CN112957892B - 一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统和方法 - Google Patents

一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112957892B
CN112957892B CN202110162510.9A CN202110162510A CN112957892B CN 112957892 B CN112957892 B CN 112957892B CN 202110162510 A CN202110162510 A CN 202110162510A CN 112957892 B CN112957892 B CN 112957892B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flue gas
absorption
carbon dioxide
absorption liquid
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110162510.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112957892A (zh
Inventor
杨豫森
王保民
姚国鹏
周贤
黄永琪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaneng Clean Energy Research Institute
Original Assignee
Huaneng Clean Energy Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaneng Clean Energy Research Institute filed Critical Huaneng Clean Energy Research Institute
Priority to CN202110162510.9A priority Critical patent/CN112957892B/zh
Publication of CN112957892A publication Critical patent/CN112957892A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112957892B publication Critical patent/CN112957892B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/346—Controlling the process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/62—Carbon oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/79—Injecting reactants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/14—Alkali metal compounds
    • C25B1/16—Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/24—Halogens or compounds thereof
    • C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/30—Alkali metal compounds
    • B01D2251/304—Alkali metal compounds of sodium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/60—Inorganic bases or salts
    • B01D2251/604—Hydroxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统和方法，所述系统包括二氧化碳反应吸收塔，所述二氧化碳反应吸收塔中设置有烟气与吸收液混合单元，所述烟气与吸收液混合单元下部设置有烟气曝气管，所述气曝气管上开设有曝气孔；所述烟气曝气管通过烟气供给管路连接至火电厂的锅炉净烟气连接管路，所述吸收液混合单元通过吸收液供液管路和吸收液进料系统连接，所述吸收液混合单元通过反应液排放管路和反应液储存罐连接。通过曝气或喷淋雾化技术，实现高效二氧化碳与吸收液的反应。利用单相射流或气液两相射流引流混合等方式，实现烟气与吸收液的充分混合和反应。

