水洗塔与沉淀池结合，采用水泵将沉淀池污泥上部的液相打入水洗塔进行循环，除去烟气中含有的粉尘、SOx及NOx,降低了下一步二氧化碳捕集工艺中对设备的腐蚀，同时节约了循环水用量，降低了废水污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]附图1为本发明的流程示意图。
[0017]附图1标记说明:1 一烟气流量控制阀、2 —水洗塔、3—水洗液电磁开关阀、4一7K洗塔磁翻板液位计、5—水泵、6 —排泥控制阀、7 —冷水塔、8—进水流量调节阀、9 一沉淀池、10 —循环水泵、11 一通道式在线pH计、12 —旋流分离器、13—旋流分离器磁翻板液位计、14 一旋流分尚器电磁开关阀、15 —碱液储罐、16-碱液电磁开关阀。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图对本发明作详细的说明为进一步公开本发明的技术方案，下面结合说明书附图通过实施例作详细说明:
本发明包括水洗塔2、水泵5、冷水塔7、沉淀池9、循环水泵10通道式在线pH计11、旋流分离器12、和碱液储罐，其特征在于水洗塔、冷水塔、旋流分离器和沉淀池间隔一定间距立式安装，烟气经水洗塔下部流量调节阀进入水洗塔水洗后从上顶部进入旋流分离器进行分离，分离后的干净的烟气从旋流分离器顶部进入下一步的二氧化碳气的捕集流程，分离出的水和杂质经旋流分离器下部的电磁开关阀14进入沉淀池沉淀；水洗塔滤下的杂质和水经水洗液电磁开关阀3控制和水泵5增压进入冷水塔的上部冷却，冷却后从冷水塔底部进入沉淀池，经沉淀池沉淀后的水经过循环水泵10泵入水洗塔上顶部对烟气循环水洗；碱液储罐内的碱液经碱液气动流量调节阀控制和同时通道式在线PH计11对碱液气动流量调节阀的控制对沉淀池加减液，将沉淀水的PH值控制在7-7.5范围内。如果沉淀池缺水，可通过进水流量调节阀8向沉淀池内补充水。如果沉淀池底部污泥太多，可通过排泥控制阀6排出。
[0019]烟气进入水洗塔底部，通过烟气流量控制阀I对其进行流量调节。气体在水洗塔中脱出可能存在的粉尘及硫氮氧化物，以防止杂质使下一步二氧化碳捕集工艺中的吸收塔内的吸收剂发生中毒。
[0020]水洗塔为填料塔，可采用PP材质或陶瓷材质的填料,如阶梯环、多面空心球、海尔环、共轭环、三Y环、十字隔板环、异鞍环等。水洗塔采用耐温(耐温达100-200°c )纤维增强复合塑料作为内衬。水洗塔底底部设有隔栅型气体分布器，以促进烟气在塔内的均匀分布；塔顶设有高密度除沫网，防止气流将塔内液体从塔顶带出。从水洗塔顶部出来的气体进入气液旋流分离器进行进一步的气液分离之后，气相进入后续二氧化碳捕集处理流程，液相则汇入沉淀池。水洗塔设有水洗塔磁翻板液位计4，水洗塔液位计与水洗液流量电磁开关阀3构成自动控制系统，以实现水洗塔液位及水洗液流量的联动控制。气液旋流分离器设有气液旋流分离器磁翻板液位计13，旋流分离器磁翻板液位计与旋流分离器电磁开关阀构成自动控制系统，以实现旋流分离器液位的自动化控制。
[0021]水洗塔底部的水洗液通过水泵打入冷水塔以降低水洗液的温度，随后，水洗液汇入沉淀池进行杂质沉淀。冷水塔材质为纤维增强复合塑料以减少设备腐蚀。
沉淀池底部沉积的污泥废物从排泥管路进入污泥处理系统。
[0022]沉淀池的设计为较平流式沉淀池效率高的竖流式沉淀池。竖流式沉淀池中，水流方向与颗粒沉淀方向相反，其截留速度与水流上升速度相等，上升速度等于沉降速度的颗粒将悬浮在混合液中形成一层悬浮层，对上升的颗粒进行拦截和过滤。竖流式沉淀池的效率。沉淀池内污泥上部的液相则通过循环水泵的作用，重新进入水洗塔对烟气进行洗涤。循环水泵前设置有进水流量调节阀，可进行外补清水的流量调节。循环水泵过流材质采用内衬氟处理。
[0023]碱液储槽中配有5-8%的碳酸氢钠溶液，碱液通过碱液流量气动调节阀进入沉淀池，与沉淀池中的酸性溶液进行中和作用。沉淀池底部设置有通道式在线pH计，能对沉淀池内液体进行酸碱度的在线分析。通道式在线pH计与碱液流量气动调节阀构成碱液流量联合控制系统，控制循环水的pH稳定在7.0-7.5。
【权利要求】
1.一种烟气二氧化碳捕集预处理装置，包括水洗塔、水洗液泵、冷水塔、沉淀池、通道式在线pH计、气液旋流分离器、和碱液储罐，其特征在于水洗塔、冷水塔、旋流分离器和沉淀池间隔一定间距立式安装，烟气经水洗塔下部电磁开关阀进入水洗塔水洗后从上顶部进入旋流分离器进行分离，分离后的干净的烟气从旋流分离器顶部进入下一步的二氧化碳气的捕集流程，分离出的水和杂质经旋流分离器下部的电磁开关阀进入沉淀池沉淀；水洗塔滤下的杂质和水经水洗塔下部的电磁开关阀控制和水泵增压进入冷水塔的上部冷却，冷却后从冷水塔底部进入沉淀池，经沉淀池沉淀后的水经过循环水泵泵入水洗塔上顶部对烟气循环水洗；碱液储罐内的碱液经电磁开关阀控制和同时在通道式在线PH计对电磁开关阀的控制下对沉淀池加减碱液，将沉淀水的PH值控制在7-7.5范围内。
2.根据权利要求1所述的烟气二氧化碳捕集预处理装置，其特征在于通道式在线PH计设在沉淀池上部周侧。
3.根据权利要求1所述的烟气二氧化碳捕集预处理装置，其特征在于在水洗塔下部设有磁翻板液位计，液位信号线与电磁开关阀控制电路相联。
4.根据权利要求1所述的烟气二氧化碳捕集预处理装置，其特征在于在旋流分离器的下部设有磁翻板液位计，液位信号线与电磁开关阀控制电路相联。
5.根据权利要求1所述的烟气二氧化碳捕集预处理装置，其特征在于水洗塔、沉淀池、冷水塔、碱液储罐和连接管线均采用非金属材质。
6.根据权利要求1所述的烟气二氧化碳捕集预处理装置，其特征在于水洗塔采用耐温100-200°C的纤维增强复合塑料作为内衬，水洗塔内的填料为PP材质或陶瓷材质的填料。
7.根据权利要求1所述的烟气二氧化碳捕集预处理装置，其特征在于沉淀池设计为竖流式沉淀池。
8.根据权利要求1所述的烟气二氧化碳捕集预处理装置，其特征在于碱液储罐中配有的5-8%的碳酸氢钠溶液对沉淀池污泥上部的酸性液相进行中和作用。
【文档编号】C01B31/20GK103657312SQ201310599312
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】李清方, 张建, 陆诗建, 赵帅, 刘海丽, 尚明华, 于惠娟, 陆胤君, 王增林, 王书平, 刘东杰, 朱红彬, 庞会中, 张宁宁, 吴鲁宁, 张磊 申请人:中石化石油工程设计有限公司, 山东赛瑞石油科技发展有限公司