[實用新型]一種混合鹽脫碳系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202221667970.3
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN217511525U
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱明英;張亞志;張藝峰;朱繁;徐繼法;李加旺
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶京誠工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/18;B01D53/78;B01D53/34;B01D53/96;C01B32/50
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 閆加賀;張德斌

本實用新型提供了一種混合鹽脫碳系統(tǒng)，包括第一吸收塔、第二吸收塔、水洗塔、液液分離器、蒸氨塔、第一換熱器、第二換熱器及解吸塔；第一吸收塔的出氣口通過管道與第二吸收塔的進氣口連通，第二吸收塔的出氣口通過管道與水洗塔的入口連通，水洗塔的液體出口通過管道與蒸氨塔的液體入口連通，蒸氨塔的氣體出口通過管道與第二吸收塔的噴淋入口連通；第一吸收塔及第二吸收塔的富液出口分別通過管道依次經(jīng)由富液循環(huán)泵、液液分離器與富液輸送泵的入口連通，富液輸送泵的出口分別通過管道并經(jīng)由第一換熱器、第二換熱器與解吸塔的中、上部噴淋入口連通。本實用新型可降低再生能耗，減少氨排放和再沸器負荷，提高二氧化碳壓力值，降低系統(tǒng)運行成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種混合鹽脫碳系統(tǒng)，屬于煙氣凈化、二氧化碳減排技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

溫室氣體的過度排放是導(dǎo)致全球變暖的主要原因。二氧化碳的捕集與分離是碳減排的重要手段之一。常規(guī)化學(xué)吸收法脫碳技術(shù)中相對成熟的是醇胺溶液吸收法及冷凍氨工藝(CAP)，醇胺溶液吸收法是指在脫硫脫碳化工過程中以弱堿性有機胺溶劑作為吸收劑吸收硫化氫或二氧化碳的方法，而CAP是指以阿爾斯通公司為主開發(fā)的一種CO₂捕集技術(shù)，該技術(shù)利用碳酸銨和碳酸氫銨混合漿液作為循環(huán)利用的CO₂吸收劑，可實現(xiàn)90％脫碳率；其中以MEA(乙醇胺，monoethanolamine)/MDEA(甲基二乙醇胺，methyldiethanolamine)等醇胺溶液為主吸收劑的化學(xué)吸收法市場應(yīng)用規(guī)模最廣，但由于吸收劑的再生能耗較高，再沸器負荷較高，蒸汽耗量大，運行成本居高不下；與MEA法相比，以氨水為主吸收劑的冷凍氨工藝具有一系列有益之處：如氨水對CO₂的脫除效率高達95％-98％，而常規(guī)的MEA法只有90％左右；CO₂吸收能力可達1.2kg(CO₂)/kg(NH₃)，是MEA溶液的3倍，而且不存在設(shè)備腐蝕、氧化降解等問題，同時再生能耗有望降低50％以上，從而大大降低成本。但是，氨法捕碳尚存在如下問題：由于氨的蒸氣壓高，從吸收塔頂部蒸發(fā)的氣相氨量比較大，如果沒有額外的洗滌裝置，很難保證氨泄漏達到排放要求；氨基甲酸銨的水解速率慢使得吸收液的碳化度長時間停留在較低水平，導(dǎo)致氨利用率低；進入反應(yīng)后期，碳化氨水吸收CO₂速率緩慢；解吸能耗有待進一步降低。

為彌補冷凍氨工藝的以上不足，各種改良技術(shù)層出不窮。

與本實用新型相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)一：

現(xiàn)有技術(shù)一的技術(shù)方案：

中國專利CN 1080144603A公開了一種結(jié)晶氨法蒸汽再生捕碳系統(tǒng)及其方法，該技術(shù)使吸收塔放出來的富液不直接進入再生塔，而在結(jié)晶器內(nèi)采用以乙醇為溶析劑的溶析結(jié)晶法強化低碳化度的富液結(jié)晶，然后進入固液分離裝置，晶體放入再生塔進行加熱，液體再送回結(jié)晶器內(nèi)并補充一定的乙醇以維持溶析結(jié)晶效果，再生塔放出的氣體經(jīng)過氮碳分離裝置，將氨氣與逃逸后被捕集的氨氣送入吸收劑再生利用裝置，再被送入吸收塔，作為吸收劑繼續(xù)工作。此技術(shù)中，由于在再生塔中只需對固體產(chǎn)物進行加熱，可以減少富液解吸時由于要使大量的水升溫消耗的能量，因此可大大降低解吸過程的能耗。

現(xiàn)有技術(shù)一的缺點：

該專利技術(shù)利用碳酸氫銨在乙醇溶液中不溶解的原理做富液溶析結(jié)晶處理，存在以下不足：1)由于富液中除了碳酸氫銨外，絕大部分是水，為達到溶析的目的，需要添加大量的無水乙醇溶液來提高乙醇與水的比例，溶析反應(yīng)不是瞬時反應(yīng)，結(jié)晶過程不能做到連續(xù)運行，與原技術(shù)相比，本專利技術(shù)并未提高吸收液的碳化時間，反而由于增加結(jié)晶過程又大大增加了反應(yīng)時間，工藝的經(jīng)濟性大大折扣；2)結(jié)晶器內(nèi)固液分離后的殘液的主要成分是氨水、乙醇，對乙醇進行提純處理，需要額外的裝置，如蒸餾、膜交換法等，雖然通過溶析結(jié)晶節(jié)省了解吸的能耗，但增加了提純處理的能耗，整體工藝的綜合節(jié)能性能并未得到大幅提高；3)再生塔塔頂出口二氧化碳氣體仍保持常壓狀態(tài)，后續(xù)液化處理需要加壓，該專利技術(shù)未對此部分能耗進行優(yōu)化處理。

與本實用新型相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)二：