Description

一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统和方法
技术领域
本发明涉及二氧化碳减排领域，特别涉及一种利用二氧化碳吸收塔实现烟气中的二氧化碳吸收和捕捉。
背景技术
随着世界工业化水平的提高，越来越多化石燃料的使用和土地利用的变化，加剧了大气中二氧化碳的温室效应。人为活动造成的二氧化碳含量增加，正被日渐关注。在所有二氧化碳气体排放源头中，燃煤火电厂排放的二氧化碳量占主要部分，因此，如何实现火电厂锅炉烟气中的二氧化碳气体的捕捉和处理，成为未来火电厂碳减排的关键。
同时二氧化碳在农业、机械、化工合成、食品等众多领域均有广泛的应用。烟道气二氧化碳的回收不仅是缓解二氧化碳排放危机最直接同时有效的手段,还能降低生产成本。
用于分离锅炉烟道气中二氧化碳的方法一般有物理吸收法、化学吸收法、薄膜法、化学吸附法几种，其中以化学吸收法较为常用。二氧化碳的化学处理技术包含二氧化碳与其它物质间（如各级醇胺、碳酸钠、氨气或氨水等）一种或更多发生可逆反应以达到分离效果。
目前的化学吸收法烟气与吸收液混合采用喷淋或曝气的工艺，混合效果一般。而且目前的吸收液成本较高，如果能够用成本低廉的吸收液取代现有吸收液，则项目经济性会大大提高。
发明内容
本发明提供了一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统和方法，使得二氧化碳和吸收液充分混合，提高二氧化碳吸收效能。
为达到上述目的，本发明所述一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统，包括二氧化碳反应吸收塔，二氧化碳反应吸收塔中设置有烟气与吸收液混合单元，烟气与吸收液混合单元烟气接口通过烟气供给管路与火电厂的锅炉净烟气连接管路连接，烟气与吸收液混合单元的吸收液接口通过吸收液供液管路和吸收液进料系统连接，反应吸收塔底部通过反应液排放管路和反应液储存罐连接。
进一步的，烟气与吸收液混合单元采用单工质悬空射流、单工质浸没溶液射流、气液双工质射流引流、吸收液吸收和烟气在溶液底部曝气中的任意一种或组合。
进一步的，烟气与吸收液混合单元中设置有气液射流混合器，气液射流混合器的进气口和烟气供给管路连接，气液射流混合器的进液口和吸收液供液管路连接。
进一步的，二氧化碳反应吸收塔顶部引出有二氧化碳回收管路，二氧化碳回收管路连接至锅炉净烟气连接管路，二氧化碳回收管路上设置有截止控制阀及气体干燥器。
进一步的，二氧化碳反应吸收塔顶部设置二氧化碳浓度监测装置。
一种锅炉烟气二氧化碳吸收方法，包括以下步骤：
S1：根据火电厂周边用地情况，规划烟气二氧化碳吸收系统的规模，确定二氧化碳反应吸收塔体积和容量、吸收方法、吸收液种类以及工艺路线；
S2：根据S1确定的二氧化碳反应吸收塔的体积和容量，设计烟气与吸收液混合单元的工艺路线；
S3：根据火电厂锅炉烟囱排烟量，设计净烟气连接管路路由并连接至二氧化碳反应吸收塔，设计吸收液供液管路并连接至二氧化碳反应吸收塔，将烟气与吸收液引入烟气与吸收液混合单元反应，生成反应液送入储存罐储存；
S4：设置系统控制方案，对系统中的温度、压力、二氧化碳浓度、氮气浓度、气压、吸收液浓度、反应液浓度和溶液流量进行监测和控制。
进一步的，S2中，烟气与吸收液混合单元的工艺路线包括单工质悬空射流、单工质浸没溶液射流、气液双工质射流引流、吸收液吸收和烟气在溶液底部曝气中的任意一种或组合。
进一步的，S3中，烟气以悬空射流、浸没在溶液内射流、烟气与吸收液通过射气引流抽气器混合、烟气从溶液底部的曝气管曝气等方式中的任意一种或组合，实现烟气与吸收液及反应液的充分的混合和反应。
进一步的，S3中，吸收液以悬空射流、浸没在溶液内射流、烟气与吸收液通过射气引流抽气器混合等方式中的任意一种或组合，实现吸收液与烟气的充分的混合和反应。
进一步的，S2中，吸收液为氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液由火电厂内的电解盐水制烧碱的电解槽制备；电解盐水制烧碱的电解槽所用电力为火电厂调峰调频富余电力。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果：
本发明利用二氧化碳吸收塔，通过曝气或喷淋雾化技术，实现高效二氧化碳与吸收液的反应。利用单相射流或气液两相射流引流混合等方式，实现烟气与吸收液的充分混合和反应；利用射流在吸收溶液上部造成的扰动，促进烟气在溶液底部的曝气及烟气与溶液的混合和反应。烟气以悬空射流、浸没在溶液内射流、烟气与吸收液通过射气引流抽气器混合、烟气从溶液底部的曝气管曝气等方式中的任意一种或组合，实现烟气与吸收液及反应液的充分的混合和反应。
