[發(fā)明專利]一種富集回收二氧化碳?xì)怏w的裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010133987.6
• 申請(qǐng)日: 2010-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN101837222A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永春;陳紹云;李桂民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/14
• 分類號(hào): B01D53/14;B01D53/18;C01B31/20
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 侯明遠(yuǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氣體分離技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種富集回收二氧化碳?xì)怏w的裝置。

背景技術(shù)

由于二氧化碳的大量排放而引起的溫室效應(yīng)，已經(jīng)使得地球的氣候環(huán)境日益惡劣。“哥本哈根氣候大會(huì)”的召開預(yù)示著二氧化碳減排已到了迫在眉睫的程度。然而目前全球的主要能源消耗仍然是化石能源，還沒找到可完全替代的清潔能源，為此減緩二氧化碳的排放是現(xiàn)階段的主要任務(wù)，而二氧化碳的分離回收、儲(chǔ)存、利用是控制碳排放的一個(gè)行之有效的辦法。

二氧化碳的分離回收的方法主要有：吸收法、吸附法、膜分離法等。其中吸收法主要分為化學(xué)溶劑吸收法和物理溶劑吸收法，前者主要應(yīng)用于氣源情況復(fù)雜的煙道氣中低濃度二氧化碳的回收，采用加熱的方法再生循環(huán)，需要進(jìn)行脫硫脫氮，工藝比較復(fù)雜；后者主要針對(duì)氣體組成簡單且具有較高壓力的二氧化碳?xì)庠矗捎迷趬何铡⒔祲航馕姆椒ㄔ偕h(huán)，工藝比較簡單、實(shí)用，能耗較低，應(yīng)用范圍廣。

傳統(tǒng)工藝中使用的物理溶劑吸收法所采用的溶劑為聚乙二醇二甲醚(NHD)，該溶劑具有很強(qiáng)的親水性，因此回收的工藝氣體中需要進(jìn)行脫水；吸收劑在高壓下進(jìn)行二氧化碳吸收，通過閃蒸罐和氣提塔進(jìn)行減壓和空氣吹掃再生。

實(shí)用新型專利ZL200820069819.3，提供了一種以NHD為溶劑回收煙道氣中二氧化碳的工藝裝置，該裝置在脫硫和再生工藝中會(huì)引入較多的水，這會(huì)降低NHD溶劑對(duì)二氧化碳的吸收效率。

發(fā)明專利ZL200310106564.5，提供了一種高壓脫除硫化物和二氧化碳方法，該工藝中也采用了脫硫塔和氣提塔，也會(huì)引入大量水分；所采用的NHD配方中沒有考慮溶劑吸收過程中對(duì)設(shè)備的腐蝕作用、溶劑的降解以及溶劑的凝聚，一定程度上限制了其針對(duì)二氧化碳富集回收的應(yīng)用。

因此，減少裝置外水分的進(jìn)入、提高裝置NHD溶劑的利用效率、降低系統(tǒng)運(yùn)行的能耗是目前NHD物理溶劑法回收二氧化碳裝置中有待改進(jìn)的地方。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于簡化目前工業(yè)上以聚乙二醇二甲醚(NHD)為物理吸收溶劑的二氧化碳回收裝置，降低系統(tǒng)能量消耗，提高二氧化碳回收效率，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：富集回收二氧化碳?xì)怏w的裝置由氣體換熱器1、分水器2、吸收塔3、吸附罐4、閃蒸塔5、真空泵6、中間儲(chǔ)槽7、貧液泵8、氨冷器9、壓縮機(jī)10組成；各部件的連接關(guān)系是：原料氣進(jìn)口管道與氣體換熱器1連接，氣體換熱器1出氣口管道與分水器2進(jìn)氣口連接，分水器2出氣口管道與吸收塔3底部進(jìn)氣口連接，吸收塔底部溶劑出口管道與閃蒸塔5中下部連接，吸收塔3頂部出口管道與吸附罐4連接，吸附罐4出氣口管道與換熱器1連接，閃蒸塔5中上部的出口管道與真空泵6連接，閃蒸塔頂部的出氣口管道與換熱器1連接，閃蒸塔中下部出口管道與中間儲(chǔ)槽7連接，中間儲(chǔ)槽出口管道與貧液泵8連接，貧液泵出口管道與氨冷器9連接，氨冷器出口管道與吸收塔上端進(jìn)口管道連接，閃蒸塔頂部的出口管道與真空泵出口管道通過三通連接后再與壓縮機(jī)10連接，整個(gè)過程構(gòu)成富集回收二氧化塔的裝置。

本發(fā)明主要應(yīng)用于制氫氣、天然氣、變換氣、合成氨氣、甲醇合成氣等具有較高壓力的氣源中的二氧化碳富集回收。溶劑采用聚乙二醇二甲醚(NHD)并加入一定量的緩蝕劑、抗降解劑和阻凝劑，提高設(shè)備的抗腐蝕能力，提高NHD的使用壽命以及低溫下的使用性能。

本發(fā)明省去了傳統(tǒng)工藝中的氣提塔，杜絕了空氣中的水分、熱量和灰塵的帶入，同時(shí)也省去了鼓風(fēng)機(jī)、空氣過濾器、空氣冷卻器，脫水裝置。這樣大大降低了整個(gè)系統(tǒng)的投資和能耗。

本發(fā)明的效果和益處是：工藝過程簡單，所用溶劑對(duì)二氧化碳的吸收效率有所提高，溶劑穩(wěn)定性和應(yīng)用性得到加強(qiáng)，相對(duì)傳統(tǒng)工藝降低了系統(tǒng)的能耗，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

附圖是一種富集回收二氧化碳?xì)怏w的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1氣體換熱器；2分水器；3吸收塔；4吸附罐；5閃蒸塔；6真空泵；7中間儲(chǔ)槽；8貧液泵；9氨冷器；10壓縮機(jī)；11液體分離罐；12液體分離罐；13液體分離罐；14液體分離罐；15分水器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

實(shí)施例

回收制氫氣中二氧化碳，二氧化碳?xì)庠磥碜宰儔何街茪錃鈿庠吹姆至鞴艿溃瑝毫?.5MPa，溫度：40℃，氣量21000Nm³/h，氣體組成如下：