CN116459625A - 一种集工业烟气净化和二氧化碳捕集为一体的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集工业烟气净化和二氧化碳捕集为一体的系统及方法，换热器与降温塔相连，降温塔与第一吸附塔和第二吸附塔相连，第一吸附塔和第二吸附塔均与二氧化碳吸收塔相连，二氧化碳吸收塔的顶部与洁净气体排放管相连，二氧化碳吸收塔与贫富液换热器相连，贫富液换热器与脱附塔相连，脱附塔与循环泵相连。本发明采用低温条件下固体吸附剂对污染物吸附，吸附容量大且不产生废液；同时使用加热和抽真空的方法对吸附剂再生，减低综合能耗；使用特有的二氧化碳吸附、脱附塔，可最大程度减少有机胺挥发；回收利用烟气余热加热有机胺溶液脱附二氧化碳，可以减少烟气降温能耗和有机胺加热能耗；可同时达到减污降碳的目的。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，具体为一种集工业烟气净化和二氧化碳捕集为一体的系统及方法。
背景技术
目前现有的工业烟气净化和二氧化碳捕集工艺中存在一些缺点，尚未有污染物脱除和二氧化碳捕集一体化工艺，独立的烟气净化和二氧化碳捕集过程，都需要消耗巨大的能量，为此提供了一种集工业烟气净化和二氧化碳捕集为一体的系统及方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种集工业烟气净化和二氧化碳捕集为一体的系统及方法，以解决上述背景技术提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种碳酸酯副产碳酸钠提纯的装置，包括换热器、降温塔、第一吸附塔、第二吸附塔、二氧化碳吸收塔、脱附塔、贫富液换热器和冷凝器，所述换热器与降温塔相连，所述降温塔与第一吸附塔和第二吸附塔相连，所述第一吸附塔和第二吸附塔均与二氧化碳吸收塔相连，所述二氧化碳吸收塔的顶部与洁净气体排放管相连，所述二氧化碳吸收塔与贫富液换热器相连，所述贫富液换热器与脱附塔相连，所述脱附塔与循环泵相连，所述循环泵与换热器相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一吸附塔和第二吸附塔的底部通过管道与真空泵相连，所述真空泵通过管道与冷凝器相连，所述冷凝器与回收系统相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述降温塔的顶部通过管道与第一吸附塔和第二吸附塔的顶部相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述换热器上连接有尾气进气管，所述循环泵通过管道分别与换热器和脱附塔相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述脱附塔的顶部与高纯二氧化碳回收管相连，所述脱附塔的底部通过贫液泵与贫富液换热器相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述二氧化碳吸收塔的底部通过富液泵与贫富液换热器相连，所述贫富液换热器的一端通过管道与脱附塔的中部相连。
一种集工业烟气净化和二氧化碳捕集的方法，具体步骤如下：
S1：通过尾气进气管将尾气输送到换热器内，换热器将系统气体温度控制在50-80℃，然后将尾气输送到降温塔内；
S2：降温塔利用循环水将烟气温度降低到15℃左右，利于后续反应；特制的吸附剂装填到第一吸附塔和第二吸附塔内对气体中的NOx进行吸附，采用两台吸附塔交替吸附脱附，第一吸附塔和第二吸附塔均设置加热系统，配合真真空泵进行脱附，脱附的NOx通过冷凝器进行回收；
S3：净化后的气体再进入二氧化碳吸收塔，通过有机胺溶液吸收二氧化碳，吸附塔上部设置冷凝和除雾装置减少有机胺挥发，饱和的有机胺溶液进入二氧化碳脱附塔进行脱附再生，脱附塔上部同样设置冷凝和除雾装置减少有机胺挥发，脱附的高纯二氧化碳可回收利用；贫富液之间通过换热器换热减少能量消耗；换热器和脱附塔之间利用水循环，通过循环泵进行热量回收利用。
