专利名称：新型闪蒸气提式二氧化碳解吸塔的制作方法
技术领域：
本实用新型属于节能环保领域，涉及烟气中二氧化碳的脱除，尤其是一种新型闪蒸气提式二氧化碳解吸塔。
背景技术：
由人类活动所排放的二氧化碳气体越来越多，已经引起全球气温升高，这种现象被称为“温室效应”，二氧化碳为主的温室气体造成的“温室效应”已成为人类生存的大敌。二氧化碳捕集目前主要为化学吸收法，化学吸收法进行(X)2捕集和解吸的工艺流程为烟气CO2从吸收塔下部进入，在吸收塔中逆流向上与塔顶加入的贫液40°C接触，脱去烟气中所含二氧化碳，再经塔顶洗涤段后出CO2吸收塔，从(X)2吸收塔塔底出来的45°C富液进入(X)2气提塔顶部闪蒸段，释放出一部分CO2,从闪蒸段底部出来的43°C半贫液通过加热升温至102. 1°C进入气提段，在CO2气提段中靠蒸汽煮沸器提供的热量蒸发出大量水蒸汽， 由下向上逐渐气提出溶液中的CO2,顶部出来的气体经过CO2气提塔冷凝器分离后再送压缩系统。传统的解吸塔闪蒸段一股采用填料或扩口管道，气提段则采用管式加热器对吸收了二氧化碳的半贫液进行蒸煮，对锅炉而言，由于烟气量大、CO2的浓度高、分离设备体积庞大、能耗高导致目前烟气脱碳代价还很高，CO2捕集成本高达40美元/吨左右，只有大幅度地降低其成本，才有可能实施碳捕集和封存，而降低成本的核心是要降低加热解吸二氧化碳的能耗。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种低能耗、二氧化碳解吸比率高的新型闪蒸气提式二氧化碳解吸塔。本实用新型实现目的的技术方案如下—种新型闪蒸气提式二氧化碳解吸塔，由塔身、富液分布器及气提加热器构成，其中富液分布器径向安装在塔身内中部，气提加热器径向安装在塔身内下部，其特征在于所述富液分布器由管道和富液分布单元组成，管道包括主管连接管和分支连接管，主管连接管与塔体径向连接，在主管连接管上两侧镜像对称安装有分支连接管，在分支连接管上均布焊接富液分布单元；气提加热器由2 3组气提加热器组片轴向间隔平行排列而成，每组气提加热器组片由支承架和波形板片组成，波形板片纵向排列固定在支承架上。而且，所述富液分布单元为由圆柱形喉道、广口扩散管和圆形喷撒片依次连接组成的广口式结构，广口扩散管侧壁上及喷撒片均布圆孔，其中，喉道直径为150mm 300mm， 喉道流速为12 16米/秒，扩散管的扩散角θ为5° 7°，扩散管上的圆孔孔径为5 8毫米，喷撒片上的圆孔孔径为5 8毫米，孔间距为3 5毫米。而且，所述波形板片为三角形结构，波形板片内为空腔，空腔为蒸汽流动空间，相邻两片空腔之间凹凸交错。[0010]本实用新型具有如下特点1、本二氧化碳解吸塔中的闪蒸设备为富液分布器，本富液分布器由富液分布单元和管道组成，富液分布单元包括喉道、扩散管、喷撒片，其层层递进的结构使其闪蒸效果比传统的填料或扩口管道高25 % 45 %。2、本二氧化碳解吸塔中的气提加热器由2 3组气提加热器组片组成，每组气提加热器组片由支承架和波形板片组成，板片内为空腔，空膛为蒸汽流动空间，相邻两片空腔之间凹凸交错，实现最佳传热传质效果，传热传质效率比常规盘管式加热器提高30% 50%，并且气提后的贫液温度也比传统的低5 10°C。
图1为本实用新型闪蒸气提装置结构示意简图；图2为图1的A向结构示意简图；图3为本实用新型富液分布器平面结构示意图；图4为图3的富液分布单元结构示意图；图5为本实用新型气提加热器平面结构示意图；图6为图5的支撑架结构示意图；图7为图5的波形板片结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。一种新型闪蒸气提式二氧化碳解吸塔，由塔身1、富液分布器2及气提加热器3构成，其中富液分布器径向安装在塔身内中部，气提加热器径向安装在塔身内下部，具体结构如下1、富液分布器(参见图3、4)，由富液分布单元和管道组成，其中管道包括主管连接管5和分支连接管4，主管连接管通过同轴的大法兰8与塔体径向连接，在主管连接管上两侧镜像对称安装有小法兰6，该小法兰同轴连接分支连接管。