[發明專利]一種適用于水泥窯煙氣中CO2連續捕集的裝備系統

在審

• 申請號: 201710253279.8
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107115776A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 尹小林
• 申請（專利權）人: 長沙紫宸科技開發有限公司
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/78;B01D53/72;B01D53/68;B01D53/64;B01D53/60;C01B32/50;C04B7/44;F27D17/00
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙)43217
• 代理人: 李大為

技術領域

本發明屬于廢氣處理裝置技術領域，具體涉及一種適用于水泥窯煙氣中CO₂連續捕集的裝備系統。

背景技術

氣候變化已成為影響人類生存和發展的問題之一，而工業排放的二氧化碳被認為是導致氣候變暖的主要原因，我國作為世界上最大的發展中國家，以煤炭為主的一次能源和以火力發電為主的二次能源結構，隨著經濟總量的迅速增長，一次能源和二次能源的CO₂排放具有增長快、總量大的特點，而當前碳減排和應對氣候變化的CCS(Carbon Capture and Storage,碳捕獲與封存)或CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage,碳捕獲、利用與封存)技術的高投資、高捕集成本的運氣經濟性成為了推廣應用的嚴重障礙，現有的CCS或CCUS技術的研究及示范應用主要集中在必須分離去除高濃度CO₂的煤化工、合成氣與煤電領域，而煤電領域集中在以IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle，整體煤氣化聯合循環發電系統)煤氣化、燃氣-蒸汽聯合循環發電技術的應用中。

由于目前最大的CO₂排放點源主要是以煤為原料的電廠，在CO₂捕集技術領域或CCS技術方面將CO₂的捕獲技術方法及系統稱之為燃燒前捕集、燃燒中捕集和燃燒后捕集。

(1)燃燒前捕集：主要是以IGCC煤氣化、燃氣-蒸汽聯合循環發電(IGCC)技術為基礎，先將煤氣化，得到CO和H₂，再經過水蒸氣變換，CO轉為CO₂，然后通過分離或CO₂捕獲技術，分別得到高濃度的H₂和CO₂，H₂可以燃燒發電或作為無碳能源輸出。IGCC技術中實施CO₂的捕集將使能源消耗增加10～40％，噸CO₂捕集成本達20～50美元，其中CO₂捕集液再生能源約占60％。

(2)燃燒中捕集：又稱富氧燃燒捕集技術，先經利用空分系統，將空氣中所含大量的氮氣除去，得到高純度的O₂，然后將高濃度O₂引入燃燒系統，利于CO₂的進一步捕獲和處理，或以純氧作為助燃劑，同時在燃燒過程中對鍋爐內加壓，使得燃燒后煙氣中的主要成分為CO₂和水，分離水后，這樣煙氣中高濃度的CO₂氣體可以直接進行壓縮捕捉。富氧燃燒捕集技術除投資高、運行成本高外，增加能源消耗20～50％，噸CO₂捕集成本達50～90美元。

(3)燃燒后捕集：指直接對電廠燃燒后的煙氣實施CO₂的分離和捕集，捕集裝置位于電廠煙氣排放下游，可分為化學吸收法、物理吸附法、膜分離法、化學鏈分離法等。由于電廠排放的CO₂濃度低、壓力小，導致能耗及成本過大，尚不適宜大規模推廣。