本发明的有益效果是：本发明采用低温条件下固体吸附剂对污染物吸附，吸附容量大且不产生废液；同时使用加热和抽真空的方法对吸附剂再生，减低综合能耗；使用特有的二氧化碳吸附、脱附塔，可最大程度减少有机胺挥发；回收利用烟气余热加热有机胺溶液脱附二氧化碳，可以减少烟气降温能耗和有机胺加热能耗；可同时达到减污降碳的目的。
附图说明
图1为本发明的连接结构示意图。
图中：换热器1、降温塔2、第一吸附塔3、第二吸附塔4、二氧化碳吸收塔5、脱附塔6、贫富液换热器7、贫液泵8、富液泵9、冷凝器10、真空泵11、循环泵13、尾气进气管14、洁净气体排放管15、高纯二氧化碳回收管16。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例：请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种碳酸酯副产碳酸钠提纯的装置，包括换热器1、降温塔2、第一吸附塔3、第二吸附塔4、二氧化碳吸收塔5、脱附塔6、贫富液换热器7和冷凝器10，换热器1与降温塔2相连，降温塔2与第一吸附塔3和第二吸附塔4相连，第一吸附塔3和第二吸附塔4均与二氧化碳吸收塔5相连，二氧化碳吸收塔5的顶部与洁净气体排放管15相连，二氧化碳吸收塔5与贫富液换热器7相连，贫富液换热器7与脱附塔6相连，脱附塔6与循环泵13相连，循环泵13与换热器1相连。
第一吸附塔3和第二吸附塔4的底部通过管道与真空泵11相连，真空泵11通过管道与冷凝器10相连，冷凝器10与回收系统相连。
降温塔2的顶部通过管道与第一吸附塔3和第二吸附塔4的顶部相连。
换热器1上连接有尾气进气管14，循环泵13通过管道分别与换热器1和脱附塔6相连。
脱附塔6的顶部与高纯二氧化碳回收管16相连，脱附塔6的底部通过贫液泵8与贫富液换热器7相连。
二氧化碳吸收塔5的底部通过富液泵9与贫富液换热器7相连，贫富液换热器7的一端通过管道与脱附塔6的中部相连。
一种集工业烟气净化和二氧化碳捕集的方法，具体步骤如下：
S1：通过尾气进气管14将尾气输送到换热器1内，换热器1将系统气体温度控制在50-80℃，然后将尾气输送到降温塔2内；
S2：降温塔2利用循环水将烟气温度降低到15℃左右，利于后续反应；特制的吸附剂装填到第一吸附塔3和第二吸附塔4内对气体中的NOx进行吸附，采用两台吸附塔交替吸附脱附，第一吸附塔3和第二吸附塔4均设置加热系统，配合真真空泵11进行脱附，脱附的NOx通过冷凝器10进行回收；
S3：净化后的气体再进入二氧化碳吸收塔5，通过有机胺溶液吸收二氧化碳，吸附塔上部设置冷凝和除雾装置减少有机胺挥发，饱和的有机胺溶液进入二氧化碳脱附塔6进行脱附再生，脱附塔6上部同样设置冷凝和除雾装置减少有机胺挥发，脱附的高纯二氧化碳可回收利用；贫富液之间通过换热器7换热减少能量消耗；换热器1和脱附塔6之间利用水循环，通过循环泵13进行热量回收利用。
具体流程包括换热、降温、吸附、碳捕集四个步骤，经过处理的烟气中NOx和CO2浓度可下降到1mg/Nm3以下；低温条件下吸附剂对污染物吸附量几何倍增大；同时使用加热和抽真空的方法对吸附剂再生；有机胺溶液可吸附二氧化碳；回收利用烟气余热加热有机胺溶液脱附二氧化碳；
本方法针对工业高温燃烧装置、低尘低硫烟气，换热器可回收气体余热，并将烟气温度温度降低到50-80℃，冷却塔通过循环水将烟气冷却到15℃以下，吸附塔中装填特殊填料可吸附气体中的NOx，二氧化碳吸收塔内循环喷淋有机胺溶液用于吸收二氧化碳，脱附塔利用烟气余热再生，有机胺可循环使用。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种集工业烟气净化和二氧化碳捕集为一体的系统，包括换热器(1)、降温塔(2)、第一吸附塔(3)、第二吸附塔(4)、二氧化碳吸收塔(5)、脱附塔(6)、贫富液换热器(7)和冷凝器(10)，其特征在于：所述换热器(1)与降温塔(2)相连，所述降温塔(2)与第一吸附塔(3)和第二吸附塔(4)相连，所述第一吸附塔(3)和第二吸附塔(4)均与二氧化碳吸收塔(5)相连，所述二氧化碳吸收塔(5)的顶部与洁净气体排放管(15)相连，所述二氧化碳吸收塔(5)与贫富液换热器(7)相连，所述贫富液换热器(7)与脱附塔(6)相连，所述脱附塔(6)与循环泵(13)相连，所述循环泵(13)与换热器(1)相连。
