[發(fā)明專利]一種常壓捕集CO2 的專用規(guī)整填料

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310280948.2
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN104275143A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于笑丹;陳健;陳宏坤;楊偉;王萬福;湯志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: B01J19/32
• 分類號: B01J19/32;B01D53/18
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種從氣體混合物中捕集和分離CO₂的吸收塔和解吸塔所用內(nèi)構(gòu)件的規(guī)整填料。?

背景技術(shù)

全球氣候變暖已經(jīng)成為毫無爭議的事實(shí)。溫室氣體CO₂的排放是造成氣候變暖的一個主要因素。如何從富含CO₂的常壓氣體混合物中，包括煙道氣、煉廠氣和制氫尾氣等捕集和分離CO₂極為重要。?

根據(jù)不同的應(yīng)用場合和原料氣的壓力高低，脫碳方法可分為干法和濕法。干法包括吸附法和膜法，一般適用于CO₂濃度較高、壓力較高的場合；濕法為溶劑吸收法，溶劑吸收法多用于原料氣壓力較低或常壓的場合。?

在規(guī)整填料方面，中國專利申請(93104269.0)公布了一種孔環(huán)波形填料，其特征在于孔板波紋為圓弧狀，且在所述每段波紋上開有一組環(huán)片，每兩相鄰波紋上的環(huán)片交錯排列。中國專利申請(200610053562.8)提出一種板波紋規(guī)整填料塔,每兩層斜型板波紋規(guī)整填料層之間間隔有至少一層軸向?qū)Я鞯陌宀y規(guī)整填料層。中國專利申請(200810052976.8)提出了篩孔網(wǎng)板波紋填料片及規(guī)整填料。中國專利申請(200910099811.0)公布了一種具有光邊結(jié)構(gòu)的板波紋規(guī)整填料及制造方法。中國專利申請(200910115360.5)提出了一種肴式金屬規(guī)整填料,它由至少兩層網(wǎng)孔型填料組成，每層網(wǎng)孔型填料由金屬帶條間隔排列形成。中國專利申請(201010290219.1)公布了一種過渡弧形邊緣改進(jìn)型板波紋規(guī)整填料及其制造方法。這些規(guī)整填料方面的中國專利申請，都沒有專門針對CO₂捕集?體系的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和提出合適的規(guī)整填料。?

針對的CO₂捕集過程，一般是常壓的原料氣，如煙道氣、煉廠氣和制氫尾氣等，含有5-60%的CO₂，濃度變化范圍大，壓力為常壓附近，一般為0.05-0.15MPa，采用吸收法吸收CO₂氣體時，液氣比很小，液體噴淋密度小，甚至小到5-10m³/m²h。目前市場上常用的金屬板波紋填料，主要是X型和Y型，其波紋和水平線的夾角（傾角）為45°和60°，在低液體噴淋密度情況下，傳質(zhì)效率較差。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種常壓捕集CO₂的專用規(guī)整填料，特別針對常壓氣體中的CO₂吸收法捕集工藝常用的捕集設(shè)備中的內(nèi)構(gòu)件的規(guī)整填料。設(shè)計(jì)的規(guī)整填料，傳質(zhì)效率高，阻力小，所需吸收塔和解吸塔的高度小，可節(jié)省大量的設(shè)備投資。?

本發(fā)明所述的一種氣體中捕集和分離CO₂的吸收塔和解吸塔所用的規(guī)整填料為金屬波紋板填料，該金屬波紋板填料板的厚度為0.5-1.5mm，波峰高h(yuǎn)為12-24mm，波峰頂角β為75°，波底傾角α為30-37.5°，將金屬波紋板相互交叉垂直放置在一起，形成一個圓柱型的規(guī)整填料，由金屬薄皮捆綁固定，規(guī)整填料直徑為所需塔徑，填料安裝在塔內(nèi)高度為200-500mm。?

該填料用于煙道氣、煉廠氣、制氫尾氣等常壓條件下的CO₂濃度為5%-60%的氣體中吸收法捕集或分離CO₂工藝過程中的吸收塔、解吸塔及水洗塔。可用于包括常規(guī)的吸收、加熱解吸的CO₂捕集分離工藝；吸收、真空解吸的工藝；吸收、惰性氣體氣提的工藝；或在捕集或分離CO₂的同時吸收分離SO₂、H₂S和/或有機(jī)硫的工藝。應(yīng)用于CO₂吸收捕集的工藝，其特征在于，所述吸收條件：溫度為30℃-80℃，壓力為0.05-0.15MPa；所述解吸條件：溫度為80℃-130℃，壓力為0.1-0.2MPa。?

本發(fā)明的規(guī)整填料的效果在于，提高了CO₂吸收捕集設(shè)備的傳質(zhì)效率，特別是在低液體噴淋密度下，提高了10-20%。新填料的使用，可降低捕集設(shè)備的制造成本，從而降低整個CO₂捕集過程的能耗和成本。?

附圖說明

圖1為制作規(guī)整填料的金屬波紋板的結(jié)構(gòu)。?

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1?