进一步的，烟气与吸收液混合单元中设置有喷淋单元和/或烟气射流喷嘴，喷淋单元和烟气射流喷嘴与通过吸收液供液管路和吸收液进料系统连接，使得吸收液以悬空射流、浸没在溶液内射流、烟气与吸收液通过射气引流抽气器混合等方式中的任意一种或组合，实现吸收液与烟气的充分的混合和反应。且射流管路及射流喷嘴结构简单，实施难度低。吸收液采用雾化喷嘴或喷淋喷头从塔上部进入塔内，利用雾化或喷淋的溶液液滴从上到下与烟气从下向上的对流混合反应，生成反应液落入吸收塔底部。
进一步的，二氧化碳反应吸收塔顶部引出有二氧化碳回收管路，所述二氧化碳回收管路连接至锅炉净烟气连接管路，实现未参与反应吸收逃逸的二氧化碳气体返回净烟气连接管路，重新进入反应吸收塔内进行进一步反应吸收。
进一步的，二氧化碳反应吸收塔顶部设置二氧化碳浓度监测装置，当顶部二氧化碳浓度低于设定值时，引出的二氧化碳回收管路的对空排放阀门打开，将剩余烟气排放至锅炉烟囱或直接对空排放。
本发明所述的方法，本发明利用吸收液进行二氧化碳吸收，根据进入吸收系统的烟气流量；确定吸收液的化学物质种类及具体的吸收方法和工艺路线，提高二氧化碳吸收效率，降低二氧化碳吸收成本。
进一步的，利用火电厂调峰调频富余电力电解氯化钠盐水低价生产氢氧化钠溶液，将此低价制取的氢氧化钠溶液作为吸收液。
进一步的，电解盐水制烧碱的电解槽产生的氢气送入锅炉补燃或钢瓶储存或对外管道输送，产生的氯气压缩钢瓶储存对外销售。
附图说明
图1为本发明所提供的具体实施例1的示意图；
图2为本发明所提供的具体实施例2的示意图；
图3为烟气与吸收液通过射气引流抽气器混合示意图；
图4为吸收液悬空或浸没射流示意图；
图5为烟气悬空射流示意图；
图6为烟气浸没射流示意图。
附图中：1、二氧化碳反应吸收塔，2、吸收液进料系统，3、反应液储存罐，4、锅炉净烟气连接管路，5、第一气体干燥器，6、第一压力控制阀，7、第一截止控制阀，8、反应液排放管路，9、进料泵，10、火电厂，11、射流二氧化碳吸收反应器， 12、吸收液喷淋单元，13、吸收液供液管路，14、气液射流混合器，15、烟气曝气管，16、曝气孔， 17、烟气供给管路，18、最终反应液，19、烟气射流喷嘴，20、二氧化碳回收管路，21、二氧化碳反应装置，22、吸收液射流喷嘴，23、第二截止控制阀，24、第二气体干燥器，25、第三截止控制阀，26、第二压力控制阀，27、NaHCO3供应管路，28、电解槽。
具体实施方式
为了使本发明的目的和技术方案更加清晰和便于理解。以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步的详细说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
请参考图1，一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统，包括火电机组锅炉、汽轮机、发电机及其附属设备，火电厂的锅炉净烟气连接管路4通过烟气供给管路17连接至二氧化碳反应吸收塔1，烟气供给管路17连接上沿着净烟气流动方向依次设置有第一气体干燥器5、第一压力控制阀6、和第一截止控制阀7，二氧化碳反应吸收塔1中的烟气与吸收液混合单元通过吸收液供液管路13和吸收液进料系统连2接；吸收液供液管路13上设置有进料泵9和第二截止控制阀23，烟气与吸收液混合单元通过反应液排放管路8和反应液储存罐3连接，反应液排放管路8上设置有第三截止控制阀25。
烟气与吸收液混合单元通过二氧化碳回收管路20和烟气供给管路17连接，二氧化碳回收管路20上沿着介质输送方向依次设置有第二干燥器和第二压力控制阀，实现未参与反应吸收逃逸的二氧化碳气体返回净烟气连接管路，重新进入反应吸收塔内进行进一步反应吸收。
烟气与吸收液混合单元采用单工质悬空射流、单工质浸没溶液射流、气液双工质射流引流、吸收液喷淋、烟气在溶液底部曝气等混合方式中的任意一种或组合。
吸收液吸收二氧化碳采用的具体方法有热钾碱法（苯菲尔法、砷碱法及空间位阻法等）、烷基醇胺吸收法（乙醇胺MEA 法、二乙醇胺 DEA 法、N-甲基二乙醇胺 MDEA法等）、氨水法和锂盐吸收法中的任意一种或组合。
吸收液进料系统2中的吸收液为碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氢氧化钙、碳酸钾、氢氧化钾、乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、单乙醇胺、Li2ZrO3、氨水等物质溶液中的任意一种或组合。
二氧化碳反应吸收塔1顶部设置二氧化碳浓度监测装置，当二氧化碳反应吸收塔1顶部二氧化碳浓度低于设定值时，引出的二氧化碳回收管路20的对空排放阀门打开，将剩余烟气排放至锅炉烟囱或直接对空排放。
