[發(fā)明專利]利用電站煙氣制取食品級二氧化碳的方法及其系統

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710053714.9
• 申請日: 2007-10-31
• 公開（公告）號: CN101177267A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 韓旭;朱敬;李瑞鑫;余福勝;高翔鵬
• 申請（專利權）人: 武漢凱迪電力環(huán)保有限公司
• 主分類號: C01B31/20
• 分類號: C01B31/20
• 代理公司: 武漢開元專利代理有限責任公司
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西

1.一種利用電站煙氣制取食品級二氧化碳的方法，是對經過常規(guī)除塵和脫硫處理的電站鍋爐尾部煙氣進行再加工的過程，其特征在于：該方法包括如下步驟：

1)以醇胺溶液作為CO₂吸收劑，采用噴淋的方式，將醇胺溶液均勻噴射到經過除塵和脫硫處理后的煙氣中，使煙氣中的CO₂氣體與醇胺溶液霧滴充分逆向接觸，發(fā)生氣液兩相化學反應，獲得吸收了CO₂的醇胺溶液富液；

2)采用惰性氣體提取的方式，使步驟1)所得醇胺溶液富液與惰性氣體充分逆流接觸，將醇胺溶液富液中含有的O₂、NO_x、CO雜質氣體清除掉，獲得純凈的醇胺溶液富液；

3)對步驟2)所得純凈的醇胺溶液富液進行加熱解析處理，再生獲得高濃度的CO₂氣體和脫除了CO₂的醇胺溶液貧液；

4)將步驟3)所得醇胺溶液貧液送回步驟1)中作為CO₂吸收劑繼續(xù)循環(huán)，同時對所得CO₂氣體進行冷卻處理，使CO₂氣體中熱的水蒸汽產生凝結；

5)對經過步驟4)冷卻處理的CO₂氣體進行氣液離心分離處理，脫除其中的凝結水份，獲得純度高于99.9％的CO₂氣體；

6)將步驟5)所得CO₂氣體進一步干燥，再經過壓縮和冷凝處理，將其變成液態(tài)，即可制成食品級液體二氧化碳成品。

2.根據權利要求1所述的利用電站煙氣制取食品級二氧化碳的方法，其特征在于：所說的步驟1)中，醇胺溶液由質量百分比濃度為5～10％的一乙醇胺、質量百分比濃度20～30％甲基二乙醇胺和水組成，所需醇胺與煙氣中CO₂氣體的摩爾比為1.1～1.3。

3.根據權利要求1或2所述的利用電站煙氣制取食品級二氧化碳的方法，其特征在于：所說的步驟1)中，煙氣中的CO₂氣體與醇胺溶液的反應溫度為35～50℃，反應壓力為2500～3000Pa。

4.根據權利要求1或2所述的利用電站煙氣制取食品級二氧化碳的方法，其特征在于：所說的步驟3)中，對所得純凈的醇胺溶液富液進行加熱解析處理的溫度為100～115℃。

5.根據權利要求1或2所述的利用電站煙氣制取食品級二氧化碳的方法，其特征在于：所說的步驟4)中，將所得CO₂氣體冷卻處理至溫度為35～45℃。

6.一種采用權利要求1所述方法而專門設計的利用電站煙氣制取食品級二氧化碳的系統，包括通過管道相連的二氧化碳吸收塔(2)、氣提塔(18)、再生塔(16)、冷卻器(15)、氣液分離器(14)、干燥器(13)、壓縮機(12)和冷凝器(11)，其特征在于：所述二氧化碳吸收塔(2)為無填料的空塔結構，其下部煙氣進口和頂部煙氣出口之間自下而上依次設置有吸收劑噴淋裝置(22)和除霧裝置(21)，其底部醇胺溶液出口通過輸送泵(4)與氣提塔(18)的上部進口相連，氣提塔(18)的下部出口通過富液泵(6)與再生塔(16)的上部液體進口相連，再生塔(16)的下部液體出口通過貧液泵(5)與吸收劑噴淋裝置(22)相連，再生塔(16)的上部氣體出口通過冷卻器(15)與氣液分離器(14)的進口相連，氣液分離器(14)的氣體出口依次與干燥器(13)、壓縮機(12)、冷凝器(11)和液態(tài)二氧化碳儲存槽(10)串連。

7.根據權利要求6所述的利用電站煙氣制取食品級二氧化碳的系統，其特征在于：所說的吸收劑噴淋裝置(22)的下方設置有促使煙氣均勻分布的多孔板(3)，多孔板(3)的孔面積與板面積之比率為30～40％。

8.根據權利要求6或7所述的利用電站煙氣制取食品級二氧化碳的系統，其特征在于：所說的吸收劑噴淋裝置(22)設置有3～5個噴淋層。

9.根據權利要求6或7所述的利用電站煙氣制取食品級二氧化碳的系統，其特征在于：所說的氣提塔(18)的下部出口通過富液泵(6)、貧富液換熱器(7)與再生塔(16)的上部液體進口相連，所說的再生塔(16)的下部液體出口通過貧富液換熱器(7)、貧液泵(5)與吸收劑噴淋裝置(22)相連。

10.根據權利要求6或7所述的利用電站煙氣制取食品級二氧化碳的系統，其特征在于：所說的氣液分離器(14)的凝結液出口通過回流泵(9)與二氧化碳吸收塔(2)上的回液口相連。