[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于燃煤電廠的氨法脫碳富液再生工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011393230.0
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112774439B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐寅;劉偉豪;李小川;劉向東;沈超群;房文健
• 申請（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號: B01D53/96
• 分類號: B01D53/96;B01D53/78;B01D53/62
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 陳棟智;董旭東

本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于燃煤電廠的氨法脫碳富液再生工藝，包括以下步驟：1）產(chǎn)生加熱蒸汽，鍋爐排污水進(jìn)入擴(kuò)容器，擴(kuò)容器生成的蒸汽輸送至再生塔，剩余的排污水與脫碳富液換熱；2）再生脫碳富液，脫碳富液與排污水換熱，經(jīng)噴嘴從再生塔的上部噴入再生塔內(nèi)，與蒸汽逆向接觸，分解生成的CO₂、NH₃及H₂O氣態(tài)物質(zhì)由再生塔上部輸出；3）分離與提純CO₂，分解產(chǎn)生的氣態(tài)物質(zhì)送入旋風(fēng)分離器，從下部流出，通過旋風(fēng)分離器噴入水，利用CO₂與NH₃的溶解度差異及水蒸氣的冷凝，實(shí)現(xiàn)CO₂與NH₃、水蒸氣的分離，高純CO₂從旋風(fēng)分離器中下部流出，經(jīng)壓縮后送至CO₂儲氣罐，本發(fā)明降低脫碳富液再生能耗，實(shí)現(xiàn)高效低成本的燃煤電廠CO₂捕集技術(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種脫碳富液再生工藝，特別涉及新型氨法脫碳富液再生工藝。

背景技術(shù)

氨法脫碳屬于燃燒后脫碳，是控制燃煤電廠CO₂排放的最有應(yīng)用前景的方法之一。該方法通過氨水溶液吸收分離燃煤煙氣中的CO₂，并在吸收液中形成氨基甲酸銨、碳酸氫銨等產(chǎn)物，再通過吸收產(chǎn)物的受熱分解，實(shí)現(xiàn)CO₂的富集回收和吸收液再生。與其他脫碳工藝相比，氨法脫碳具有對現(xiàn)有電廠改動小，吸收液成本低廉、吸收負(fù)載高、不易氧化降解、對設(shè)備腐蝕小等優(yōu)點(diǎn)。此外，氨水溶液還可以綜合脫除煙氣中的CO₂、SO₂、NO_x等多種污染物。但該方法仍能面臨以下瓶頸問題：

1、脫碳富液再生能耗過高。傳統(tǒng)熱再生工藝抽取汽輪機(jī)末級低壓蒸汽加熱蒸發(fā)一部分脫碳富液。產(chǎn)生的汽氣混合物通過與富液的逆向接觸將熱量傳遞給脫碳富液，使得脫碳產(chǎn)物受熱分解并釋放出CO₂。其中大量熱量浪費(fèi)于提高溶液中水的顯熱與汽化潛熱。

2、傳統(tǒng)熱再生工藝加熱一部分脫碳富液產(chǎn)生蒸汽，使得再生溫度較高，導(dǎo)致了大量NH₃逃逸，并造成吸收工質(zhì)損失。逃逸的NH₃與冷凝水及CO₂易生成NH₄HCO₃結(jié)晶，導(dǎo)致再生系統(tǒng)閥門及管道的堵塞，并有可能造成系統(tǒng)的癱瘓；此外，CO₂的富集仍需進(jìn)一步分離逃逸的NH₃。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于燃煤電廠的氨法脫碳富液再生工藝，以燃煤電廠鍋爐排污廢水作為熱源，并加入固體酸材料催化脫碳富液再生，以期能降低再生能耗，并減少熱再生過程的氨逃逸。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種應(yīng)用于燃煤電廠的氨法脫碳富液再生工藝，包括以下步驟：

步驟1）產(chǎn)生加熱蒸汽，鍋爐排污廢水首先由鍋爐排出，進(jìn)入第一級擴(kuò)容器，可根據(jù)再生的需求調(diào)節(jié)第一級擴(kuò)容器工作壓力，通過閃蒸作用，鍋爐排污廢水在第一級擴(kuò)容器中減壓減溫，部分排污廢水變成蒸汽并輸送至除氧器回收，其余排污廢水以自流方式繼續(xù)流向第二級擴(kuò)容器，第二級擴(kuò)容器生成的蒸汽輸送至再生塔進(jìn)行汽提，剩余的排污廢水與脫碳富液換熱后，送至管道加熱；

步驟2）再生脫碳富液，脫碳富液首先與再生后的吸收液換熱，再與排污廢水換熱，隨后，脫碳富液經(jīng)噴嘴從再生塔的上部噴入再生塔內(nèi)，與第二級擴(kuò)容器由再生塔下部送入的蒸汽逆向接觸，同時在再生塔內(nèi)固體酸催化劑作用下，脫碳產(chǎn)物分解釋放CO₂、部分NH₃也受熱溢出。產(chǎn)生的氣態(tài)物質(zhì)由再生塔上部輸出，同時產(chǎn)生的再生吸收液從再生塔下部輸出用作與脫碳富液的首次換熱；