在分支连接管上均布焊接富液分布单元7，该富液分布单元的结构参见图4，由圆柱形喉道9、广口扩散管10和圆形喷撒片12构成，广口扩散管侧壁上及喷撒片分别均布制有圆孔13、11，其中，喉道直径为 150mm 300mm，喉道流速为12 16米/秒，扩散管的扩散角θ为5° 7°，扩散管上的圆孔孔径为5 8毫米，喷撒片上的圆孔孔径Φ 3为5 8毫米，孔间距均为3 5毫米。 富液分布单元的圆柱形喉道与分支连接管连通并焊接固装。2、气提加热器(参见图5、6、7)，由2 3组气提加热器组片轴向间隔平行排列而成，每组气提加热器组片由若干平行的支承架组14和若干平行波形板片组15组成，波形板片为三角形结构，支承架上开有与波形板片三角形结构相应的插槽16，波形板片贯穿整个断面上的支承架组，在波形板片与插槽的接触处局部点焊固定，支承架组的两端与塔壁焊接固定，波形板片内为空腔，空腔为蒸汽流动空间，相邻两片空腔之间凹凸交错，实现最佳传热传质效果。本实用新型解吸二氧化碳的过程如下[0025] 由二氧化碳吸收塔过来的富液进入富液分布器，在富液分布器中压力骤降，闪蒸出部分二氧化碳，再经富液分布器四周的扩散孔，进一步闪蒸溶液中的二氧化碳，经闪蒸后的半贫液进入第一组气提加热器，由上至下依次流经第二、三组气提加热器组片，板片空腔内的蒸汽流动方向刚好相反，逆流而上，即依次流经第三、二、一组气提加热器组片，闪蒸气提出的二氧化碳由解吸塔塔顶出口排出，解吸后的贫液则返回吸收系统继续吸收二氧化碳。
权利要求1.一种新型闪蒸气提式二氧化碳解吸塔，由塔身、富液分布器及气提加热器构成，其中富液分布器径向安装在塔身内中部，气提加热器径向安装在塔身内下部，其特征在于所述富液分布器由管道和富液分布单元组成，管道包括主管连接管和分支连接管，主管连接管与塔体径向连接，在主管连接管上两侧镜像对称安装有分支连接管，在分支连接管上均布焊接富液分布单元；所述气提加热器由2 3组气提加热器组片轴向间隔平行排列而成，每组气提加热器组片由支承架和波形板片组成，波形板片纵向排列固定在支承架上。
2.根据权利要求1所述的新型闪蒸气提式二氧化碳解吸塔，其特征在于所述富液分布单元为由圆柱形喉道、广口扩散管和圆形喷撒片依次连接组成的广口式结构，广口扩散管侧壁上及喷撒片均布圆孔，其中，喉道直径为150mm 300mm，喉道流速为12 16米/ 秒，扩散管的扩散角θ为5° 7°，扩散管上的圆孔孔径为5 8毫米，喷撒片上的圆孔孔径为5 8毫米，孔间距为3 5毫米。
3.根据权利要求1所述的新型闪蒸气提式二氧化碳解吸塔，其特征在于所述波形板片为三角形结构，波形板片内为空腔，空腔为蒸汽流动空间，相邻两片空腔之间凹凸交错。
专利摘要本实用新型涉及一种新型闪蒸气提式二氧化碳解吸塔，由塔身、富液分布器及气提加热器构成，其中富液分布器径向安装在塔身内中部，气提加热器径向安装在塔身内下部。富液分布器由管道和富液分布单元组成，管道包括主管连接管和分支连接管，主管连接管与塔体径向连接，在主管连接管上两侧镜像对称安装有分支连接管，在分支连接管上均布焊接富液分布单元；气提加热器由2～3组气提加热器组片轴向间隔平行排列而成，每组气提加热器组片由支承架和波形板片组成，波形板片纵向排列固定在支承架上。本实用新型可实现最佳传热传质效果，传热传质效率比常规盘管式加热器提高30％～50％，并且气提后的贫液温度也比传统的低5～10℃。
文档编号B01D53/18GK201949780SQ20102063894
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年12月1日
发明者张冬, 张宏策, 朱鹏程, 杨利军, 王硕, 许艳, 郭东明 申请人:航天环境工程有限公司