氨法脱碳系统的制作方法

本技术属于环保，具体涉及一种氨法脱碳系统。

背景技术：

1、目前，工业企业的含有so2和co2的废气的处理效率普遍偏低。这样的废气可能在仅仅通过脱硫除尘处理之后就排入大气中。大量co2温室气体排入环境中，会造成全球气候变暖加速等一系列环境问题。因此寻求积极有效的co2气体处理方法，成为各国亟待解决的问题之一。

2、碳酸氢铵是一种速效氮素肥，其易溶于水，易分解，适用于各种作物和各种土壤。co2可以是用于制备碳酸氢铵的原料之一。如果将工业企业废气中的co2气体作为原料加工制成碳酸氢铵，不但能解决co2直接排入大气的问题，而且能制得碳酸氢铵肥料，这成为技术人员研究开发的课题。吸收剂氨易挥发，这可能在生产工艺中造成氨逃逸。如果大量的氨逃逸，不仅造成氨法脱碳成本增加，而且造成二次污染。针对这一问题，可以采用降低氨法脱碳温度的手段，以减少氨逃逸。在实践中已知制冷机，借助于制冷机可以产生冷量，用于在氨法脱碳中实现温度控制。然而典型地，制冷机的运行需要消耗较多的能源，例如电能。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是，提出一种氨法脱碳系统、尤其是一种集成有脱硫功能的氨法脱硫脱碳系统，借此能够以节能的方式经济且环保地实现从含有co2的烟气中脱除co2。

2、所述目的通过一种氨法脱碳系统达到，所述氨法脱碳系统包括氨法脱碳装置和冷却塔，所述冷却塔与氨法脱碳装置连接，沿着烟气流动方向，所述氨法脱碳装置依次包括冷却功能区、碳酸氢铵生成区、二氧化碳吸收区和除氨功能区，所述氨法脱碳装置配置成用于以氨吸收剂从含有co2的烟气中脱除co2以产生碳酸氢铵，所述冷却塔配置成用于从氨法脱碳装置提取热量。

3、在按本实用新型的氨法脱碳系统运行时，通过冷却塔可以对氨法脱碳装置进行冷却降温，使得氨法脱碳装置能够在有利的温度范围中运行，有效地实现烟气中的co2的吸收，同时基本上避免氨逃逸。与单纯地通过制冷机实现对氨法脱碳装置的冷却降温相比，按本发明的措施可以是显著节能的，当冬季气温低时尤其如此。

4、在一些实施方式中，所述氨法脱碳系统可以不包括脱硫装置、例如氨法脱硫装置，并且从而构成单纯的氨法脱碳系统。

5、在一些实施方式中，所述氨法脱碳装置可以与在氨法脱碳装置上游的氨法脱硫装置连接，使得所述氨法脱碳系统被补充为氨法脱硫脱碳系统，其中，所述氨法脱硫装置配置成用于以氨吸收剂从含有so2和co2的烟气中脱除so2以产生硫酸铵。在此，在从氨法脱硫装置离开的烟气中可以基本上不包含或者仅仅包含少量的污染物so2，并且主要包括污染物co2。

6、在一些实施方式中，所述冷却塔可以以水作为循环冷却剂，其中，所述冷却塔具有用于向冷却塔填充水的输入部。

7、在一些实施方式中，所述冷却塔可以以水和乙二醇的混合物作为循环冷却剂，其中，所述冷却塔具有用于向冷却塔分开地填充水和乙二醇的分开的输入部，或者所述冷却塔具有用于向冷却塔填充水和乙二醇的共同的输入部。

8、在一些实施方式中，所述冷却塔可以构成为开式凉水塔，所述开式凉水塔包括循环冷却剂出口和入口，所述氨法脱碳装置配设有换热器，所述换热器包括循环冷却剂出口和入口以及氨法脱碳循环液出口和入口。

9、在一些实施方式中，所述冷却塔可以构成为闭式凉水塔，所述闭式凉水塔包括循环冷却剂出口和入口，循环冷却剂回路包括第一换热器，所述第一换热器包括循环冷却剂出口和入口以及中间介质出口和入口，所述氨法脱碳装置配设有第二换热器，所述第二换热器包括中间介质出口和入口以及氨法脱碳循环液出口和入口，所述第一换热器和第二换热器相互连接成中间介质回路。