二氧化碳反应吸收塔1底部为吸收液或反应液溶液，烟气以悬空射流、浸没在溶液内射流、烟气与吸收液通过射气引流抽气器混合、烟气从溶液底部的曝气管曝气等方式中的任意一种或组合，实现烟气与吸收液及反应液的充分的混合和反应。吸收液以悬空射流、浸没在溶液内射流、烟气与吸收液通过射气引流抽气器混合等方式中的任意一种或组合，实现吸收液与烟气的充分的混合和反应。
吸收液采用雾化喷嘴或喷淋喷头从塔上部进入二氧化碳反应吸收塔1内，利用雾化或喷淋的吸收液液滴从上到下与烟气从下向上的对流混合反应，生成反应液落入二氧化碳反应吸收塔1底部。
优选的，二氧化碳吸收系统还包括对系统各部位的温度、压力、二氧化碳浓度、氮气浓度、气压、吸收液浓度、反应液浓度、溶液流量等参数监测控制单元，用于实现实时监测及对上述参数的精确控制。
一种锅炉烟气二氧化碳吸收方法，包括以下步骤：
S1：根据锅炉周边用地情况，规划设计烟气二氧化碳吸收系统的规模，特别是确定进入吸收系统的烟气流量；确定吸收液的化学物质种类及具体的吸收方法和工艺路线；
S2：根据吸收塔的体积和容量，选择设计烟气与吸收液混合单元的工艺路线，选择包括烟气悬空射流、烟气浸没射流、吸收液悬空射流、烟气与吸收液通过射气引流抽气器混合、吸收液悬空喷淋、吸收液悬空雾化、烟气溶液底部曝气等任意工艺路线中的一种或组合；
S3：根据火电厂锅炉烟囱排烟情况，设计净烟气连接管路路由连接至二氧化碳反应吸收塔1，设计吸收液供液管路13并连接至二氧化碳反应吸收塔1，将烟气中的二氧化碳与氢吸收液反应生成反应液送入反应液储存罐3进行储存；
S4：设置系统控制程序，对系统各部位的温度、压力、二氧化碳浓度、氮气浓度、气压、吸收液浓度、反应液浓度、溶液流量等参数监测控制单元，实现实时监测及对上述参数的精确控制；
S5：二氧化碳反应吸收塔顶部设置二氧化碳浓度监测装置，当顶部二氧化碳浓度低于一定数值时，引出的二氧化碳回收管路的对空排放阀门打开，将剩余烟气排放至火电厂烟囱或直接对空排放。
实施例2
请参考图2，一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统，包括火电机组锅炉、汽轮机、发电机及其附属设备，火电厂的锅炉净烟气连接管路4通过烟气供给管路17连接至二氧化碳反应吸收塔1，烟气供给管路17连接上沿着净烟气流动方向依次设置有第一气体干燥器5、第一压力控制阀6、和第一截止控制阀7，二氧化碳反应吸收塔1中的烟气与吸收液混合单元通过吸收液供液管路13和吸收液进料系统连2接；吸收液供液管路13上设置有进料泵9和第二截止控制阀23，烟气与吸收液混合单元通过NaHCO3供应管路27和反应液储存罐3连接，反应液排放管路8上设置有第三截止控制阀25，反应液储存罐3用于存放NaHCO3溶液。
烟气与吸收液混合单元通过二氧化碳回收管路20和烟气供给管路17连接，二氧化碳回收管路20上沿着介质输送方向依次设置有第二干燥器和第二压力控制阀，实现未参与反应吸收逃逸的二氧化碳气体返回净烟气连接管路，重新进入反应吸收塔内进行进一步反应吸收。
烟气与吸收液混合单元采用单工质悬空射流、单工质浸没溶液射流、气液双工质射流引流、吸收液喷淋、烟气在溶液底部曝气等混合方式中的任意一种或组合。
吸收液吸收二氧化碳采用的具体方法有热钾碱法（苯菲尔法、砷碱法及空间位阻法等）、烷基醇胺吸收法（乙醇胺MEA 法、二乙醇胺 DEA 法、N-甲基二乙醇胺 MDEA法等）、氨水法和锂盐吸收法中的任意一种或组合。
二氧化碳反应吸收塔1顶部设置二氧化碳浓度监测装置，当二氧化碳反应吸收塔1顶部二氧化碳浓度低于设定值时，引出的二氧化碳回收管路20的对空排放阀门打开，将剩余烟气排放至锅炉烟囱或直接对空排放。
二氧化碳反应吸收塔1底部为吸收液或反应液溶液，烟气以悬空射流、浸没在溶液内射流、烟气与吸收液通过射气引流抽气器混合、烟气从溶液底部的曝气管曝气等方式中的任意一种或组合，实现烟气与吸收液及反应液的充分的混合和反应。吸收液以悬空射流、浸没在溶液内射流、烟气与吸收液通过射气引流抽气器混合等方式中的任意一种或组合，实现吸收液与烟气的充分的混合和反应。
吸收液采用雾化喷嘴或喷淋喷头从塔上部进入二氧化碳反应吸收塔1内，利用雾化或喷淋的吸收液液滴从上到下与烟气从下向上的对流混合反应，生成反应液落入二氧化碳反应吸收塔1底部。
优选的，二氧化碳吸收系统还包括对系统各部位的温度、压力、二氧化碳浓度、氮气浓度、气压、吸收液浓度、反应液浓度、溶液流量等参数监测控制单元，用于实现实时监测及对上述参数的精确控制。
吸收液选用氢氧化钠溶液，该溶液来自于火电厂内的电解盐水制烧碱的电解槽28；电解盐水制烧碱的电解槽28所用电力为火电厂调峰调频富余电力。电解盐水制烧碱的电解槽产生的氢气送入锅炉补燃或钢瓶储存或对外管道输送，产生的氯气压缩钢瓶储存对外销售。
实施例3
