CN106731508A - 烟气中二氧化碳回收再利用系统 - Google Patents

烟气中二氧化碳回收再利用系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供的烟气中二氧化碳回收再利用系统，包括吸入装置、洗涤塔、吸收塔、换热器、解析塔和二氧化碳回收装置；吸入装置吸入烟气；洗涤塔对吸入的烟气进行洗涤；吸收塔吸收可溶于MEA溶液的烟气中的二氧化碳；换热器对吸收了二氧化碳的MEA溶液进行预热；解析塔解析预热后的MEA溶液加热至解析温度时，释放出二氧化碳；二氧化碳回收装置对释放的二氧化碳进行回收。该系统吸入燃烧后的烟气，并对烟气进行洗涤和吸收，吸收烟气中的二氧化碳，吸收的二氧化碳进入解析塔解析后进入二氧化碳回收装置进行回收，该系统能够回收烟气中的二氧化碳，减少空气中二氧化碳的排入量。

Description

烟气中二氧化碳回收再利用系统
技术领域
本发明属于二氧化碳回收领域，具体涉及烟气中二氧化碳回收再利用系统。
背景技术
随着化工、石灰窑、煤炭、柴油燃烧等许多生产加工行业大力发展，每天烟气排放量也在不断增加。烟气是气体和烟尘的混合物，是污染居民区大气的主要原因。烟气的成分很复杂，气体中包括水蒸汽、SO2、N2、O2、CO、CO2碳氢化合物以及氮氧化合物等。烟气排放使得更多的二氧化碳排入空气中，引起了温室效应。温室效应带来的全球变暖已经给人类生存造成一定的威胁，例如：1、海平面上升。如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到2050年全球温度将上升2～4摄氏度，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中。2、气候反常，海洋风暴增多。3、土地干旱，沙漠化面积增大。为此，回收再利用工业废气中的二氧化碳是治理工业废气污染的一种重要途径。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供烟气中二氧化碳回收再利用系统，能够回收烟气中的二氧化碳，减少空气中二氧化碳的排入量。
烟气中二氧化碳回收再利用系统，包括吸入装置、洗涤塔、吸收塔、换热器、解析塔和二氧化碳回收装置；吸入装置与洗涤塔的进料口连通，洗涤塔的出料口与吸收塔的进料口连通，吸收塔的出料口通过换热器连通至解析塔的进料口，二氧化碳回收装置与解析塔的出料口连通；
所述吸入装置用于吸入烟气；
所述洗涤塔用于对吸入的烟气进行洗涤，洗涤塔中加入了碱液，吸收可溶于碱液的烟气；
所述吸收塔中设有MEA溶液，MEA溶液用于吸收经过洗涤塔洗涤后的烟气中的二氧化碳；
所述换热器用于对吸收了二氧化碳的MEA溶液进行预热；
所述解析塔用于解析预热后的MEA溶液，释放出二氧化碳；
所述二氧化碳回收装置用于对释放的二氧化碳进行回收。
优选地，所述吸入装置为高压风机。
优选地，所述吸收塔包括第一吸收塔和第二吸收塔，其中第一吸收塔的进料口作为吸收塔的进料口，与所述洗涤塔的出料口连通；第一吸收塔的出料口与第二吸收塔的进料口连通，第二吸收塔的出料口通过活性炭设备和第一固液分离设备连通至第一吸收塔的进料口；第一吸收塔和第二吸收塔用于吸收经过洗涤塔洗涤后的烟气中的二氧化碳，第二吸收塔的MEA溶液通过活性炭设备进行过滤、第一固液分离设备进行固液分离后，循环流入第一吸收塔循环利用。
优选地，所述第二吸收塔的出料口通过富液泵和第二固液分离设备连通至所述换热器，富液泵用于将第二吸收塔排出的富液抽入第二固液分离设备中，第二固液分离设备用于对抽入的富液进行固液分离，并将分离后的溶液排入换热器中，进行热能回收利用。
优选地，所述解析塔的出料口还通过贫液泵和第一冷却器连通至第二吸收塔的进料口，贫液泵用于将解析塔排出的贫液抽入第一冷却器中，第一冷却器用于对抽入的贫液进行冷却，并将冷却后的溶液排入第二吸收塔内。
优选地，所述二氧化碳回收装置包括依次连通的钾洗装置、水洗塔、缓存装置、干燥装置、液化装置、提纯装置和储罐；其中钾洗装置与所述解析塔的出料口连通，钾洗装置中设有高锰酸钾，用于对解析塔释放的气体进行氧化；水洗塔用于对氧化后气体进行除杂；缓存装置用于对除杂后的气体缓存；干燥装置用于对缓存后的气体进行干燥；液化装置用于对干燥后的气体进行液化；提纯装置用于对液化后的液体进行提纯；储罐用于对提纯后的液体进行存储。
