[發(fā)明專利]一種二氧化碳兩步再生的煙道氣脫碳系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210015972.9
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN102580466A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)缧?/a>;余云松;李云;董銳鋒;馬登龍;盧紅芳
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/18;C01B31/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種二氧化碳兩步再生的煙道氣脫碳系統(tǒng)，其特征在于，包括底部設(shè)有煙道氣入口的吸收塔和具有N級填料塔結(jié)構(gòu)的再生塔，吸收塔內(nèi)設(shè)有吸收二氧化碳的醇胺-甲醇混合溶劑，煙道氣經(jīng)過再生塔的第一級傳熱后進(jìn)入吸收塔，經(jīng)醇胺-甲醇混合溶劑吸收二氧化碳后從頂部出口排出；

醇胺-甲醇混合溶劑吸收二氧化碳后分流進(jìn)入再生塔的第1～N級，再生塔位于底部的第1級設(shè)有煙道氣傳熱的熱交換管路，第1級還設(shè)有外部熱源；再生塔的頂部設(shè)有冷凝器和二氧化碳收集裝置。

2.如權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳兩步再生的煙道氣脫碳系統(tǒng)，其特征在于，所述的吸收塔與多個再生塔相連接，多個再生塔內(nèi)交替使用，實(shí)現(xiàn)吸收二氧化碳的醇胺-甲醇混合溶劑的連續(xù)再生。

3.如權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳兩步再生的煙道氣脫碳系統(tǒng)，其特征在于，所述的醇胺-甲醇混合溶劑為乙醇胺與甲醇按質(zhì)量比為1∶1～2的比例混合。

4.一種二氧化碳兩步再生的煙道氣脫碳方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將煙道氣通入再生塔底部的煙道氣入口，經(jīng)過再生塔底部第一級的熱交換管路后進(jìn)入吸收塔，吸收塔內(nèi)設(shè)有吸收二氧化碳的醇胺-甲醇混合溶劑；醇胺-甲醇混合溶劑吸收煙道氣中二氧化碳，剩余氣體排空；

2)醇胺-甲醇混合溶劑吸收二氧化碳后生成包含乙醇胺碳酸鹽的富液；富液分流進(jìn)入再生塔的第1～N級，在再生塔加熱后實(shí)現(xiàn)乙醇胺和二氧化碳的再生；

富液在再生塔中加熱后蒸出甲醇蒸汽，再生成乙醇胺碳酸鹽；其中再生塔底部的第1級的熱量由經(jīng)過的煙道氣來提供，第1級的富液受熱后生成甲醇蒸汽進(jìn)入再生塔的上一級冷凝，冷凝時所釋放的熱量為該級富液再生提供熱量；

第2～N級富液再生的熱量均由下一級的甲醇蒸汽在冷凝時提供，第N級所產(chǎn)生甲醇蒸汽由冷凝器冷凝；

收集再生塔中第1～N級再生的乙醇胺碳酸鹽和冷凝的甲醇，將乙醇胺碳酸鹽用外部熱源加熱后再生成乙醇胺和二氧化碳，將乙醇胺和甲醇返回到吸收塔中，而二氧化碳被壓縮后集中存儲。

5.如權(quán)利要求4所述的二氧化碳兩步再生的煙道氣脫碳方法，其特征在于，所述的吸收塔分別與第一再生塔和第二再生塔相連接，兩個再生塔內(nèi)交替使用，實(shí)現(xiàn)吸收二氧化碳的醇胺-甲醇混合溶劑的連續(xù)再生：

首先關(guān)閉吸收塔與第二再生塔連接的管路，煙道氣進(jìn)入第一再生塔的第一級加熱來自吸收塔的富液，煙道氣溫度降低后進(jìn)入吸收塔中，乙醇胺-甲醇混合溶劑吸收煙道氣中的二氧化碳，剩余氣體排空；

乙醇胺-甲醇混合溶劑吸收二氧化碳生成的富液分流進(jìn)入第一再生塔，在第一再生塔中受熱脫除甲醇，其中第一級脫除甲醇熱量由經(jīng)過煙道氣提供，其他級的熱量由前一級生成的甲醇蒸汽冷凝提供，第N級生成的甲醇蒸汽經(jīng)過冷凝器冷卻；

外部熱源提供熱量給乙醇胺碳酸鹽，乙醇胺碳酸鹽受熱再生成的乙醇胺和冷凝后的甲醇通入吸收塔；然后，關(guān)閉吸收塔與第一再生塔連接的管路，打開與第二再生塔連接的管路，富液分流進(jìn)入第二再生塔，在第二再生塔中再生成乙醇胺和甲醇，再回流到吸收塔中；

交替控制吸收塔與第一再生塔、第二再生塔的連接管路，實(shí)現(xiàn)連續(xù)捕集二氧化碳。

6.如權(quán)利要求4所述的二氧化碳兩步再生的煙道氣脫碳方法，其特征在于，還在再生塔底部通入吹掃氣體輔助甲醇蒸汽。

7.如權(quán)利要求4所述的二氧化碳兩步再生的煙道氣脫碳方法，其特征在于，所述的乙醇胺碳酸鹽用外部熱源加熱后再生成乙醇胺和二氧化碳為：乙醇胺碳酸鹽采用化學(xué)吸收法中的蒸汽加熱方式，利用由外部熱源提供能量生成的蒸汽的冷凝熱，然后再生成乙醇胺和二氧化碳。