如图3所示，本实施例提供的烟气与吸收液混合单元为一种射流二氧化碳吸收反应器11，采用气液双工质射流引流的方式吸收二氧化碳，射流二氧化碳吸收反应器11顶部设置有尾气排放管20，底部通过反应液排出管路8连接至反应液储存罐3。二氧化碳通过烟气供给管路17进入射流二氧化碳吸收反应器11，烟气供给管路17分为两个支路，第一烟气供给支路连接至气液射流混合器14的进气口，第二烟气供给支路和烟气曝气管15连接，烟气曝气管15位于二氧化碳反应装置12下部，烟气曝气管15上开设有曝气孔16；吸收液供液管路13具有三个支路，第一吸收液供液支路和第二吸收液供液支路的末端分别连接有两个上下设置的吸收液喷淋单元12，吸收液喷淋单元12上设置有多个吸收液喷淋头17，第三吸收液供液支路和气液射流混合器14的进液口，使烟气中的二氧化碳与吸收液通过射气引流抽气器混合，同时，利用雾化或喷淋的溶液液滴从上到下与烟气从下向上的对流混合反应，生成反应液落入吸收塔底部，得到的最终反应液18收集在射流二氧化碳吸收反应器11底部，通过反应液排出管路8排放至反应液储存罐3。
实施例4
如图4所示，本实施例提供的烟气与吸收液混合单元为二氧化碳反应装置12，二氧化碳反应装置12采用吸收液悬空射流或单工质浸没射流的方式工作。
二氧化碳反应装置12顶部设置有尾气排放管20，底部通过反应液排出管路8连接至反应液储存罐3。二氧化碳通过烟气供给管路17进入二氧化碳反应装置12，烟气供给管路17和烟气曝气管15连接，烟气曝气管15位于二氧化碳反应装置12下部，烟气曝气管15上开设有曝气孔16；吸收液供液管路13具有两个支路，两个支路分别连接一个吸收液射流喷嘴22，其中一个吸收液射流喷嘴22悬空布置，另一个吸收液射流喷嘴22的出口位于吸收液液面以下，二氧化碳通过曝气孔16逸出并和吸收液反应，利用雾化或喷淋的溶液液滴从上到下与烟气从下向上的对流混合反应，生成反应液落入吸收塔底部，得到的最终反应液18收集在二氧化碳反应装置12底部，通过反应液排出管路8排放至反应液储存罐3。
实施例5
如图5所示，本实施例提供的烟气与吸收液混合单元为一种射流二氧化碳吸收反应器11，以烟气悬空射流的方式进行工作，射流二氧化碳吸收反应器11顶部设置有尾气排放管20，底部通过反应液排出管路8连接至反应液储存罐3。二氧化碳通过烟气供给管路17进入射流二氧化碳吸收反应器11，烟气供给管路17分为两个支路，第一烟气供给支路连接至烟气射流喷嘴19的进气口，烟气射流喷嘴19的出口位置高于二氧化碳吸收反应器11中的液面高度；第二烟气供给支路和烟气曝气管15连接，烟气曝气管15位于二氧化碳反应装置12下部，烟气曝气管15上开设有曝气孔16；吸收液供液管路13具有两个支路，第一吸收液供液支路和第二吸收液供液支路的末端分别连接有两个上下设置的吸收液喷淋单元12，吸收液喷淋单元12上设置有多个吸收液喷淋头17，吸收液从吸收液喷淋头17喷出，和烟气射流喷嘴19以及曝气孔16中逸出的二氧化碳反应，实现二氧化碳的吸收，得到的最终反应液18收集在射流二氧化碳吸收反应器11底部，通过反应液排出管路8排放至反应液储存罐3。
实施例6
如图6所示，本实施例提供的烟气与吸收液混合单元为一种射流二氧化碳吸收反应器11，以烟气浸没射流的方式进行工作，射流二氧化碳吸收反应器11顶部设置有尾气排放管20，底部通过反应液排出管路8连接至反应液储存罐3。二氧化碳通过烟气供给管路17进入射流二氧化碳吸收反应器11，烟气供给管路17分为两个支路，第一烟气供给支路连接至烟气射流喷嘴19的进气口，烟气射流喷嘴19的出气口浸没在二氧化碳吸收反应器11中的反应液中；第二烟气供给支路和烟气曝气管15连接，烟气曝气管15位于二氧化碳反应装置12下部，烟气曝气管15上开设有曝气孔16；吸收液供液管路13具有两个支路，第一吸收液供液支路和第二吸收液供液支路的末端分别连接有两个上下设置的吸收液喷淋单元12，吸收液喷淋单元12上设置有多个吸收液喷淋头17，利用雾化或喷淋的溶液液滴从上到下与烟气从下向上的对流混合反应，生成反应液落入吸收塔底部，实现二氧化碳的吸收，得到的最终反应液18收集在射流二氧化碳吸收反应器11底部，通过反应液排出管路8排放至反应液储存罐3。
实施例7
如图3或图5或图6所示，本实施例提供的烟气与吸收液混合单元为一种射流二氧化碳吸收反应器11，以吸收液悬空喷淋的方式进行工作，射流二氧化碳吸收反应器11顶部设置有尾气排放管20，底部通过反应液排出管路8连接至反应液储存罐3。二氧化碳通过烟气供给管路17进入射流二氧化碳吸收反应器11，吸收液供液管路13与设置在射流二氧化碳吸收反应器11中的吸收液喷淋单元12连接，吸收液喷淋单元12上设置有多个吸收液喷淋头17，吸收液从吸收液喷淋头17喷出，吸收二氧化碳反应，得到的最终反应液18收集在射流二氧化碳吸收反应器11底部，通过反应液排出管路8排放至反应液储存罐3。
实施例8