10、在一些实施方式中，所述冷却塔可以构成为湿式蒸发空冷器，所述湿式蒸发空冷器包括氨法脱碳循环液入口和出口以及换热部件。

11、在一些实施方式中，所述氨法脱碳系统可以还包括制冷机，所述制冷机配置成用于从所述氨法脱碳装置提取热量。所述制冷机可以作为冷却塔的补充。

12、在一些实施方式中，所述制冷机可以配置成用于，向冷却塔提供冷量，并且从而间接地从所述氨法脱碳装置提取热量。

13、在一些实施方式中，所述制冷机可以与所述冷却塔并联地向氨法脱碳装置提供冷量。

14、在一些实施方式中，所述制冷机可以是压缩式制冷机或者吸收式制冷机，或者任何其他适宜的形式的制冷机。

15、在一些实施方式中，所述氨法脱碳装置的各个区可以在一个唯一的塔中实现，或者可以在多个分开的塔中实现。

16、在一些实施方式中，所述冷却功能区可以在一个第一塔中实现，所述碳酸氢铵生成区和二氧化碳吸收区可以在一个第二塔中实现，并且所述除氨功能区可以在一个第三塔中实现。

17、在一些实施方式中，在第二塔中，所述二氧化碳吸收区可以在碳酸氢铵生成区上方通过允许气体通过的集液器与碳酸氢铵生成区分隔开。

18、在一些实施方式中，所述冷却功能区与除氨功能区可以通过管道连接，以实现从冷却功能区到除氨功能区的溶液补充。

19、在一些实施方式中，所述碳酸氢铵生成区与二氧化碳吸收区可以通过管道连接，以实现从二氧化碳吸收区到碳酸氢铵生成区的溶液补充。

20、在一些实施方式中，所述冷却塔可以分别与冷却功能区、碳酸氢铵生成区和二氧化碳吸收区之中的至少一个区连接，使得所述冷却塔配置成用于从所述至少一个区提取热量。

21、在一些实施方式中，所述冷却功能区、碳酸氢铵生成区和二氧化碳吸收区可以并联地与共同的冷却塔连接。

22、在一些实施方式中，所述冷却功能区、碳酸氢铵生成区、二氧化碳吸收区和除氨功能区可以分别设置至少一层循环液分布器，和/或所述碳酸氢铵生成区设置至少一层气液分布器。

23、在一些实施方式中，气液分布器可以选用鼓泡式、液体分布喷淋式或其组合。

24、上面已提及的技术特征、下面将要提及的技术特征以及单独地在附图中显示的技术特征可以任意地相互组合，只要被组合的技术特征不是相互矛盾的。所有的可行的特征组合都是在本文中明确地记载的技术内容。在同一个语句中包含的多个分特征之中的任一个分特征可以独立地被应用，而不必一定与其他分特征一起被应用。

技术特征：

1.一种氨法脱碳系统，其特征在于，所述氨法脱碳系统包括氨法脱碳装置和冷却塔，所述冷却塔(22)与氨法脱碳装置连接，沿着烟气流动方向，所述氨法脱碳装置依次包括冷却功能区(2)、碳酸氢铵生成区(5)、二氧化碳吸收区(7)和除氨功能区(15)，所述氨法脱碳装置配置成用于以氨吸收剂从含有co2的烟气中脱除co2以产生碳酸氢铵，所述冷却塔配置成用于从氨法脱碳装置提取热量。

2.根据权利要求1所述的氨法脱碳系统，其特征在于，所述氨法脱碳装置与在氨法脱碳装置上游的氨法脱硫装置(23)连接，使得所述氨法脱碳系统被补充为氨法脱硫脱碳系统，其中，所述氨法脱硫装置配置成用于以氨吸收剂从含有so2和co2的烟气中脱除so2以产生硫酸铵。

3.根据权利要求1或2所述的氨法脱碳系统，其特征在于，所述冷却塔以水作为循环冷却剂，其中，所述冷却塔具有用于向冷却塔填充水的输入部。

4.根据权利要求1或2所述的氨法脱碳系统，其特征在于，所述冷却塔以水和乙二醇的混合物作为循环冷却剂，其中，所述冷却塔具有用于向冷却塔分开地填充水和乙二醇的分开的输入部，或者所述冷却塔具有用于向冷却塔填充水和乙二醇的共同的输入部。

