[實用新型]一種利用氫氧化鈉、碳酸鈉捕集煙道尾氣中二氧化碳的系統

有效

• 申請號: 201821009637.7
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN208727159U
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 李靜;王婧惠;劉明;趙莉;張菡英;鈐小平
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/62
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

本實用新型涉及節能環保技術領域，特別涉及一種利用氫氧化鈉、碳酸鈉捕集煙道尾氣中二氧化碳的系統。（1）煙氣凈化；（2）煙氣與碳酸鈉溶液在一次吸收塔內進行第一次吸收；（3）二氧化碳與氫氧化鈉溶液在二次吸收內進行第二次吸收；（4）將二次吸收塔內溶液輸送至一次吸收塔內；（5）碳酸氫鈉受熱分解釋放出二氧化碳；（6）收集二氧化碳。（7）碳酸鈉溶液轉化為氫氧化鈉溶液；（8）氫氧化鈉溶液循環至至二次吸收塔。本實用新型工藝簡單易行，使用成本低，能夠利用電廠、鋼廠利用既有條件進行二氧化碳的吸收。

（一）技術領域

本實用新型涉及節能環保技術領域，特別涉及一種利用氫氧化鈉、碳酸鈉捕集煙道尾氣中二氧化碳的系統。

（二）背景技術

二氧化碳是主要的溫室氣體。因為二氧化碳具有保溫的作用，會逐漸使地球表面溫度升高。近100年，全球氣溫升高0.6℃，照這樣下去，預計到21世紀中葉，全球氣溫將升高1.5—4.5℃。由溫室效應所引起的海平面升高，也會對人類的生存環境產生巨大的影響。當下各國在發展經濟的同時，非常注重控制二氧化碳的排放；其中，對二氧化碳進行捕集和儲存被認為是最有效的減少溫室效應的手段。不幸的是，雖然對二氧化碳捕集和儲存進行了大量的研究，但目前，僅有少數國家中的少數企業能夠將燃煤、燃氣所產生的二氧化碳進行收集和儲存。同樣，我國的絕大部分相關企業沒有從事這方面的工作。

當前比較成熟的工業化二氧化碳捕集方法為MEA法，即使用一乙醇胺作為介質，來吸收和解吸煙氣中的二氧化碳。該法雖然技術和工藝成熟，但其也存在醇胺的高成本、醇胺的易揮發性、醇胺在運行中易降解、運行設備需特殊的耐腐蝕防護、以及二氧化碳從醇胺中解吸的高能耗性等弱點。

（三）發明內容

本實用新型為了彌補現有技術的不足，提供了一種利用氫氧化鈉及碳酸鈉捕集煙道尾氣中二氧化碳的系統。

本實用新型是通過如下技術方案實現的：

一種利用氫氧化鈉、碳酸鈉捕集煙道尾氣中二氧化碳的系統，其特征在于，系統由煙氣凈化系統1、煙氣降溫系統2、一次吸收塔3、二次吸收塔4、煙囪5、二氧化碳解吸系統6、二氧化碳收集系統7和氫氧化鈉再生槽8組成，煙氣依次進入煙氣凈化系統1、煙氣降溫系統2、一次吸收塔3、二次吸收塔4，然后進入煙囪5排空，煙氣在一次吸收塔內3與二氧化碳貧液進行氣液相接觸，二氧化碳貧液吸收煙氣中的二氧化碳形成二氧化碳富液，二氧化碳富液從一次吸收塔3進入二氧化碳解吸系統6，二氧化碳富液在二氧化碳解吸系統6中加熱，生成二氧化碳和二氧化碳貧液，產生的二氧化碳進入二氧化碳收集系統7收集，二氧化碳貧液進入氫氧化鈉再生槽8進行氫氧化鈉溶液再生，再生的氫氧化鈉溶液進入二次吸收塔4，與煙氣進行氣液相接觸，二次吸收二氧化碳，吸收二氧化碳后的氫氧化鈉溶液轉變為二氧化碳貧液，二氧化碳貧液輸入到一次吸收塔3內繼續吸收二氧化碳。

進一步地，煙氣凈化系統1是指煙氣脫硫、脫硝系統或者其結合中的一種。

進一步地，所述降溫系統2是指換熱器、水洗塔中的一種。

進一步地，所述一次吸收塔或二次吸收塔均為噴淋式吸收塔。

進一步地，所述二氧化碳解吸系統6為沿煙道氣流向串聯的多個換熱器。

二氧化碳貧液是指未吸收二氧化碳的碳酸鈉溶液，二氧化碳富液是指碳酸氫鈉溶液和少量碳酸鈉溶液的混合體。

本實用新型通過氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液，來吸收和解吸煙氣中的二氧化碳，本工藝中氫氧化鈉和再生循環使用，降低了成本；碳酸鈉可重復吸收二氧化碳，成為碳酸氫鈉，碳酸氫鈉水溶液不穩定，隨溫度的升高，分解為碳酸鈉、水并釋放出二氧化碳，實現重復利用，并且所需溫度較低，降低了耗能。現有技術中，尚未有工藝能夠利用該技術進行二氧化碳的捕集，并且，該工藝對碳酸氫鈉加熱所需溫度不高，完全能夠利用煙道氣本身的余熱來加熱。