如图3或图5或图6所示，本实施例提供的烟气与吸收液混合单元为一种射流二氧化碳吸收反应器11，以吸收液悬空雾化的方式进行工作，射流二氧化碳吸收反应器11顶部设置有尾气排放管20，底部通过反应液排出管路8连接至反应液储存罐3。二氧化碳通过烟气供给管路17进入射流二氧化碳吸收反应器11，吸收液供液管路13与设置在射流二氧化碳吸收反应器11中的吸收液喷淋单元12连接，吸收液喷淋单元12上设置有多个吸收液喷淋头17，吸收液喷淋头17上设置有雾化器，吸收液以水雾的形式从吸收液喷淋头17喷出，吸收二氧化碳反应，得到的最终反应液18收集在射流二氧化碳吸收反应器11底部，通过反应液排出管路8排放至反应液储存罐3。
实施例9
如图3或图5或图6所示，本实施例提供的烟气与吸收液混合单元为一种射流二氧化碳吸收反应器11，以烟气溶液底部曝气的方式进行工作，二氧化碳反应装置12顶部设置有尾气排放管20，底部通过反应液排出管路8连接至反应液储存罐3。二氧化碳通过烟气供给管路17进入二氧化碳反应装置12，烟气供给管路17和烟气曝气管15连接，烟气曝气管15位于二氧化碳反应装置12下部，烟气曝气管15上开设有曝气孔16；二氧化碳通过曝气孔16逸出并和吸收液反应，得到的最终反应液18收集在二氧化碳反应装置12底部，通过反应液排出管路8排放至反应液储存罐3。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的锅炉烟气二氧化碳吸收系统及方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统，其特征在于，包括二氧化碳反应吸收塔（1），所述二氧化碳反应吸收塔（1）中设置有烟气与吸收液混合单元，所述烟气与吸收液混合单元烟气接口通过烟气供给管路（17）与火电厂的锅炉净烟气连接管路（4）连接，所述烟气与吸收液混合单元的吸收液接口通过吸收液供液管路（13）和吸收液进料系统（2）连接，所述反应吸收塔底部通过反应液排放管路（8）和反应液储存罐（3）连接；
二氧化碳通过烟气供给管路（17）进入射流二氧化碳吸收反应器（11），所述烟气供给管路（17）分为两个支路，第一烟气供给支路连接至烟气射流喷嘴（19）的进气口，烟气射流喷嘴（19）的出口位置高于二氧化碳吸收反应器（11）中的液面高度；第二烟气供给支路和烟气曝气管（15）连接，烟气曝气管（15）位于射流二氧化碳吸收反应器（11）下部，烟气曝气管（15）上开设有曝气孔（16）；吸收液供液管路（13）具有两个支路，第一吸收液供液支路和第二吸收液供液支路的末端分别连接有两个上下设置的吸收液喷淋单元（12）。
2.一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统，其特征在于，包括二氧化碳反应吸收塔（1），所述二氧化碳反应吸收塔（1）中设置有烟气与吸收液混合单元，所述烟气与吸收液混合单元烟气接口通过烟气供给管路（17）与火电厂的锅炉净烟气连接管路（4）连接，所述烟气与吸收液混合单元的吸收液接口通过吸收液供液管路（13）和吸收液进料系统（2）连接，所述反应吸收塔底部通过反应液排放管路（8）和反应液储存罐（3）连接；
二氧化碳通过烟气供给管路（17）进入射流二氧化碳吸收反应器（11），所述烟气供给管路（17）分为两个支路，第一烟气供给支路连接至烟气射流喷嘴（19）的进气口，烟气射流喷嘴（19）的出气口浸没在二氧化碳吸收反应器（11）中的反应液中；第二烟气供给支路和烟气曝气管（15）连接，烟气曝气管（15）位于射流二氧化碳吸收反应器（11）下部，烟气曝气管（15）上开设有曝气孔（16）；吸收液供液管路（13）具有两个支路，第一吸收液供液支路和第二吸收液供液支路的末端分别连接有两个上下设置的吸收液喷淋单元（12）。
3.一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统，其特征在于，包括二氧化碳反应吸收塔（1），所述二氧化碳反应吸收塔（1）中设置有烟气与吸收液混合单元，所述烟气与吸收液混合单元烟气接口通过烟气供给管路（17）与火电厂的锅炉净烟气连接管路（4）连接，所述烟气与吸收液混合单元的吸收液接口通过吸收液供液管路（13）和吸收液进料系统（2）连接，所述反应吸收塔底部通过反应液排放管路（8）和反应液储存罐（3）连接；
二氧化碳通过烟气供给管路（17）进入射流二氧化碳吸收反应器（11），烟气供给管路（17）分为两个支路，第一烟气供给支路连接至气液射流混合器（14）的进气口，第二烟气供给支路和烟气曝气管（15）连接，烟气曝气管（15）位于射流二氧化碳吸收反应器（11）下部，烟气曝气管（15）上开设有曝气孔（16）；吸收液供液管路（13）具有三个支路，第一吸收液供液支路和第二吸收液供液支路的末端分别连接有两个上下设置的吸收液喷淋单元（12），吸收液喷淋单元（12）上设置有多个吸收液喷淋头，第三吸收液供液支路和气液射流混合器（14）的进液口连接，使烟气中的二氧化碳与吸收液通过射气引流抽气器混合，同时，利用雾化或喷淋的溶液液滴从上到下与烟气从下向上的对流混合反应。
