[發(fā)明專利]集成式捕集煙氣中CO2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810114919.1
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108261890B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 周詩崠;邊慧;閆超生;李聰;饒永超;王樹立;趙書華
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B01D53/22
• 分類號: B01D53/22;B01D45/12
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

本發(fā)明涉及一種集成式捕集煙氣中CO₂和N₂的捕集裝置，具有水合物分解器、水合物生成器、鼓風機、N₂儲罐和CO₂儲罐，水合物分解器內設有第一膜分離器，鼓風機引入的煙氣經(jīng)過換熱器通入第一膜分離器分離后與水合物生成器內的水合物生成液生成CO₂水合物，水合物生成器外壁包裹有蓄熱材料層，水合物分解器的周壁及底面均設有熱水循環(huán)壁，第一膜分離器通向N₂儲罐的管路上設有分離出N₂的第二膜分離器，CO₂儲罐分別接收從水合物分解器和第二膜分離器所分離出的CO₂，水合物分解器與CO₂儲罐之間設有第二干燥器。本發(fā)明加大了氣液接觸面積，提高了水合物生成速率；利用蓄熱材料實現(xiàn)水合物生成熱用于水合物分解，既提高水合物分解速率又實現(xiàn)了資源的利用。

技術領域

本發(fā)明天然氣水合物應用技術領域，尤其是一種集成式捕集煙氣中CO₂和N₂的捕集裝置。

背景技術

如今，溫室效應越來越受到人們的關注，而二氧化碳的排放是導致溫室效應的主要原因。電廠作為二氧化碳的主要排放源，其尾部煙氣二氧化碳的捕集與封存技術是國內外關注的焦點。控制二氧化碳排放量的對策是積極發(fā)展二氧化碳捕集技術。目前，傳統(tǒng)的二氧化碳分離方法有低溫分餾法、化學吸收法、物理吸收法和膜分離法。而這些方法在工業(yè)中都存在不同的缺點，因此，有必要研究一種效果好、污染小且經(jīng)濟實用的新型二氧化碳捕集方法。水合物法捕集二氧化碳技術就是新型捕集方法中的一種，采用水合物分離技術后，二氧化碳氣體以二氧化碳水合物的形式封存于晶體中，既捕集了二氧化碳保護了環(huán)境，又節(jié)約了成本，體現(xiàn)了經(jīng)濟實用的原則。因此，水合物分離技術將成為最有前景的二氧化碳分離技術之一。

但是，單一采用水合物法對煙氣中二氧化碳捕集效率不高，不能獲得較高濃度的二氧化碳，而膜吸收法由于在傳質性能、操作、耗能等方面具有一系列優(yōu)點，使得該技術具有了很好的應用前景。因此本申請?zhí)岢隽瞬捎盟衔锖湍し蛛x集成的方式捕集煙氣中二氧化碳和氮氣的裝置，在高效捕集二氧化碳的過程中也實現(xiàn)了氮氣的捕集，減少了能源的浪費。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是：為了克服現(xiàn)有技術中之不足，本發(fā)明提供一種集成式捕集煙氣中CO₂和N₂的捕集裝置，以實現(xiàn)快速經(jīng)濟地捕集煙氣中CO₂，并使煙氣中CO₂和N₂得到分離，在資源得到回收的同時又保護了環(huán)境。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種集成式捕集煙氣中CO₂和N₂的捕集裝置，具有水合物分解器、設在水合物分解器內的水合物生成器、引入煙氣的鼓風機、N₂儲罐和CO₂儲罐，所述的水合物分解器內設有第一膜分離器，鼓風機引入的煙氣經(jīng)過換熱器通入第一膜分離器分離后與水合物生成器內的水合物生成液生成CO₂水合物，水合物生成器外壁包裹有提供熱量的蓄熱材料層，水合物分解器的周壁及底面均設有熱水循環(huán)壁，第一膜分離器通向N₂儲罐的管路上設有第一干燥器和分離出N₂的第二膜分離器，所述的CO₂儲罐分別接收從水合物分解器和第二膜分離器所分離出的CO₂，水合物分解器與CO₂儲罐之間設有第二干燥器。

所述的鼓風機與換熱器之間設有除去煙氣中粉塵和固體顆粒的旋風分離器，熱水循環(huán)壁與換熱器管路連通實現(xiàn)冷熱源的循環(huán)。

所述的第一膜分離器傳動連接有驅動其轉動的電機，電機連接有控制電機轉速的調頻器。

所述的水合物生成器管路連接有向水合物生成器內提供水合物生成液的儲液罐，所述的儲液罐管路連接水合物分解器而回收水合物分解器內分解出的水合物生成液。