一种烟气碳捕集系统的二氧化碳液化装置的制作方法

本实用新型属于气体液化技术领域，具体涉及一种烟气碳捕集系统的二氧化碳液化装置。

背景技术：

碳捕集与封存，简称CCS，是指将大型发电厂所产生的二氧化碳(CO2)收集起来，并用各种方法储存以避免其排放到大气中的一种技术。这种技术被认为是未来大规模减少温室气体排放、减缓全球变暖最经济、可行的方法。通过化学吸收法从烟气中捕集并再生出来的二氧化碳再生气温度约为40-50℃，压力约为150-200kPa(绝对压力)，CO2纯度约为95％，另外还有近5％的水分以及微量O2、N2、NO、氨气等杂质气体。现有技术中，常采用高压液化二氧化碳的方法，其具有节约能源、无需专门的制冷机组、运行费用低、CO2储液罐在常温下工作等优点，但是分离的效率低、分离气体中杂质含量高的缺陷，并且气液分离器的分离效果差，液体中掺杂着较多量的气体。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种烟气碳捕集系统的二氧化碳液化装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的。

一种烟气碳捕集系统的二氧化碳液化装置，包括来自CO2捕集系统的再生气管路，其后设置有膜干燥器，所述膜干燥器后设置有纯化器，所述纯化器内填充有催化剂载体，所述纯化器后设置有除杂装置，所述除杂装置内装填有分子筛，所述除杂装置后设置有第一压缩机，所述第一压缩机后设置有第一CO2冷凝器，所述第一CO2冷凝器后设置有第一气液分离装置，所述第一气液分离装置的气体出口与第二压缩机连接，所述第一气液分离装置的液体出口由液态CO2管路连接至液态CO2储罐，所述第二压缩机后连接有第二CO2冷凝器，所述第二CO2冷凝器后设置有第二气液分离装置，所述第二气液分离装置的液体出口连接在液态CO2管路上，所述液态CO2管路上设置有总阀，所述第二气液分离装置的气体出口由气体循环管路连接在第一压缩机与除杂装置之间的管路上，所述气体循环管路上设置有气体单向止回阀。

本实用新型中，上述膜干燥器中的装载有聚酰亚胺中空纤维膜。

本实用新型中，上述铜的硫化物为硫化铜和硫化亚铜按照质量比为1:1的比例组成。

本实用新型中，上述分子筛为5A分子筛。

本实用新型中，所述第一CO2冷凝器和第二CO2冷凝器中的冷却介质为冷却水，设置有冷却水进口和冷却水出口。

本实用新型中，第一气液分离装置包括壳体，分别设置在壳体两端的进气口和出气口以及设置在壳体下方的出液口，所述出液口上设置有隔膜阀，所述壳体内竖直设置有若干挡板，所述挡板上开有截面为梯形的开孔，所述相邻挡板之间的孔错开设置。

本实用新型中，所述第一气液分离装置的液体出口处和第二气液分离装置的液体出口处均设置有液体单向止回阀。

本实用新型中，所述总阀为手动球阀。

由以上的技术方案可知，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种烟气碳捕集系统的二氧化碳液化装置，能耗低，环保，装置稳定安全，运行费用低，CO2的冷凝用常温水即可，冷却介质易得且成本低廉；膜干燥器可以有效的除去气体中的残留水分，然后经过纯化器的作用，能有效的除去气体中残留的氧气，再经过5A分子筛的作用，能将气体中的杂质完全除去；本实用新型通过设置两级压缩系统，有效的提升了二氧化碳气体的液化效果，同时气液分离器的设置，解决了现有技术中气液分离时液体中掺杂有较多量的气体或者气体中掺杂有液体的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型一种烟气碳捕集系统的二氧化碳液化装置结构示意图。

图2为本实用新型一种烟气碳捕集系统的二氧化碳液化装置中气液分离装置的结构示意图。

图3本实用新型一种烟气碳捕集系统的二氧化碳液化装置中气液分离装置的挡板正面结构示意图。

图4本实用新型一种烟气碳捕集系统的二氧化碳液化装置中气液分离装置的挡板截面图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

一种烟气碳捕集系统的二氧化碳液化装置，包括来自CO2捕集系统的再生气管路1，其后设置有膜干燥器2，所述膜干燥器2后设置有纯化器3，所述纯化器3内填充有催化剂载体，所述纯化器3后设置有除杂装置4，所述除杂装置4内装填有分子筛，所述除杂装置4后设置有第一压缩机5，所述第一压缩机5后设置有第一CO2冷凝器6，所述第一CO2冷凝器6后设置有第一气液分离装置7，所述第一气液分离装置7的气体出口与第二压缩机8连接，所述第一气液分离装置7的液体出口由液态CO2管路9连接至液态CO2储罐10，所述第二压缩机8后连接有第二CO2冷凝器11，所述第二CO2冷凝器11后设置有第二气液分离装置12，所述第二气液分离装置12的液体出口连接在液态CO2管路9上，所述液态CO2管路9上设置有总阀13，所述第二气液分离装置12的气体出口由气体循环管路14连接在第一压缩机5与除杂装置4之间的管路上，所述气体循环管路14上设置有气体单向止回阀15。

本实用新型中，上述膜干燥器2中的装载有聚酰亚胺中空纤维膜。

本实用新型中，上述铜的硫化物为硫化铜和硫化亚铜按照质量比为1:1的比例组成。

本实用新型中，上述分子筛为5A分子筛。

本实用新型中，所述第一CO2冷凝器6和第二CO2冷凝器12中的冷却介质为冷却水，设置有冷却水进口16和冷却水出口17。

本实用新型中，第一气液分离装置7包括壳体71，分别设置在壳体71两端的进气口72和出气口73以及设置在壳体71下方的出液口74，所述出液口74上设置有隔膜阀75，所述壳体71内竖直设置有若干挡板76，所述挡板76上开有截面为梯形的开孔77，所述相邻挡板76之间的孔错开设置。

本实用新型中，所述第一气液分离装置7的液体出口处和第二气液分离装置13的液体出口处均设置有液体单向止回阀18。

本实用新型中，所述总阀13为手动球阀。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。