优选地，所述解析塔的出料口通过第二冷却器连通至所述钾洗装置，第二冷却器用于对解析塔释放的二氧化碳进行冷却。
优选地，所述是缓存装置与干燥装置之间还设有压缩装置，压缩装置用于对缓存后的气体进行压缩。优选地，所述储罐还连接有汽化器，汽化器用于对液态二氧化碳进行汽化。
优选地，所述储罐后连接有钢瓶。
由上述技术方案可知，本发明提供的烟气中二氧化碳回收再利用系统，吸入燃烧后的烟气，并对烟气进行洗涤和吸收，吸收烟气中的二氧化碳，吸收的二氧化碳进入解析塔解析后进入二氧化碳回收装置进行回收利用，该系统能够回收烟气中的二氧化碳，减少空气中二氧化碳的排入量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为烟气中二氧化碳回收再利用系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
烟气中二氧化碳回收再利用系统，如图1所示，包括吸入装置、洗涤塔、吸收塔、换热器、解析塔和二氧化碳回收再利用装置；吸入装置与洗涤塔的进料口连通，洗涤塔的出料口与吸收塔的进料口连通，吸收塔的出料口通过换热器连通至解析塔的进料口，二氧化碳回收装置与解析塔的出料口连通；
所述吸入装置用于吸入烟气；该烟气为工业排放的废气。
所述洗涤塔用于对吸入的烟气进行洗涤，洗涤塔中加入了碱液，吸收可溶于碱液的烟气；洗涤塔吸收烟气中的可融入碱液的物质。
所述吸收塔中设有MEA溶液(即乙醇胺溶液)，MEA溶液用于吸收经过洗涤塔洗涤后的烟气中的二氧化碳；
所述换热器用于对吸收了二氧化碳的饱和MEA溶液进行预热；
所述解析塔用于解析预热后的MEA溶液，释放出二氧化碳；
所述二氧化碳回收装置用于对释放的二氧化碳进行回收。
该系统吸入燃烧后的烟气，并对烟气进行洗涤和吸收，吸收烟气中的二氧化碳，吸收的二氧化碳进入解析塔解析后进入二氧化碳回收装置进行回收，该系统能够回收烟气中的二氧化碳，减少空气中二氧化碳的排入量。
所述吸入装置为高压风机。
所述吸收塔包括第一吸收塔和第二吸收塔，其中第一吸收塔的进料口作为吸收塔的进料口，与所述洗涤塔的出料口连通，第一吸收塔的出料口与第二吸收塔的进料口连通，第二吸收塔的出料口通过活性炭设备和第一固液分离设备连通至第一吸收塔的进料口；第一吸收塔和第二吸收塔用于吸收经过洗涤塔洗涤后的烟气，第二吸收塔的MEA溶液通过活性炭设备进行过滤、第一固液分离设备进行固液分离后，循环流入第一吸收塔循环利用。第二吸收塔设置在第一吸收塔后面，洗涤后的烟气经过第一吸收塔和第二吸收塔进行两次吸收，使得MEA溶液能够充分吸收二氧化碳。所述第二吸收塔的出料口通过富液泵和第二固液分离设备连通至所述换热器，富液泵用于将第二吸收塔排出的富液抽入第二固液分离设备中，第二固液分离设备用于对抽入的富液进行固液分离，并将分离后的溶液排入换热器中。富液即为在吸收塔的吸收操作中，易溶组分在塔内被吸收剂吸收后，于塔底流出的溶液。富液泵将第二吸收塔排出的已经吸收过的MEA溶液重新排入第一吸收塔进行吸收，使得MEA溶液能够充分吸收二氧化碳，实现二氧化碳循环吸收的功能。
所述解析塔的出料口还通过贫液泵和第一冷却器连通至第二吸收塔的进料口，贫液泵用于将解析塔排出的贫液抽入第一冷却器中，第一冷却器用于对抽入的贫液进行冷却，并将冷却后的溶液排入第二吸收塔内。贫液即为经过洗涤后所得到的极少或没有回收价值的液体。贫液泵用于将解析塔排出的贫液抽入第二吸收塔，再抽入第一吸收塔重新进行吸收，增加二氧化碳的回收率。第一冷却器用于对贫液进行冷却。
所述二氧化碳回收装置包括依次连通的钾洗装置、水洗塔、缓存装置、干燥装置、液化装置、提纯装置和储罐；其中钾洗装置与所述解析塔的出料口连通，钾洗装置中设有高锰酸钾，用于对解析塔释放的气体进行氧化；水洗塔用于对氧化后气体进行除杂，除去氧化后气体中溶于水的物质；缓存装置用于对除杂后的气体缓存；干燥装置用于对缓存后的气体进行干燥；液化装置用于对干燥后的气体进行液化；提纯装置用于对液化后的液体进行提纯；储罐用于对提纯后的液体进行存储。实现对废气的回收，避免污染大气。
