燃煤電廠煙氣中CO2捕集裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及提供一種燃煤電廠煙氣中CO2捕集裝置，該燃煤電廠煙氣中CO2捕集裝置，包括吸收塔、再生塔、泵及輸送管路，其特征是：所述吸收塔分為第一、第二吸收塔，第一、第二吸收塔塔內均設有曝氣池，曝氣池用于盛放吸附液，池底為微孔曝氣板，第一、第二吸收塔上部均裝有引風機；待處理煙氣的輸送管路經切換閥分別連接第一、第二吸收塔中曝氣池的微孔曝氣板下方，第一、第二吸收塔中曝氣池上方分別經泵與再生塔雙向連接；由再生塔至第一、第二吸收塔的回路中還分別設有冷卻器。本實用新型專利技術采用微孔曝氣板結構，煙氣從微孔曝氣板下方導入到MEA中，則煙氣與MEA接觸的比表面積增加，使吸附效率提高。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種新型捕集燃煤電廠煙氣中CO2的技術，主要是利用微孔發泡技術來提高乙醇胺水溶液(MEA)吸收煙氣中CO2的效率，再加熱MEA來分離收集C02，MEA交替循環使用的CO2捕集工藝。
技術介紹
現有的燃煤電廠CO2捕集主要有3條技術路線燃耗后捕集、燃耗前捕集和富氧燃燒。其中燃耗后捕碳技術雖然成本較高，但適用于現有幾乎所有燃煤電廠。CO2捕集技術主要有吸收法、吸附法、膜吸收法、生物固碳和水合物法，其中化學吸收法是一種較合適的方法，通常采用醇胺類的水溶液作為吸收劑，其中以MEA與CO2反應最快，因而應用最多。 吸收塔大多采用填料塔或篩板塔，吸收劑采用噴淋的形式進入塔內與氣體接觸反應(如圖I所示)，總吸收系數涉及熱力學(溶解度)、動力學和流體力學等諸多因數。圖中I-煙氣；2_吸收塔；3_乙醇胺水溶液；4_填料；5-排放的煙氣。雖然目前這種工藝在國內外已有工程應用，但仍有諸多有待改進和提高的方面I、MEA用量較大，增加了實際運營成本。2、目前工藝需將MEA從低位提升高位，以便進行噴淋，這必將增加新的能源消耗。3、目前采用的噴淋吸收法，其單位時間的吸收效率還不夠高，吸收效率大多在80%左右。4、傳統噴淋塔很高，當噴淋的MEA液珠隨重力下降時，很難均勻分布在上升的煙氣中，造成煙氣中CO2不能與MEA充分接觸，從而吸收效率不高。
技術實現思路
本技術解決現有技術中吸收效率不高的問題，提供一種燃煤電廠煙氣中CO2捕集裝置。本技術的目的是通過以下措施實現的一種燃煤電廠煙氣中CO2捕集裝置，包括吸收塔、再生塔、泵及輸送管路，所述吸收塔分為第一、第二吸收塔，第一、第二吸收塔塔內均設有曝氣池，池底為微孔曝氣板，曝氣池用于盛放吸附液(吸附液深度為O. 25 3m)，第一、第二吸收塔上部均裝有引風機；待處理煙氣的輸送管路經切換閥分別連接第一、第二吸收塔中曝氣池的微孔曝氣板下方，第一、第二吸收塔中曝氣池上方分別經泵與再生塔雙向連接；由再生塔至第一、第二吸收塔的回路中還分別設有冷卻器。所述曝氣池的微孔曝氣板厚度為5 30mm,微孔曝氣板的孔徑為50 400 μ m。本技術相比現有技術具有如下優點本技術的捕集裝置與傳統CO2捕集噴淋方式有本質上的區別。傳統的噴淋方式(也稱淋浴法)是把MEA或其它堿性液體(如氨水)分散在煙氣中，而本技術可把煙氣分散在MEA中。傳統噴淋方式需要把MEA通過電動水泵提升至一定高度(如20米高)之后噴淋到煙氣中，此過程耗用一定電能，而本技術不需要提升MEA，而是由引風機(原系統中所配備)通過一塊微孔曝氣板將煙氣導入MEA池中。在引風機的作用下，煙氣將會通過微孔曝氣板被分散成微小氣泡進入池中而被MEA充分吸收，從而達到高效節能地吸收煙氣中CO2的目的。本技術設計了曝氣池結構，采用微孔發泡材料來提高乙醇胺水溶液(MEA)吸收燃煤電廠煙氣中CO2效率。MEA注入到微孔曝氣板上方，煙氣從微孔曝氣板下方導入到MEA中，則煙氣會在MEA中形成緩慢上升的微小氣泡(如氣泡直徑2mm)，氣泡與MEA接觸的 比表面積增加，使吸附效率提高。該工藝能增強煙氣與MEA的有效接觸而使煙氣中CO2能被MEA聞效吸收，從而達到聞效節能捕集CO2的目的。同時，本技術運行時，當氣泡很小時，氣泡上升的浮力下降，氣泡上升的速度降低，使CO2氣體有足夠的時間在MEA中停留，也使吸附效率提高，總的吸收效率可達90%以上。由于省略了 MEA提升噴淋的過程，其能耗比傳統方式減少15%以上。由于煙氣與MEA接觸時間加長且充分，能使MEA用量節省20%以上。附圖說明圖I是現有噴淋化學吸收方式的吸收反應塔結構示意圖。圖2是本技術燃煤電廠煙氣中CO2捕集裝置的結構示意圖。