2.根据权利要求1所述的一种集工业烟气净化和二氧化碳捕集为一体的系统，其特征在于：所述第一吸附塔(3)和第二吸附塔(4)的底部通过管道与真空泵(11)相连，所述真空泵(11)通过管道与冷凝器(10)相连，所述冷凝器(10)与回收系统相连。
3.根据权利要求1所述的一种集工业烟气净化和二氧化碳捕集为一体的系统，其特征在于：所述降温塔(2)的顶部通过管道与第一吸附塔(3)和第二吸附塔(4)的顶部相连。
4.根据权利要求1所述的一种集工业烟气净化和二氧化碳捕集为一体的系统，其特征在于：所述换热器(1)上连接有尾气进气管(14)，所述循环泵(13)通过管道分别与换热器(1)和脱附塔(6)相连。
5.根据权利要求1所述的一种集工业烟气净化和二氧化碳捕集为一体的系统，其特征在于：所述脱附塔(6)的顶部与高纯二氧化碳回收管(16)相连，所述脱附塔(6)的底部通过贫液泵(8)与贫富液换热器(7)相连。
6.根据权利要求1所述的一种集工业烟气净化和二氧化碳捕集为一体的系统，其特征在于：所述二氧化碳吸收塔(5)的底部通过富液泵(9)与贫富液换热器(7)相连，所述贫富液换热器(7)的一端通过管道与脱附塔(6)的中部相连。
7.根据权利要求1所述的一种集工业烟气净化和二氧化碳捕集的方法，其特征在于：具体步骤如下：
S1：通过尾气进气管(14)将尾气输送到换热器(1)内，换热器(1)将系统气体温度控制在50-80℃，然后将尾气输送到降温塔(2)内；
S2：降温塔(2)利用循环水将烟气温度降低到15℃左右，利于后续反应；特制的吸附剂装填到第一吸附塔(3)和第二吸附塔(4)内对气体中的NOx进行吸附，采用两台吸附塔交替吸附脱附，第一吸附塔(3)和第二吸附塔(4)均设置加热系统，配合真真空泵(11)进行脱附，脱附的NOx通过冷凝器(10)进行回收；
S3：净化后的气体再进入二氧化碳吸收塔(5)，通过有机胺溶液吸收二氧化碳，吸附塔上部设置冷凝和除雾装置减少有机胺挥发，饱和的有机胺溶液进入二氧化碳脱附塔(6)进行脱附再生，脱附塔(6)上部同样设置冷凝和除雾装置减少有机胺挥发，脱附的高纯二氧化碳可回收利用；贫富液之间通过换热器(7)换热减少能量消耗；换热器(1)和脱附塔(6)之间利用水循环，通过循环泵(13)进行热量回收利用。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118788099A (zh) * | 2024-09-11 | 2024-10-18 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 烟气低温净化与碳捕集耦合系统 |
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2023
- 2023-05-12 CN CN202310538778.7A patent/CN116459625A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118788099A (zh) * | 2024-09-11 | 2024-10-18 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 烟气低温净化与碳捕集耦合系统 |
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