[發(fā)明專利]一種用于煙氣二氧化碳捕集的二級膜分離系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011466078.4
• 申請日: 2020-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN112516758A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志;伍泓宇;趙頌;李慶華;王紀(jì)孝
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/22
• 分類號(hào): B01D53/22;B01D47/00;B01D53/18
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 王麗

1.一種用于煙氣二氧化碳捕集的二級膜分離系統(tǒng)，其特征是，包括通過管線依次連接的水洗塔(1)、第一緩沖罐(2)、第一級壓縮機(jī)(3)、第一混合加濕罐(4)、第一級膜分離器(5)、第二緩沖罐(6)、第二級壓縮機(jī)(7)、第二混合加濕罐(8)和第二級膜分離器(9)，以及第二級膜分離器(9)截留側(cè)出口連接至第一混合加濕罐(4)。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，輸送煙氣的管線首先接到水洗塔(1)塔體靠下位置，由水洗塔(1)頂端引出管線接到第一緩沖罐(2)底部，第一緩沖罐(2)頂部通過管線接到第一級壓縮機(jī)(3)入口，第一級壓縮機(jī)(3)出口接到第一混合加濕罐(4)底部，第一混合加濕罐(4)頂部接到第一級膜分離器(5)入口，第一級膜分離器(5)截留側(cè)出口直接放空至大氣，第一級膜分離器(5)滲透側(cè)出口接到第二緩沖罐(6)底部；第二緩沖罐(6)頂部通過管線接到第二級壓縮機(jī)(7)入口，第二級壓縮機(jī)(7)出口接到第二混合加濕罐(8)底部，第二混合加濕罐(8)頂部接到第二級膜分離器(9)入口，第二級膜分離器(9)截留側(cè)出口接到第一混合加濕罐(4)底部，第二級膜分離器(9)滲透側(cè)出口接往二氧化碳產(chǎn)品儲(chǔ)罐。

3.一種用于煙氣二氧化碳捕集的二級膜分離方法，其特征是，包括如下步驟：

1)煙氣輸送至水洗塔(1)，在水洗塔(1)中經(jīng)預(yù)處理脫出NO_x和SO_x以及灰塵的有害氣體和雜質(zhì)后進(jìn)入第一緩沖罐(2)，由第一緩沖罐(2)頂部引出后進(jìn)入第一級壓縮機(jī)(3)，壓縮后進(jìn)入第一混合加濕罐(4)，由第一混合加濕罐(4)頂部引出后進(jìn)入第一級膜分離器(5)；

2)第一級膜分離器(5)截留氣即為碳捕集后的凈化煙氣，直接放空至大氣或經(jīng)能量回收裝置回收壓力能后放空至大氣；

3)第一級膜分離器(5)滲透氣經(jīng)第二緩沖罐(6)后進(jìn)入第二級壓縮機(jī)(7)，壓縮后進(jìn)入第二混合加濕罐(8)，經(jīng)加濕和充分混合后進(jìn)入第二級膜分離器(9)；

4)第二級膜分離器(9)截留氣返回至進(jìn)入第一混合加濕罐(4)，與預(yù)處理后的壓縮原料煙氣混合，經(jīng)充分加濕后進(jìn)入第一級膜分離器(5)；

5)第二級膜分離器(9)滲透氣即為高濃度的二氧化碳產(chǎn)品氣。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，第一級膜分離器(5)操作壓力為3.5-5.6bar。

5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，第二級膜分離器(9)操作壓力為3.7-5.9bar。

6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，第一混合加濕罐(4)和第二混合加濕罐(8)加濕溫度為5-35℃。

7.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，第一級膜分離器(5)和第二級膜分離器(9)溫度均比加濕溫度高1-5℃，防止水蒸氣冷凝。