专利名称：工业废气中低含量二氧化碳吸收及解析系统的制作方法
工业废气中低含量二氧化碳吸收及解析系统
技术领域：
本发明属于烟道气CO2的回收领域，具体地讲涉及一种工业废气中低含量CO2吸收及解析系统。
背景技术：
能源与环境已成为全球普遍关注的焦点问题。无论是发达国家还是发展中国家，都把可持续发展战略作为国家宏观经济发展战略的一种必然选择。绝大多数排放的二氧化碳是由化石燃料所引起的。据欧盟有关部门测算，至2010年一 2015年化石燃料的份额占居能源总量的80%，化石燃料仍是任何一个工业化国家所依赖的重要的能源，不可能短时间被其它能源所取而代之。所以，从烟道气中捕集二氧化碳是二氧化碳减排的重要课题。由于MEA是胺类中碱性最强的，它与CO2反应快，净化度高，其分子量小，因此在重量浓度相同时，MEA比其它胺类有更大的吸收能力，烟道气捕集二氧化碳主要采用MEA回收的方式。如申请号为201010593246.6、名称为“一种低分压混合气体祸首CO2的工艺”中公开了一种低分压混合气体回收CO2的工艺，含CO2含量小于0.1MPa的烟道气进入洗涤塔，经引风机进入吸收塔底部，经富液泵进入再生气冷凝器，再进入贫富液换热器，经再生塔顶部喷洒入塔；吸收液分解释放出CO2,由所述再生塔塔顶流出，进入再生器冷凝器，再进入CO2分离器；吸收塔内吸收液为混合醇胺溶液，缓蚀剂为无机类铜盐、有机酸或有机盐，抗氧化降解剂为低价态含氧有机酸盐；该工艺解决了设备易腐蚀问题，降低生产建设成本和运行成本，具有吸附速度快、吸收能力强、CO2纯度高、投资少等优点。但是其缺点是吸收反应热闻，因而再生热耗闻； 当原料气中含有S02，COS等酸性气体时，MEA与之反应生成不能再生的化合物，同时其蒸气压高，因而其溶剂的损失较大。
发明内容为克服上述缺陷，本发明提供了一种工业废气中低含量二氧化碳吸收及解析系统，在传统工艺流程的基础上，增加了原料气热量的回收、脱硫脱硝设备。然后经过MEA吸收与解析的工艺过程，提纯出纯度在99%以上的二氧化碳气体。降低回收二氧化碳的再生能耗，减少MEA损耗。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:—种烟道气CO2吸收及解析系统，包括洗涤塔、吸收塔和解析塔，其中，该系统还包括再沸器、换热器和加热器；高温的原料气体进入再沸器，回收原料气体所含热量，用于提供再生能量；
经过再沸器初步降温的原料气体，进入洗涤塔，经上部喷淋的洗涤液脱去酸性气体后经换热器进行换热冷却；经换热冷却的原料气体进入吸收塔，经吸收液贫液吸收后泵输送到解析塔解析，在解析塔的顶部得到合格的二氧化碳产品，底部吸收液经回收热量且冷却后，重新输送到吸收塔吸收原料气体。本发明的一种烟道气CO2吸收及解析系统，其中，原料气体中CO2的浓度< 20%，压力彡5OKPa。本发明的一种烟道气CO2吸收及解析系统，其中，洗涤塔的上部喷淋的洗涤液为NaHCO30本发明的一种烟道气CO2吸收及解析系统，其中，NaHCO3的浓度为20 30%。本发明的一种烟道气CO2吸收及解析系统，其中，酸性气体包括S02，COS, N0X。本发明的一种烟道气CO2吸收及解析系统，其中，吸收塔中的吸收液为烷醇胺类，MEA较优，MEA的浓度优选为20%。本发明的一种烟道气CO2吸收及解析系统，其中，解析塔和再沸器之间连接有加热器，加热器用于将解析塔中的热量回收至再沸器中进行利用。本发明的一种烟道气CO2吸收及解析系统，其中，再沸器为一列管式换热器，管程为高温的原料气体，壳程为需要再生的MEA溶液，通过两者的换热，对原料气体进行冷却的同时，加热需要再生的富液。与通常状况下直接用蒸汽加热相比较，通过对高温原料气体热量的回收，生产每吨二氧化碳可节约再生能源约400KW，降低了二氧化碳的再生能耗。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:I)通过对原料气热热量的回收，降低回收二氧化碳的再生能耗，生产每吨二氧化碳可节约再生能源约400KW ；2)通过洗涤塔的配置， 除去酸性气体，使得MEA的吸收能力增强，损耗减少，每吨二氧化碳消耗的MEA量减低了 20% (0.5kg)。
