[發明專利]回收利用含有二氧化碳的氣體的系統及方法

在審

• 申請號: 202011284296.6
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112354351A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 明亮;吳國平;饒劍鋒;王小艷;勒德智;鄧祥祥
• 申請（專利權）人: 中國瑞林工程技術股份有限公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/52;B01D53/68;C02F5/00;F25J1/02;C01B32/50
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃玉霞

本發明公開了一種回收利用含有二氧化碳的氣體的系統及方法，其中，所述回收利用含有二氧化碳的氣體的系統包括：汽水分離器、壓縮機組、冷凝器和真空貯存裝置。將含有二氧化碳的氣體供給至汽水分離器，去除氣體中的游離水，再進入壓縮機組進行多級壓縮冷卻，之后進入冷凝器進行降溫液化，最后將液化二氧化碳送至真空貯存裝置內貯存，并將不凝氣排出，由此得到的液態二氧化碳除可以實現二氧化碳穩定自用外，還可以罐裝出售，具有較好的經濟價值和環境減排效益。

技術領域

本發明屬于廢氣廢水處理領域，具體涉及一種回收利用含有二氧化碳的氣體的系統及方法。

背景技術

目前隨著國家環保要求的日益嚴格，許多生產企業中廢水不允許外排需要經過深度處理后回用生產，在廢水深度處理過程中廢水軟化成為后續深度處理穩定運行的不可或缺的預處理單元。目前廢水軟化的方法主要包括碳酸鈉法和二氧化碳法，前者軟化效果好，但藥劑成本高，后者一般采用外購二氧化碳作為軟化劑，但處理藥劑成本是前者的30％～40％。目前廢水軟化處理主要是去除水中鈣離子，以進出水鈣濃度分別以800mg/L和250mg/L計，處理1t廢水，僅二氧化碳或者碳酸鈉的藥劑費用就分別達到1～1.2和2～2.3元，導致了較高的軟化處理成本。

無論碳酸鈉法或者二氧化碳法均利用其自帶或者水解反應產生的碳酸根離子與廢水中鈣離子結合生成碳酸鈣沉淀的形式達到軟化廢水的目的，原理見以下方程式：

Ca²⁺+CO₃^2-＝CaCO₃↓

盡管如此，許多生產企業尤其是有色冶煉企業廢水軟化處理中卻沒有很好地回收利用石灰石乳中和廢酸過程中產生大量二氧化碳廢氣，或者即便利用但由于廢氣氣源容易波動且難于貯存、供給輸送距離有限、廢氣中含有少量H₂S、HCl、HF等腐蝕性氣體等原因效果也不理想。

因此，二氧化碳廢氣的處理方法有待深入研究，以便對二氧化碳進行更好地回收利用。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種回收利用含有二氧化碳的氣體的系統及方法，使用該系統可以對二氧化碳氣體進行更好地回收利用，且處理成本低，回收后的液態二氧化碳便于儲存利用或者罐裝外售，因此具有較好的經濟價值及環境減排效益。

在本發明的第一個方面，本發明提出了一種回收利用含有二氧化碳的氣體的系統。根據本發明的實施例，所述回收利用含有二氧化碳的氣體的系統包括：

汽水分離器，所述汽水分離器具有含有二氧化碳的氣體入口、游離水出口和分離后二氧化碳出口；

壓縮機組，所述壓縮機組具有分離后二氧化碳入口和壓縮后二氧化碳出口，所述分離后二氧化碳入口和所述分離后二氧化碳出口相連；

冷凝器，所述冷凝器具有壓縮后二氧化碳入口和液化二氧化碳出口，所述壓縮后二氧化碳入口與所述壓縮后二氧化碳出口相連；

真空貯存裝置，所述真空貯存裝置具有液化二氧化碳入口、不凝氣出口和液態二氧化碳出口，所述液化二氧化碳入口與所述液化二氧化碳出口相連。

根據本發明實施例的回收利用含有二氧化碳的氣體的系統，通過將含有二氧化碳的氣體供給至汽水分離器進行汽水分離，得到分離后二氧化碳和游離水，再將分離后二氧化碳供給至壓縮機組中進行壓縮，得到的壓縮后二氧化碳被供給至冷凝器進行冷凝，得到液化二氧化碳，最后將液化二氧化碳供給至真空貯存裝置中儲存，并將不凝氣排出，由此得到的液態二氧化碳除可以實現二氧化碳穩定自用外還可以罐裝出售，從而實現對二氧化碳廢氣的回收利用，具有較好的經濟價值和環境減排效益。

另外，根據本發明上述實施例的回收利用含有二氧化碳的氣體的系統還可以具有如下附加的技術特征：