[發(fā)明專利]一種固體廢棄物和堿液循環(huán)脫硫脫碳系統(tǒng)及其工作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010432585.X
• 申請(qǐng)日: 2020-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN111500333A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉蓉;王曉龍;肖天存;劉練波;郜時(shí)旺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國華能集團(tuán)有限公司;中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C10L3/10
• 分類號(hào): C10L3/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

本發(fā)明公開的一種固體廢棄物和堿液循環(huán)脫硫脫碳系統(tǒng)及其工作方法，屬于沼氣除雜提純技術(shù)領(lǐng)域。包括堿性氧化物固體廢棄物進(jìn)料裝置、攪拌裝置、脫硫脫碳反應(yīng)器、第一固液分離器、堿液再生反應(yīng)裝置和第二固液分離器。采用堿性氧化物固體廢棄物和堿液對(duì)沼氣進(jìn)行脫硫脫碳，反應(yīng)后的堿液能夠通過堿液再生反應(yīng)裝置再生后循環(huán)重復(fù)利用。系統(tǒng)的原料來源廣泛、節(jié)能環(huán)保、效率高；由于反應(yīng)參數(shù)要求不高，對(duì)系統(tǒng)中的設(shè)備要求低，極大的降低了生產(chǎn)和運(yùn)行成本，使系統(tǒng)容易構(gòu)建；過程中產(chǎn)生多種副產(chǎn)物，經(jīng)濟(jì)效益好，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于沼氣除雜提純技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種固體廢棄物和堿液循環(huán)脫硫脫碳系統(tǒng)及其工作方法。

背景技術(shù)

沼氣是有機(jī)物在厭氧條件下經(jīng)微生物的發(fā)酵作用生產(chǎn)的一種可燃性混合氣體，其主要成分是甲烷和二氧化碳，此外還有少量氫、氮?dú)狻⒁谎趸肌⒘蚧瘹浜桶钡龋趸嫉捏w積含量在25％-40％。沼氣中硫化氫的濃度受發(fā)酵原料或發(fā)酵工藝的影響，其含量變化很大，一般在0.8-14.5g/m³，這一數(shù)值己經(jīng)超出了國家標(biāo)準(zhǔn)，因此在使用沼氣前，必須首先對(duì)沼氣進(jìn)行除雜提純處理。通過沼氣除雜提純凈化不僅能實(shí)現(xiàn)能量的回收替代傳統(tǒng)能源，還能極大地降低碳排放量對(duì)溫室效應(yīng)的影響，具有理想的碳減排效益。

脫硫脫碳是除雜提純的核心工藝。脫硫是為了避免硫化氫腐蝕壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐及管道、發(fā)動(dòng)機(jī)，以及避免造成催化劑中毒；脫碳是因?yàn)槎趸际拐託獾臒嶂怠⒛芰棵芏燃叭紵俣冉档停约霸龃罅苏託恻c(diǎn)火溫度；脫水是為了避免水在導(dǎo)氣管道中積累后會(huì)使溶解硫化氫和氨氣等氣體而腐蝕壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐及管道、發(fā)動(dòng)機(jī)，以及防止沼氣在加壓儲(chǔ)存時(shí)冷凝或結(jié)冰。

脫除沼氣中CO₂和H₂S的方法很多，現(xiàn)有的沼氣除雜提純方法主要是溶劑法脫硫脫碳，采用醇胺類溶劑對(duì)天然氣中所含的CO₂和H₂S等多種有害組分進(jìn)行脫除。工業(yè)上常用的醇胺主要有乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二異丙醇胺(DIPA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)等。溶劑法脫硫脫碳存在無選擇性，溶劑易發(fā)泡及降解變質(zhì)，腐蝕性強(qiáng)，蒸汽壓高、蒸發(fā)損失量大等問題。

膜分離脫硫脫碳技術(shù)具有較多優(yōu)點(diǎn)，但目前尚未在工業(yè)上廣泛應(yīng)用。主要原因是復(fù)雜的制膜工藝使得生產(chǎn)成本高昂，以及受目前工業(yè)生產(chǎn)水平的限制，膜的性能穩(wěn)定性較差。目前，膜分離技術(shù)無法保證在任何情況下使天然氣的凈化度達(dá)到管輸標(biāo)準(zhǔn)，因此還需增加傳統(tǒng)處理技術(shù)作為最終的凈化步驟。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種固體廢棄物和堿液循環(huán)脫硫脫碳系統(tǒng)及其工作方法，原料來源廣泛、節(jié)能環(huán)保、效率高，過程中產(chǎn)生多種副產(chǎn)物，經(jīng)濟(jì)效益好，具有良好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明公開了一種固體廢棄物和堿液循環(huán)脫硫脫碳系統(tǒng)，包括堿性氧化物固體廢棄物進(jìn)料裝置、攪拌裝置、脫硫脫碳反應(yīng)器、第一固液分離器、堿液再生反應(yīng)裝置和第二固液分離器；

堿性氧化物固體廢棄物進(jìn)料裝置的出口分別與攪拌裝置的固體入口和堿液再生反應(yīng)裝置的固體入口連接；堿液再生反應(yīng)裝置的液體入口連接有堿液進(jìn)液管，堿液再生反應(yīng)裝置的出口與第二固液分離器的入口連接，第二固液分離器的固體出口連接有第一固體排出管，第二固液分離器的液體出口與攪拌裝置的液體入口連接，攪拌裝置的出口通過第一漿料輸送管與脫硫脫碳反應(yīng)器的漿料入口連接，脫硫脫碳反應(yīng)器的氣體入口連接有沼氣進(jìn)氣管，脫硫脫碳反應(yīng)器的氣體出口連接有凈化氣出氣管，脫硫脫碳反應(yīng)器的漿料出口與第一固液分離器的入口連接，第一固液分離器的固體出口連接有第二固體排出管，第一固液分離器的液體出口與堿液再生反應(yīng)裝置的液體入口連接。

優(yōu)選地，脫硫脫碳反應(yīng)器為噴淋塔反應(yīng)器，漿料入口設(shè)在脫硫脫碳反應(yīng)器的頂部，沼氣進(jìn)氣管設(shè)在脫硫脫碳反應(yīng)器的底部。

優(yōu)選地，第一漿料輸送管上設(shè)有漿料定量進(jìn)料泵。