[發明專利]燃煤電廠煙氣中CO2捕集方法及其裝置

無效

• 申請號: 201210193783.0
• 申請日: 2012-06-13
• 公開（公告）號: CN102688678A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 王田禾;薛建明;蔣亞彬
• 申請（專利權）人: 國電科學技術研究院
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/62;C01B31/20
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

技術領域

本發明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材料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CO₂，MEA交替循環使用的CO₂捕集工藝。

背景技術

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1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：1-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：

1、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。

發明內容

本發明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捕集方法。

本發明的另一目的是提供一種燃煤電廠煙氣中CO₂捕集裝置。

本發明的目的是通過以下措施實現的：

燃煤電廠煙氣中CO₂捕集方法，該方法的具體步驟如下：

待處理煙氣經由輸送管路送入第一吸收塔，在引風機的引力下，煙氣進入第一吸收塔內的曝氣池，煙氣先通過曝氣池底部的微孔曝氣板，再經過曝氣池內的吸附液凈化，凈化后煙氣由所述引風機引出；

當所述吸附液飽和后，由富液泵送入再生塔分離CO₂，分離CO₂后的吸附液經冷卻后再泵回第一吸收塔循環利用，并收集分離出的CO₂；

其中，所述曝氣池的曝氣板厚度為5~30mm，微孔曝氣板的孔徑為50~400μm，吸附液深度為0.25~3m。

當第一吸收塔中吸附液達飽和時，待處理煙氣經輸送管路上的切換閥送入第二吸收塔，第二吸收塔以同樣方法凈化煙氣；當第二吸收塔中吸附液達飽和時，所述切換閥將待處理煙氣又切換送入第一吸收塔進行吸附，第二吸收塔中的飽和吸附液泵入再生塔分離CO₂，分離CO₂后的吸附液經冷卻后再泵回第二吸收塔循環使用；如此，第一、第二吸收塔如此交替吸附，實現煙氣的連續處理。

所述吸附液為乙醇胺水溶液。

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，池底為微孔曝氣板，曝氣池用于盛放吸附液（吸附液深度為0.25~3m），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。

所述曝氣池的曝氣板厚度為5~30mm，微孔曝氣板的孔徑為50~400μm。

本發明相比現有技術具有如下優點：

本發明與傳統CO₂捕集噴淋法有本質上的區別。噴淋法（也稱淋浴法）是把MEA或其它堿性液體（如氨水）分散在煙氣中，而本發明是把煙氣分散在MEA中。