5.根据权利要求1或2所述的氨法脱碳系统，其特征在于，所述冷却塔构成为开式凉水塔，所述开式凉水塔包括循环冷却剂出口和入口，所述氨法脱碳装置配设有换热器，所述换热器包括循环冷却剂出口和入口以及氨法脱碳循环液出口和入口。

6.根据权利要求1或2所述的氨法脱碳系统，其特征在于，所述冷却塔构成为闭式凉水塔，所述闭式凉水塔包括循环冷却剂出口和入口，循环冷却剂回路包括第一换热器，所述第一换热器包括循环冷却剂出口和入口以及中间介质出口和入口，所述氨法脱碳装置配设有第二换热器，所述第二换热器包括中间介质出口和入口以及氨法脱碳循环液出口和入口，所述第一换热器和第二换热器相互连接成中间介质回路。

7.根据权利要求1或2所述的氨法脱碳系统，其特征在于，所述冷却塔构成为湿式蒸发空冷器，所述湿式蒸发空冷器包括氨法脱碳循环液入口和出口以及换热部件。

8.根据权利要求1或2所述的氨法脱碳系统，其特征在于，所述氨法脱碳系统还包括制冷机(25)，所述制冷机配置成用于从所述氨法脱碳装置提取热量。

9.根据权利要求8所述的氨法脱碳系统，其特征在于，所述制冷机与所述冷却塔并联。

10.根据权利要求8所述的氨法脱碳系统，其特征在于，所述制冷机是压缩式制冷机或者吸收式制冷机。

11.根据权利要求1或2所述的氨法脱碳系统，其特征在于，所述氨法脱碳装置的各个区在一个唯一的塔中实现，或者在多个分开的塔中实现。

12.根据权利要求1或2所述的氨法脱碳系统，其特征在于，所述冷却功能区在一个第一塔中实现，所述碳酸氢铵生成区和二氧化碳吸收区在一个第二塔中实现，并且所述除氨功能区在一个第三塔中实现，在第二塔中，所述二氧化碳吸收区在碳酸氢铵生成区上方通过允许气体通过的集液器(6)与碳酸氢铵生成区分隔开。

13.根据权利要求1或2所述的氨法脱碳系统，其特征在于，所述冷却功能区与除氨功能区通过管道连接，以实现从冷却功能区到除氨功能区的溶液补充。

14.根据权利要求1或2所述的氨法脱碳系统，其特征在于，所述碳酸氢铵生成区与二氧化碳吸收区通过管道连接，以实现从二氧化碳吸收区到碳酸氢铵生成区的溶液补充。

15.根据权利要求1或2所述的氨法脱碳系统，其特征在于，所述冷却塔分别与冷却功能区、碳酸氢铵生成区和二氧化碳吸收区之中的至少一个区连接，使得所述冷却塔配置成用于从所述至少一个区提取热量。

16.根据权利要求15所述的氨法脱碳系统，其特征在于，所述冷却功能区、碳酸氢铵生成区和二氧化碳吸收区并联地与共同的冷却塔连接。

17.根据权利要求1或2所述的氨法脱碳系统，其特征在于，所述冷却功能区、碳酸氢铵生成区、二氧化碳吸收区和除氨功能区分别设置至少一层循环液分布器，并且所述碳酸氢铵生成区设置至少一层气液分布器。

技术总结
本技术涉及一种氨法脱碳系统，所述氨法脱碳系统包括氨法脱碳装置和冷却塔，所述冷却塔与氨法脱碳装置连接，沿着烟气流动方向，所述氨法脱碳装置依次包括冷却功能区(2)、碳酸氢铵生成区(5)、二氧化碳吸收区(7)和除氨功能区(15)，所述氨法脱碳装置配置成用于以氨吸收剂从含有CO<subgt;2</subgt;的烟气中脱除CO<subgt;2</subgt;以产生碳酸氢铵，所述冷却塔配置成用于从氨法脱碳装置提取热量。利用该氨法脱碳系统可以以节能的方式在达到环保目的的同时获得有经济价值的副产。尤其是在冬季，当环境温度较低时，可以特别低能耗地、低成本地运行氨法脱碳系统。

技术研发人员：张军,朱菊安,祁丽昉,罗静
受保护的技术使用者：江苏新世纪江南环保股份有限公司
技术研发日：20221226
技术公布日：2024/1/13