[發(fā)明專利]一種燃煤電廠鍋爐煙氣同步回收二氧化碳及氮氣的系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910746695.0
• 申請日: 2019-08-14
• 公開（公告）號: CN110498416A
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張金輝;武海濱;李洋洋;陳紹云;吳延祥;王洪浩;吳昊天;趙升飛;劉世強;翟杰;魏瑞軍;楊希文;張永春;李斌;傅瑞生;張健;王曙光;宋子義
• 申請（專利權(quán)）人: 東營市港城熱力有限公司;大連理工大學(xué)
• 主分類號: C01B32/50
• 分類號: C01B32/50;C01B21/04;B01D3/14;B01D53/047
• 代理公司: 37104 青島高曉專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 吳冬群<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發(fā)明涉及煙氣凈化及利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種燃煤鍋爐煙氣同步回收二氧化碳及氮氣的系統(tǒng)。該種燃煤電廠鍋爐煙氣同步回收二氧化碳及氮氣的系統(tǒng)，包括煙氣預(yù)處理系統(tǒng)、PSA1系統(tǒng)、PSA2系統(tǒng)、二氧化碳壓縮提純系統(tǒng)、二氧化碳精餾貯存系統(tǒng)和PSA制高純氮系統(tǒng)。本發(fā)明的一種燃煤鍋爐煙氣同步回收二氧化碳及氮氣的系統(tǒng)，能夠極大地減少煙氣的碳排放量，能夠同時回收煙氣中的二氧化碳、氮氣，并能將二氧化碳、氮氣的濃度提純至工業(yè)級，其中工業(yè)級二氧化碳可液化貯存至成品罐內(nèi)，并配有裝瓶泵、裝車泵，便于以各種形式對外輸送，得到的工業(yè)級氮氣則可根據(jù)需要進一步加壓，供工業(yè)園區(qū)集中使用，設(shè)備運行穩(wěn)定性高，不易產(chǎn)生堵塞，維修方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煙氣凈化及利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種燃煤鍋爐煙氣同步回收二氧化碳及氮氣的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)化進程的發(fā)展,我國二氧化碳作為廢氣的排放量每年已愈100億噸。二氧化碳的來源主要有天然氣開采及其燃燒、合成氨生產(chǎn)、石油煉制工業(yè)、煉鋼工業(yè)、鍋爐燃燒、焦炭及重油燃燒。過量的二氧化碳的排放，會造成溫室效應(yīng)，給環(huán)境帶來很大危害。因此控制二氧化碳的排放量，及對排放的二氧化碳回收、利用，已成為世界各國十分關(guān)注的問題。氮氣是一種壓縮系數(shù)和體積系數(shù)都很大的氣體，在水中溶解度小，還因其是惰性氣體，不燃燒，無毒、無腐蝕性；常作為工業(yè)生產(chǎn)中的重要氣源，用于保護氣、熱工儀表壓縮氣源等。

近年來，我國大力推進燃煤小鍋爐淘汰整治工作，發(fā)展工業(yè)園區(qū)集中供熱形式，以此提高能源利用效率，減少大氣污染排放物。這對于園區(qū)集中供熱的熱電企業(yè)來說，通過對鍋爐煙氣中氮氣的捕集，并借助于園區(qū)內(nèi)管廊，將氮氣集中供應(yīng)，不僅可以減少工業(yè)園區(qū)整體對氮氣生產(chǎn)設(shè)備的投資，還可以為熱電企業(yè)增添利潤，互惠互利；同時通過對鍋爐煙氣中的二氧化碳捕集、回收，將其銷售于食品加工、石油開采等行業(yè)，為熱電企業(yè)進一步創(chuàng)效打下基礎(chǔ)。

中國專利申請CN107899376A公開了一種煙氣中二氧化碳和氮氣的聯(lián)合捕集回收裝置及方法，該裝置包括煙氣處理系統(tǒng)，第一CO2膜分離單元，第二CO2膜分離單元以及N2膜分離單元。該裝置具有對二氧化碳的高富集程度，并能回收氮氣，避免資源浪費。但是該裝置在使用時對二氧化碳和氮氣處理不全面，雖然捕集效果好但是不能對二氧化碳和氮氣進行提純，而且設(shè)備使用過程中容易產(chǎn)生堵塞，堵塞后維修不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種燃煤電廠鍋爐煙氣同步回收二氧化碳及氮氣的系統(tǒng)，克服前述現(xiàn)有技術(shù)的不足，全面徹底的捕集并提純二氧化碳和氮氣，對煙氣中的二氧化碳及氮氣進行同步回收，極大減少煙氣中碳排放量，設(shè)備運行穩(wěn)定性高，不易產(chǎn)生堵塞，維修方便。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

一種燃煤電廠鍋爐煙氣同步回收二氧化碳及氮氣的系統(tǒng)，包括煙氣預(yù)處理系統(tǒng)、PSA1系統(tǒng)、PSA2系統(tǒng)、二氧化碳壓縮提純系統(tǒng)、二氧化碳精餾貯存系統(tǒng)、PSA制高純氮系統(tǒng)；所述的煙氣預(yù)處理系統(tǒng)用于對來自鍋爐煙氣降溫、脫水；PSA1系統(tǒng)用于變壓吸附預(yù)處理后的煙氣，排出氮氣和氧氣；PSA2系統(tǒng)用于對PSA1系統(tǒng)解吸氣中的二氧化碳進一步變壓吸附提純；二氧化碳壓縮提純系統(tǒng)用于對PSA2系統(tǒng)二氧化碳解吸氣加壓液化，去除水分及腐蝕性雜質(zhì)；精餾貯存系統(tǒng)用于對二氧化碳提純系統(tǒng)產(chǎn)出的二氧化碳通過精餾塔進一步精提純后，貯存至成品罐內(nèi)；PSA制高純氮系統(tǒng)用于對PSA1系統(tǒng)中排除的含氮氣、氧氣煙氣進行變壓吸附，排出高純氮氣。

進一步的，所述的煙氣預(yù)處理系統(tǒng)包括：引風機、第一冷卻器、分水罐，其中鍋爐煙道與引風機入口通過管道相連接；第一冷卻器熱段入口與引風機出口通過管道相連接；分水罐與第一冷卻器熱段出口通過管道相連接；第一壓縮機進氣口與分水罐頂部的排氣口通過管道相連接。