所述是缓存装置与干燥装置之间还设有压缩装置，压缩装置用于对缓存后的气体进行压缩，将气体二氧化碳经压缩机增压。干燥装置包括有冷冻干燥和吸附干燥，用于除去气体中的水分，进一步降低二氧化碳的露点。所述解析塔的出料口通过第二冷却器连通至所述钾洗装置，第二冷却器用于对解析塔释放的二氧化碳进行冷却，然后采用制冷机组与管式换热器使得气态二氧化碳转化成液态，为了进一步提高液态二氧化碳纯度。所述提纯装置采用再沸器装置进一步提纯二氧化碳达到食品级要求，合格的二氧化碳储存在真空保温型储罐内，如需要用气态二氧化碳，采用水浴式(或空温型)汽化器对二氧化碳进行汽化后使用。如需出售，可采用称重灌充钢瓶(或槽车)装置装载液态二氧化碳进行出售。该系统能够实现将工业烟气中的二氧化碳部分回收并转化成食品级的二氧化碳，充分利用如制造碳酸饮料等，实现二氧化碳的回收再利用，避免对环境的污染。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.烟气中二氧化碳回收再利用系统，其特征在于，包括吸入装置、洗涤塔、吸收塔、换热器、解析塔和二氧化碳回收装置；吸入装置与洗涤塔的进料口连通，洗涤塔的出料口与吸收塔的进料口连通，吸收塔的出料口通过换热器连通至解析塔的进料口，二氧化碳回收装置与解析塔的出料口连通；
所述吸入装置用于吸入烟气；
所述洗涤塔用于对吸入的烟气进行洗涤，洗涤塔中加入了碱液，吸收可溶于碱液的烟气；
所述吸收塔中设有MEA溶液，MEA溶液用于吸收经过洗涤塔洗涤后的烟气中的二氧化碳；
所述换热器用于对吸收了二氧化碳的MEA溶液进行预热；
所述解析塔用于解析预热后的MEA溶液，释放出二氧化碳；
所述二氧化碳回收装置用于对释放的二氧化碳进行净化提纯处理。
2.根据权利要求1所述的烟气中二氧化碳回收再利用系统，其特征在于，所述吸入装置为高压风机。
3.根据权利要求1所述的烟气中二氧化碳回收再利用系统，其特征在于，所述吸收塔包括第一吸收塔和第二吸收塔，其中第一吸收塔的进料口作为吸收塔的进料口，与所述洗涤塔的出料口连通；第一吸收塔的出料口与第二吸收塔的进料口连通，第二吸收塔的出料口通过活性炭设备和第一固液分离设备连通至第一吸收塔的进料口；；第一吸收塔和第二吸收塔用于吸收经过洗涤塔洗涤后的烟气中的二氧化碳，第二吸收塔的MEA溶液通过活性炭设备进行过滤、第一固液分离设备进行固液分离后，循环流入第一吸收塔循环利用。
4.根据权利要求3所述的烟气中二氧化碳回收再利用系统，其特征在于，所述第二吸收塔的出料口通过富液泵和第二固液分离设备连通至所述换热器，富液泵用于将第二吸收塔排出的富液抽入第二固液分离设备中，第二固液分离设备用于对抽入的富液进行固液分离，并将分离后的溶液排入换热器中，进行热能回收利用。
5.根据权利要求3所述的烟气中二氧化碳回收再利用系统，其特征在于，所述解析塔的出料口还通过贫液泵和第一冷却器连通至第二吸收塔的进料口，贫液泵用于将解析塔排出的贫液抽入第一冷却器中，第一冷却器用于对抽入的贫液进行冷却，并将冷却后的溶液排入第二吸收塔内。
6.根据权利要求1所述的烟气中二氧化碳回收再利用系统，其特征在于，所述二氧化碳回收装置包括依次连通的钾洗装置、水洗塔、缓存装置、干燥装置、液化装置、提纯装置和储罐；其中钾洗装置与所述解析塔的出料口连通，钾洗装置中设有高锰酸钾，用于对解析塔释放的气体进行氧化；水洗塔用于对氧化后气体进行除杂；缓存装置用于对除杂后的气体缓存；干燥装置用于对缓存后的气体进行干燥；液化装置用于对干燥后的气体进行液化；提纯装置用于对液化后的液体进行提纯；储罐用于对提纯后的液体进行存储。
7.根据权利要求6所述的烟气中二氧化碳回收再利用系统，其特征在于，所述解析塔的出料口通过第二冷却器连通至所述钾洗装置，第二冷却器用于对解析塔释放的二氧化碳进行冷却。
8.根据权利要求7所述的烟气中二氧化碳回收再利用系统，其特征在于，所述是缓存装置与干燥装置之间还设有压缩装置，压缩装置用于对缓存后的气体进行压缩。
9.根据权利要求8所述的烟气中二氧化碳回收再利用系统，其特征在于，所述储罐还连接有汽化器，汽化器用于对液态二氧化碳进行汽化。
10.根据权利要求8所述的烟气中二氧化碳回收再利用系统，其特征在于，所述储罐后连接有钢瓶。
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