4.一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统，其特征在于，包括二氧化碳反应吸收塔（1），所述二氧化碳反应吸收塔（1）中设置有烟气与吸收液混合单元，所述烟气与吸收液混合单元烟气接口通过烟气供给管路（17）与火电厂的锅炉净烟气连接管路（4）连接，所述烟气与吸收液混合单元的吸收液接口通过吸收液供液管路（13）和吸收液进料系统（2）连接，所述反应吸收塔底部通过反应液排放管路（8）和反应液储存罐（3）连接；
二氧化碳通过烟气供给管路（17）进入二氧化碳反应装置，烟气供给管路（17）和烟气曝气管（15）连接，烟气曝气管（15）位于二氧化碳反应装置下部，烟气曝气管（15）上开设有曝气孔（16）；吸收液供液管路（13）具有两个支路，两个支路分别连接一个吸收液射流喷嘴，其中一个吸收液射流喷嘴悬空布置，另一个吸收液射流喷嘴的出口位于吸收液液面以下，二氧化碳通过曝气孔（16）逸出并和吸收液反应，利用雾化或喷淋的溶液液滴从上到下与烟气从下向上的对流混合反应。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统，其特征在于，所述二氧化碳反应吸收塔（1）顶部引出有二氧化碳回收管路（20），所述二氧化碳回收管路（20）连接至锅炉净烟气连接管路（4），所述二氧化碳回收管路（20）上设置有截止控制阀及气体干燥器。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统，其特征在于，所述二氧化碳反应吸收塔（1）顶部设置二氧化碳浓度监测装置。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统，其特征在于，吸收液进料系统（2）中的吸收液为氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液由火电厂内的电解盐水制烧碱的电解槽（28）制备；所述电解盐水制烧碱的电解槽（28）所用电力为火电厂调峰调频富余电力。
CN202110162510.9A 2021-02-05 2021-02-05 一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统和方法 Active CN112957892B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110162510.9A CN112957892B (zh) 2021-02-05 2021-02-05 一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110162510.9A CN112957892B (zh) 2021-02-05 2021-02-05 一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112957892A CN112957892A (zh) 2021-06-15
CN112957892B true CN112957892B (zh) 2022-09-20

Family

ID=76274671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110162510.9A Active CN112957892B (zh) 2021-02-05 2021-02-05 一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112957892B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114377522A (zh) * 2022-01-21 2022-04-22 安徽理工大学 一种碳封存装置及使用方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009226367A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Chiyoda Kako Kensetsu Kk 脱硫脱炭装置および二酸化炭素除去方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10216473A (ja) * 1997-02-13 1998-08-18 Babcock Hitachi Kk 湿式排煙脱硫装置およびその脱硫方法