圖2中1-待處理煙氣；2_切換閥；3-MEA ；4~第二微孔曝氣板；5_第二吸收塔；6-凈化后煙氣排出；7_第二貧液泵；8_第二貧液冷卻器；9_第二富液泵；10-MEA再生塔；11-第一富液泵；12-二氧化碳；13-第一貧液冷卻器；14-第一貧液泵；15-第一微孔曝氣板；16-MEA ; 17-第一吸收塔；18-凈化后煙氣排出。其中，煙氣I是待火電廠鍋爐燃燒后經過除塵、脫硫、脫硝處理后的含CO2的煙氣，主要是CO2、O2、和N2 ；切換閥2是用來控制煙氣向第一吸收塔17或第二吸收塔5輸送和隔離的開關；第一吸收塔17、第二吸收塔5是一個交替吸收處理煙氣中CO2的單元的兩個吸收塔；第一微孔曝氣板15和第二微孔曝氣板4是吸收塔中關鍵部件，待處理煙氣經過微孔曝氣板在MEA中形成緩慢上升的微小氣泡，從而達到本技術的工藝目的；MEA16和MEA3是吸收塔中的吸收劑，通過MEA對CO2的吸收和釋放的特性來達到我們捕集CO2的目的;凈化后煙氣排出18和凈化后煙氣排出6是經過CO2吸收處理過后的煙氣將從煙囪排出大氣中，主要是O2、和N2 ；第一富液泵11和第二富液泵9，是用來將捕集過CO2而飽和后的MEA抽取到再生塔中進行CO2分離和MEA再生處理；第一貧液冷卻器13和第二貧液冷卻器8是用來將再生工藝過后的高溫MEA進行冷卻處理，以便再次利用；第一貧液泵14和第二貧液泵7是用來將經過再生和冷卻處理后的MEA抽回吸收塔中進行再次利用；再生塔10是本工藝中從CO2飽和MEA中加熱分離出CO2,并使MEA能再次循環利用的后處理設備；二氧化碳12是經過吸收分離后的純凈CO2氣體，經后道工序進行下一步處理。具體實施方式以下結合附圖2對本技術進行具體的描述。實施例一如圖2所示，本技術的燃煤電廠煙氣中CO2捕集裝置，包括圓柱型的第一、第二吸收塔、再生塔、泵及輸送管路，第一、第二吸收塔塔內均設有一個曝氣池，池底為微孔曝氣板，微孔曝氣板厚度為5 30mm，微孔曝氣板的孔徑為5(Γ400 μ m。曝氣池用于盛放吸附液，吸附液深度可設計O. 25 3m，第一、第二吸收塔上部均裝有引風機；待處理煙氣的輸送 管路經切換閥分別連接第一、第二吸收塔中微孔曝氣板下方，用于切換將待處理煙氣選擇送入第一或第二吸收塔。第一、第二吸收塔中曝氣池上方分別經泵與再生塔雙向連接，用于泵出吸附液和泵回再生后吸附液，達到循環利用目的。由再生塔至第一、第二吸收塔的回路中還分別設有冷卻器，再生后的吸附液需經冷卻后再泵回第一、第二吸收塔。本技術的運行過程如下運行時，在微孔曝氣板的上方注入足夠的吸收液，形成曝氣池。吸附液采用MEA，微孔曝氣板孔徑50 400微米，吸附液深度為O. 25 3m。吸收塔頂部分別設有引風機，引風機產生的壓力在10 50KPa。待處理的煙氣先經輸送管路送入第一吸收塔17，從第一微孔曝氣板15的下方導入，在引風機的引力下向上穿過第一微孔曝氣板15，在MEA中形成泡泡后并與其充分接觸而被吸收掉CO2，凈化后的煙氣再由第一吸收塔17上方引風機排出。當第一吸收塔17內MEA吸收掉足夠的CO2而飽和后，由第一富液泵11抽入到MEA再生塔10中進行CO2分離加熱，分離CO2分后的MEA經第一貧液冷卻器13降溫后，再由第一貧液泵抽14回到第一吸收塔17內，繼續再次作為吸收劑使用。為合理利用MEA資源，本技術采用第一、第二吸收塔交替工作的方式，即待處理的煙氣通過煙氣切換閥先到第一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種燃煤電廠煙氣中CO2捕集裝置，包括吸收塔、再生塔、泵及輸送管路，其特征是：所述吸收塔分為第一、第二吸收塔，第一、第二吸收塔塔內均設有曝氣池，曝氣池用于盛放吸附液，池底為微孔曝氣板，第一、第二吸收塔上部均裝有引風機；待處理煙氣的輸送管路經切換閥分別連接第一、第二吸收塔中曝氣池的板下方，第一、第二吸收塔中曝氣池上方分別經泵與再生塔雙向連接；由再生塔至第一、第二吸收塔的回路中還分別設有冷卻器。

【技術特征摘要】
1.一種燃煤電廠煙氣中CO2捕集裝置，包括吸收塔、再生塔、泵及輸送管路，其特征是所述吸收塔分為第一、第二吸收塔，第一、第二吸收塔塔內均設有曝氣池，曝氣池用于盛放吸附液，池底為微孔曝氣板，第一、第二吸收塔上部均裝有引風機； 待處理煙氣的輸送管路經切換閥分別連接第一、第二吸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王田禾，薛建明，蔣亞彬，
申請(專利權)人：國電科學技術研究院，
類型：實用新型
國別省市：