图1为本发明实施例的流程示意图，1-再沸器，2-洗涤塔，3-吸收塔，4-换热器，5-解析塔，6_加热器。
具体实施方式实施例1如图1所示，高温的原料气体(约380°C，CO2的浓度彡20%，压力彡50KPa)进入再沸器1，回收原料气体所含热量，用于提供再生能量；经过再沸器初步降温的原料气体，进入洗涤塔2，经上部喷淋的20 30%NaHC03脱去S02，COS (氧硫化碳)，NOx等组分后经换热器4进行换热冷却；经换热冷却的原料气体进入吸收塔3，经MEA贫液吸收后泵输送到解析塔5进行解析，在解析塔的顶部得到纯度> 99%的二氧化碳产品，底部吸收液经回收热量且冷却后，重新输送到吸收塔吸收原料气体，解析塔和再沸器之间连接有加热器，加热器用于将解析塔中的热量回收至再沸器中进行利用。
权利要求
1.一种烟道气CO2吸收及解析系统，包括洗涤塔、吸收塔和解析塔，其特征在于: 该系统还包括再沸器、换热器和加热器； 高温的原料气体进入再沸器，回收原料气体所含热量，用于提供再生能量； 经过再沸器初步降温的原料气体，进入洗涤塔，经上部喷淋的洗涤液脱去酸性气体后经换热器进行换热冷却； 经换热冷却的原料气体进入吸收塔，经吸收液贫液吸收后泵输送到解析塔解析，在解析塔的顶部得到合格的二氧化碳产品，底部吸收液经回收热量且冷却后，重新输送到吸收塔吸收原料气体。
2.如权利要求1所述的一种烟道气CO2吸收及解析系统，其特征在于:所述原料气体中CO2的浓度彡20%，压力彡50KPao
3.如权利要求1所述的一种烟道气CO2吸收及解析系统，其特征在于:所述洗涤塔的上部喷淋的洗涤液为NaHC03。
4.如权利要求3所述的一种烟道气CO2吸收及解析系统，其特征在于:所述NaHCO3的浓度为20 30%。
5.如权利要求1所述的一种烟道气CO2吸收及解析系统，其特征在于:所述酸性气体包括 S02，COS，NOx。
6.如权利要求1所述的一种烟道气CO2吸收及解析系统，其特征在于:所述吸收塔中的吸收液为烷醇胺类。
7.如权利要求6 所述的一种烟道气CO2吸收及解析系统，其特征在于:所述烷醇胺为MEA。
8.如权利要求7所述的一种烟道气CO2吸收及解析系统，其特征在于:所述再沸器为一列管式换热器，管程为高温的原料气体，壳程为需要再生的MEA溶液，通过两者的换热，对原料气体进行冷却的同时，加热需要再生的富液。
全文摘要
本发明属于烟道气CO2的回收领域，提供了一种烟道气CO2吸收及解析系统，包括洗涤塔、吸收塔和解析塔，其中该系统还包括再沸器、换热器和加热器；高温的原料气体进入再沸器，回收原料气体所含热量，用于提供再生能量；经过再沸器初步降温的原料气体，进入洗涤塔，经上部喷淋的洗涤液脱去酸性气体后经换热器进行换热冷却；经换热冷却的原料气体进入吸收塔，经吸收液贫液吸收后泵输送到解析塔解析，在解析塔的顶部得到合格的二氧化碳产品，底部吸收液经回收热量且冷却后，重新输送到吸收塔吸收原料气体。与现有技术相比，增加了原料气热量的回收、脱硫脱硝设备，经过MEA吸收与解析的工艺过程，提纯出纯度在99%以上的二氧化碳气体。降低回收二氧化碳的再生能耗，减少MEA损耗。
文档编号B01D53/62GK103143248SQ20131004987
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月8日 优先权日2013年2月8日
发明者吴江, 王长建 申请人:珠海共同机械设备有限公司