CN103084040B (zh) * 2011-10-28 2015-09-23 中国石油化工股份有限公司 一种吸收脱除二氧化碳的方法
CN103007753A (zh) * 2012-12-31 2013-04-03 上海电气石川岛电站环保工程有限公司 一种非均相Fenton试剂及其制备方法和应用
CN103406010B (zh) * 2013-08-14 2015-07-29 北京天壕环保科技有限公司 一种脱硫脱硝除尘装置
EP3094401A4 (en) * 2014-01-17 2017-08-09 Skyonic Corporation Acid gas removal from a gaseous stream
CN104084015B (zh) * 2014-04-23 2016-01-20 林小晓 一种净化污染空气的系统及其工作方法
CN104190233B (zh) * 2014-09-09 2015-12-09 东南大学 一种烟气下冲射流式脱硫装置
CN109232161A (zh) * 2018-11-15 2019-01-18 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种电厂烟气中二氧化碳回收与利用系统及方法
CN109513323A (zh) * 2018-12-19 2019-03-26 伟明环保设备有限公司 一种用于湿法脱酸的实时监测与节能降耗系统及方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009226367A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Chiyoda Kako Kensetsu Kk 脱硫脱炭装置および二酸化炭素除去方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112957892A (zh) 2021-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112957902A (zh) 火电厂烟气烧碱溶液二氧化碳吸收系统和方法
KR102232540B1 (ko) 선박의 온실가스 배출 저감장치 및 이를 구비한 선박
CN103223292B (zh) 酸性尾气氨法烟气治理方法及装置
CN201912884U (zh) 一种带有两级气体分布器的氨法脱硫装置
CN102217152B (zh) 气液接触器和排放物清洁系统及方法
CN116490678A (zh) 船舶的温室气体减排装置及具备其的船舶
KR102231449B1 (ko) 선박의 온실가스 배출 저감장치 및 이를 구비한 선박
CN103657349A (zh) 工艺气体的脱硫和冷却
CN213656765U (zh) 垃圾焚烧发电系统
CN112957892B (zh) 一种锅炉烟气二氧化碳吸收系统和方法
CN214437915U (zh) 一种烟气射流混合吸收液二氧化碳反应罐
CN108465376A (zh) 一种基于空气催化氧化吸收烟气的湿法脱硝系统及方法
CN102946976A (zh) 借助于利用氢氧化钠溶液吸收用于从空气和从来自燃烧器和内燃机的燃烧气体中除去酸性气体的方法以及用于获得碳酸钠以便获得碳信用的方法
CN111558291A (zh) 一种焦化废水处理及臭气除臭系统及工艺
CN108816037A (zh) 一种用于养殖场废气的微生物处理系统及处理方法
KR102231467B1 (ko) 선박의 온실가스 배출 저감장치 및 이를 구비한 선박
CN110227336A (zh) 一种生物固碳烟气净化系统及其方法
CN220609775U (zh) 一种电解次氯酸钠发生器气液分离装置
CN214715653U (zh) 一种利用气液射流混合的二氧化碳吸收反应器
KR102231448B1 (ko) 선박의 온실가스 배출 저감장치 및 이를 구비한 선박
EP4234898A1 (en) Device for reducing greenhouse gas emissions from vessel and vessel comprising same device
CN108434967A (zh) 一种基于空气氧化吸收烟气的湿法脱硝系统及方法
CN212492326U (zh) 一种焦化废水处理及废气除臭系统用洗涤塔
CN214715654U (zh) 一种吸收液射流混合烟气吸收二氧化碳反应装置
CN210278756U (zh) 一种高效率的脱硫脱硝装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant