CN113713612A - 一种镁法船舶废气脱硫固碳一体化系统及方法 - Google Patents
一种镁法船舶废气脱硫固碳一体化系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113713612A CN113713612A CN202111151381.XA CN202111151381A CN113713612A CN 113713612 A CN113713612 A CN 113713612A CN 202111151381 A CN202111151381 A CN 202111151381A CN 113713612 A CN113713612 A CN 113713612A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- desulfurization
- magnesium
- decarburization
- liquid
- waste gas
- 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.)
- Granted
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
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
-
- 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
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/507—Sulfur oxides by treating the gases with other liquids
-
- 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
- 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
- B01D2258/01—Engine exhaust gases
- B01D2258/012—Diesel engines and lean burn gasoline engines
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明属于船舶废气处理领域,尤其涉及一种镁法船舶废气脱硫固碳一体化系统及方法。包括综合洗涤塔、海水泵、固液分离器Ⅰ、脱硫循环池、固液分离器Ⅱ、曝气氧化池、脱碳循环池、再生反应池、固液分离器Ⅲ、冷却结晶器、储罐Ⅰ、储罐Ⅱ;除尘洗涤液为海水,脱硫吸收液为氢氧化镁,脱碳吸收液为醇胺或氨基酸盐溶液,脱碳富液在再生反应池中被氢氧化镁和脱硫副产物硫酸镁化学再生恢复吸收能力,吸收的二氧化碳被矿化为碳酸镁封存。本发明利用氢氧化镁和脱硫副产物固化二氧化碳,将脱硫固碳有机结合,使船舶废气的脱硫固碳工艺集成于同一吸收塔内,极大减少装置体积和系统复杂程度。
Description
技术领域
本发明属于船舶废气处理领域,尤其涉及一种镁法船舶废气脱硫固碳一体化系统及方法。
背景技术
船舶运输承载着全球90%的贸易量,但同时产生严重的环境问题。随着规制船舶环境污染和降耗减排的国际公约及相关规划文件相继出台,且标准和规范日益严苛,绿色低碳已成为船舶航运业发展的必然趋势。国际海事组织(IMO)前期有关限制船舶硫氧化物和氮氧化物排放公约已经在全球或部分敏感区域生效,废气后处理技术已被证实是履约的有效手段。近期,IMO在MEPC 72决议中制定了航运业温室气体减排的初步战略,全球航运业又面临着碳减排路径的选择。发展零碳燃料,如氢、氨等可实现航运零碳排放,但目前技术成熟度低、成本高,此外其安全性和配套基础设施建设不完备等问题严重制约其尽早市场化应用。同时,目前正在服役的存量船舶的减排问题也关乎IMO战略目标的成功实施。寻求一条有效的过渡技术路线用于达成IMO战略的阶段目标,为零碳的总体目标实现提供缓冲区域成为航运业的重要议题。
基于在船舶硫氧化物和氮氧化物排放控制上的成功经验,研究者提出采用后处理的方式,将船舶废气中的二氧化碳捕集以达到碳减排的目标。因国际公约中规定了洗涤水中硝酸盐的排放限值,因此,目前的脱硝技术如选择性催化还原(SCR)为主,而二氧化硫易溶于水,现行做法通常以废气清洗系统(EGC)脱除船舶废气中的硫氧化物。二氧化碳与二氧化硫性质相似,均属于酸性气体,同样可采用洗涤的方式予以去除。但受限于船舶的可用空间,难以在船上安装两套废气洗涤系统分别用于去除废气中的二氧化硫和二氧化碳,如何实现船舶脱硫固碳一体化是该技术方案是否可成功实施的关键。
现有的二氧化碳捕集方案大多采用醇胺溶剂吸收二氧化碳,吸收剂富液热再生后分离出二氧化碳并压缩储存,该工艺系统体积庞大,且无法与现行脱硫系统难以兼容。本课题组前期首创提出了镁基法船用脱硫系统目前已发展成为行业技术趋势,国外主流的EGC系统生产商阿法拉伐、瓦锡兰等均将产品升级为镁法系统。二氧化碳与氢氧化镁反应生产碳酸镁是一个放热过程,可自发进行,具有热力学优势,但反应速率较低。
发明内容
本发明以氢氧化镁为脱硫吸收液、氨基酸盐或醇胺溶液为脱碳吸收剂,通过以醇胺或氨基酸盐溶液高效吸收二氧化碳-氢氧化镁或镁盐再生的方式,将有望在同一洗涤塔内实现船舶废气的脱硫固碳一体化处理,并充分利用脱硫产生的镁盐,达到脱硫脱碳耦合的目的。
为了实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
本发明一方面提供一种镁法船舶废气脱硫固碳一体化系统,包括综合洗涤塔、海水泵、固液分离器Ⅰ、脱硫循环池、固液分离器Ⅱ、曝气氧化池、脱碳循环池、再生反应池、固液分离器Ⅲ、冷却结晶器、储罐Ⅰ、储罐Ⅱ;
所述综合洗涤塔沿气体流动方向依次为废气入口、文丘里洗涤除尘区、脱硫吸收区、接液斗、脱碳吸收区和废气出口,其中所述文丘里洗涤除尘区位于综合洗涤塔塔体的一侧,其下部侧面与脱硫吸收区相连,所述脱硫吸收区上方依次为接液斗、脱碳吸收区和废气出口,接液斗用于汇集脱碳废液;
所述文丘里洗涤除尘区的进液口与海水泵相连,用于接收海水,排液口与固液分离器I连接;
所述脱硫吸收区的排液口与脱硫循环池的进口Ⅰ相连;
所述脱硫循环池的进口Ⅱ与储罐Ⅰ相连,进口Ⅲ经阀门与海水泵相连;
所述脱硫循环池的出口经脱硫循环泵分两路连接,第一路与脱硫吸收区的进口连接,第二路与固液分离器Ⅱ的进口连接;
所述固液分离器Ⅱ的固相出口与曝气氧化池的进口相连;
所述曝气氧化池的出口与再生反应池的进口Ⅰ相连;
所述接液斗的出口与脱碳循环池的进口Ⅰ相连;
所述脱碳循环池的进口Ⅱ与储罐Ⅱ相连;
所述脱碳循环池的出口经脱碳循环泵分两路连接,第一路与脱碳吸收区的进口连接,第二路经调节阀与再生反应池的进口Ⅱ相连;
所述再生反应池的进口Ⅲ与储罐Ⅰ相连;
所述再生反应池出口与固液分离器Ⅲ的进口相连;
所述固液分离器Ⅲ的液相出口与冷却结晶器的进口相连;
所述冷却结晶器的清液出口与脱碳循环池的进口Ⅲ相连。
上述技术方案中,进一步地,所述系统还包括储罐Ⅲ、储罐Ⅳ、储罐Ⅴ,所述储罐Ⅲ与固液分离器Ⅲ的固相出口相连,所述储罐Ⅳ与冷却结晶器的固相出口相连,所述储罐Ⅴ与固液分离器Ⅰ的固相出口相连。
上述技术方案中,进一步地,所述系统还包括氧化风机,所述氧化风机与曝气氧化池底部的曝气管相连。
本发明另一方面提供一种镁法船舶废气脱硫固碳的方法,所述利用权利要求上述镁法船舶废气脱硫固碳一体化系统,包括以下步骤:
S1、除尘:船舶柴油机废气经综合洗涤塔的废气入口进入文丘里洗涤除尘区,同时由海水泵抽取海水接入文丘里洗涤除尘区,海水与废气接触,以去除废气中的颗粒物并且降低废气的温度,洗涤除尘废水经固液分离器I进行分离,得到的清液直接排放入海,得到的颗粒物进行收集;
S2、脱硫:经S1降温、除尘后的废气进入脱硫吸收区,同时氢氧化镁浆料由脱硫循环池也进入脱硫吸收区,废气中的二氧化硫与氢氧化镁浆料接触反应生成亚硫酸镁,产生的脱硫吸收废液经脱硫吸收区底部的排液口进入脱硫循环池,经脱硫循环泵提升后其中一路进入脱硫吸收区进行循环喷淋,另一路经调节阀Ⅰ进入固液分离器Ⅱ进行分离,分离得到的清液直接排放入海,分离得到亚硫酸镁及未反应的氢氧化镁进入曝气氧化池中将亚硫酸镁氧化生成硫酸镁;
S3、脱碳:经S2脱硫处理后的废气进入脱碳吸收区,同时氨基酸盐溶液或醇胺溶液由脱碳循环池进入脱碳吸收区,与废气接触反应,废气中的二氧化碳被氨基酸盐溶液或醇胺溶液吸收,处理后的废气经废气出口排入大气,产生的脱碳富液汇集至接液斗,经接液斗进入脱碳循环池,经脱碳循环泵提升后其中一路进入脱碳吸收区进行循环喷淋;
S4、再生、固碳:另一路经调节阀Ⅱ进入再生反应池,与氢氧化镁以及S2生成的硫酸镁进行反应生成碳酸镁,同时使氨基酸盐溶液或醇胺溶液再生,生成的产物进入固液分离器Ⅲ进行分离,分离得到的清液和碳酸镁;
S5、结晶:S4中得到的清液进入冷却结晶器中进行结晶,结晶后得到的硫酸盐结晶进行收集,得到的氨基酸盐溶液或醇胺溶液循环至脱碳循环池再次利用。
上述技术方案中,进一步地,所述S1中分离得到的颗粒物储存在储罐Ⅴ中。
上述技术方案中,进一步地,所述S4中分离得到的硫酸镁储存在储罐Ⅲ中。
上述技术方案中,进一步地,所述S5中结晶得到的硫酸盐结晶储存在储罐Ⅳ中。上述技术方案中,进一步地,氨基酸盐溶液的浓度为0.5~1mol/L,包括甘氨酸、精氨酸、丙氨酸、脯氨酸、肌氨酸、赖氨酸的钾、钠或锂盐溶液的一种或多种;醇胺溶液的浓度为0.5~1mol/L,包括单乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、三乙醇胺、哌嗪、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的一种或多种。
本发明具有以下有益效果:
1.本发明脱碳富液在再生反应池中被氢氧化镁和脱硫副产物硫酸镁化学再生恢复吸收能力,吸收的二氧化碳被矿化为碳酸镁封存,将脱硫固碳有机结合,使船舶废气的脱硫固碳工艺集成于同一吸收塔内,极大减少装置体积和系统复杂程度,更适用于船舶。
2.在吸收二氧化硫的同时,使氢氧化镁中的镁溶出为离子形态,用于后续的矿化二氧化碳处理,将脱硫与固碳有机结合。
3.以氨基酸盐或醇胺溶液作为脱碳吸收剂吸收二氧化碳,再以镁盐和氢氧化镁固化封存二氧化碳,既解决了氨基酸盐或乙醇胺溶液吸收法需要大量的热再生的问题,也解决了镁盐或氢氧化镁吸收二氧化碳速率慢的难题。
4.将二氧化碳以固体形式封存在船上,解决了船舶上二氧化碳的安全存储难题,并可获得有价值的副产物,如碳酸镁、硫酸钠等。
附图说明
图1为本发明一种船载二氧化碳捕集与封存装置结构示意图;
其中:1、废气入口;2、综合洗涤塔,2.1、文丘里洗涤除尘区,2.2、脱硫吸收区,2.3、接液斗,2.4、脱碳吸收区;3、海水泵;4、固液分离器I;5、脱硫循环池;6、脱硫循环泵;7、固液分离器II;8、曝气氧化池;9、氧化风机;10、脱碳循环池;11、脱碳循环泵;12、再生反应池;13、固液分离器III;14、冷却结晶器;15、储罐I;16、储罐Ⅱ;17、储罐Ⅲ;18、储罐Ⅳ;19、储罐V;20、调节阀Ⅰ;21、调节阀Ⅱ;22、废气出口。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。
一种镁法船舶废气脱硫固碳一体化系统,结构如图1所示,包括综合洗涤塔2、海水泵3、固液分离器Ⅰ4、脱硫循环池5、固液分离器Ⅱ7、曝气氧化池8、氧化风机9、脱碳循环池10、再生反应池12、固液分离器Ⅲ13、冷却结晶器14、储罐Ⅰ15、储罐Ⅱ16、储罐Ⅲ17、储罐Ⅳ18、储罐Ⅴ19、调节阀Ⅰ20和调节阀Ⅱ21;
综合洗涤塔2沿气体流动方向依次为废气入口1、文丘里洗涤除尘区2.1、脱硫吸收区2.2、接液斗2.3、脱碳吸收区2.4和废气出口22,其中文丘里洗涤除尘区2.1位于综合洗涤塔2塔体的一侧,其下部侧面与脱硫吸收区2.2相连,脱硫吸收区2.2上方依次为接液斗2.3、脱碳吸收区2.4和废气出口22;
文丘里洗涤除尘区2.1的进液口与海水泵3相连,排液口与固液分离器I4连接,固液分离器的固相出口与储罐Ⅴ19相连;
脱硫吸收区2.2的排液口与脱硫循环池的进口Ⅰ相连;
脱硫循环池5的进口Ⅱ与储罐Ⅰ15相连,进口Ⅲ与海水泵3相连;
脱硫循环池5的出口经脱硫循环泵6分两路连接,第一路与脱硫吸收区2.2的进口连接,第二路经调节阀Ⅰ20与固液分离器Ⅱ7的进口连接;
固液分离器Ⅱ7的固相出口与曝气氧化池8的进口相连;
曝气氧化池8底部的曝气管与氧化风机9相连
曝气氧化池8的出口与再生反应池12的进口Ⅰ相连;
接液斗2.3的出口与脱碳循环池10的进口Ⅰ相连;
脱碳循环池10的进口Ⅱ与储罐Ⅱ16相连;
脱碳循环池10的出口经脱碳循环泵11分两路连接,第一路与脱碳吸收区2.4的进口连接,第二路经调节阀Ⅱ与再生反应池12的进口Ⅱ相连;
再生反应池12的进口Ⅲ与储罐Ⅰ15相连;
再生反应池12出口与固液分离器Ⅲ13的进口相连;
固液分离器Ⅲ13的液相出口与冷却结晶器14的进口相连,固相出口与储罐Ⅲ17相连;
冷却结晶器14的清液出口与脱碳循环池10的进口Ⅲ相连,固相出口与储罐Ⅳ18相连。
本发明提供一种镁法船舶废气脱硫固碳的方法,利用上述镁法船舶废气脱硫固碳一体化系统,包括以下步骤:
S1、除尘:船舶柴油机废气经船用柴油机排气管由综合洗涤塔2的废气入口1进入文丘里洗涤除尘区2.1,同时由海水泵3抽取海水接入文丘里洗涤除尘区2.1,海水与废气接触,以去除废气中的颗粒物并且降低废气的温度,洗涤除尘废水经固液分离器I4进行分离,清液直接排放入海,分离得到的颗粒物储存在储罐Ⅴ19中;
S2、脱硫:经S1降温、除尘后的废气进入脱硫吸收区2.2,脱硫吸收剂氢氧化镁由储罐Ⅰ15进入脱硫循环池5,同时由海水泵3抽取海水接入脱硫循环池5,经混合得到氢氧化镁浆料,氢氧化镁浆料经脱硫循环池5进入脱硫吸收区2.2,废气中的二氧化硫与氢氧化镁浆料接触反应生成亚硫酸镁,脱硫吸收废液经脱硫吸收区2.2底部的排液口进入脱硫循环池5,经脱硫循环泵6提升后其中一路进入脱硫吸收区2.2进行循环喷淋,另一路经调节阀Ⅰ20进入固液分离器Ⅱ7进行分离,通过补充氢氧化镁至脱硫循环池5,控制循环喷淋吸收剂的pH为6.5以上,分离得到的清液直接排放入海,分离得到亚硫酸镁及未反应的氢氧化镁进入曝气氧化池8中将亚硫酸镁氧化成硫酸镁;
S3、脱碳:经S2脱硫处理后的废气进入脱碳吸收区2.4,脱碳循环池10中的脱碳吸收剂氨基酸盐溶液或醇胺溶液进入脱碳吸收区2.4,与废气接触反应,废气中的二氧化碳被氨基酸盐溶液或醇胺溶液吸收,,处理后的废气经废气出口22排入大气,产生的脱碳富液汇集至接液斗2.3,经接液斗2.3进入脱碳循环池10,经脱碳循环泵11提升后其中一路进入脱碳吸收区2.4进行循环喷淋;
S4、再生、固碳:由于随着脱碳循环池10脱碳富液中的氨基酸盐或醇胺浓度降低,不能满足脱碳吸收区2.4中吸收剂的浓度要求,另一路经调节阀Ⅱ21进入再生反应池12,与S2生成的硫酸镁、由储罐Ⅰ15进入的氢氧化镁在再生反应池12中进行反应,生成碳酸镁沉淀进行固碳,同时使氨基酸盐或者醇胺溶液再生恢复吸收二氧化碳的能力,随后进入固液分离器Ⅲ13进行分离,分离得到清液和碳酸镁,碳酸镁储存在储罐Ⅲ17中;
S5、结晶:S4中得到的清液进入冷却结晶器14中进行结晶,结晶后得到硫酸盐结晶和再生的氨基酸盐溶液或醇胺溶液,再生的脱碳吸附剂循环至脱碳循环池10再次利用,硫酸盐结晶储存在储罐Ⅳ中。
涉及的化学反应式如下:
氢氧化镁脱硫(脱硫吸收区):
SO2+Mg(OH)2→H2O+MgSO3
亚硫酸镁氧化(曝气氧化池):
2MgSO3+O2→2MgSO4
二氧化碳吸收(脱碳吸收区):
(1)单乙醇胺(R为-CH2CH2OH):
RNH2+CO2→RNHCOO-RNH2 +
RNH2+RNHCOO-RNH3 +→2RNH3 ++RNHCOO-
RNHCOO-+2H2O→RNH2+HCO3 -
HCO3 -+H2O→CO3 2-+H3O+
(2)氨基乙酸盐(R为-CH2):
2H2NRCOO-+CO2→-OOCRNHCOO-++H3NRCOO-
-OOCRNHCOO-+H2O→H2NRCOO-+HCO3 -
HCO3 -+H2O→CO3 2-+H3O+
矿化再生(脱碳吸收液再生池):
(1)CO3 2-+Mg2+→MgCO3
单乙醇胺再生(R为-CH2CH2OH):
(2)RNH3 ++OH-→RNH2+H2O
氨基乙酸盐再生(R为-CH2):
(3)+H3NRCOO-+OH-→H2NRCOO-+H2O
镁离子来源于硫酸镁和氢氧化镁溶解,OH-来源于氢氧化镁溶解。
需要说明的是,储罐II16中为氨基酸盐或醇胺溶液,其浓度为0.5-1mol/L,氨基酸盐包括甘氨酸、精氨酸、丙氨酸、脯氨酸、肌氨酸、赖氨酸的钾、钠或锂盐溶液的一种或多种,醇胺溶液包括单乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、三乙醇胺、哌嗪、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的一种或多种。
以上实施例仅仅是本发明的优选施例,并非对于实施方式的限定。本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种镁法船舶废气脱硫固碳一体化系统,其特征在于,包括综合洗涤塔(2)、海水泵(3)、固液分离器Ⅰ(4)、脱硫循环池(5)、固液分离器Ⅱ(7)、曝气氧化池(8)、脱碳循环池(10)、再生反应池(12)、固液分离器Ⅲ(13)、冷却结晶器(14)、储罐Ⅰ(15)、储罐Ⅱ(16);
所述综合洗涤塔(2)沿气体流动方向依次为废气入口(1)、文丘里洗涤除尘区(2.1)、脱硫吸收区(2.2)、接液斗(2.3)、脱碳吸收区(2.4)和废气出口(22),其中所述文丘里洗涤除尘区(2.1)位于综合洗涤塔(2)塔体的一侧,其下部侧面与脱硫吸收区(2.2)相连,所述脱硫吸收区(2.2)上方依次为接液斗(2.3)、脱碳吸收区(2.4)和废气出口(22);
所述文丘里洗涤除尘区(2.1)的进液口与海水泵(3)相连,排液口与固液分离器I(4)相连;
所述脱硫循环池(5)的进口分别与海水泵(3)、脱硫吸收区(2.2)的排液口、储罐Ⅰ(15)相连;
所述脱硫循环池(5)的出口经脱硫循环泵(6)分两路连接,第一路与脱硫吸收区(2.2)的进口相连,第二路与经调节阀Ⅰ(20)与固液分离器Ⅱ(7)的进口相连;
所述固液分离器Ⅱ(7)的固相出口与曝气氧化池(8)的进口相连;
所述曝气氧化池(8)的出口与再生反应池(12)的进口相连;
所述脱碳循环池(10)的进口分别与接液斗(4)、储罐Ⅱ(16)相连;
所述脱碳循环池(10)的出口经脱碳循环泵(11)分两路连接,第一路与脱碳吸收区(2.4)的进口连接,第二路通过调节阀Ⅱ(21)与再生反应池(12)进口相连;
所述储罐Ⅰ(15)也与再生反应池(12)的进口相连;
所述再生反应池(12)的出口与固液分离器Ⅲ(13)的进口相连;
所述固液分离器Ⅲ(13)的液相出口与冷却结晶器(14)的进口相连;
所述冷却结晶器(14)的清液出口也与脱碳循环池(10)的进口相连。
2.根据权利要求1所述的镁法船舶废气脱硫固碳一体化系统,其特征在于,所述系统还包括储罐Ⅲ(17)、储罐Ⅳ(18)、储罐Ⅴ(19),所述储罐Ⅲ(17)与固液分离器Ⅲ(13)的固相出口相连,所述储罐Ⅳ(18)与冷却结晶器(14)的固相出口相连,所述储罐Ⅴ(19)与固液分离器Ⅰ(4)的固相出口相连。
3.根据权利要求1所述的镁法船舶废气脱硫固碳一体化系统,其特征在于,所述系统还包括氧化风机(9),所述氧化风机(9)与曝气氧化池(8)底部的曝气管相连。
4.一种镁法船舶废气脱硫固碳的方法,其特征在于,所述利用权利要求1-4任一项所述镁法船舶废气脱硫固碳一体化系统,包括以下步骤:
S1、除尘:船舶柴油机废气经综合洗涤塔(2)的废气入口(1)进入文丘里洗涤除尘区(2.1),同时由海水泵(3)抽取海水接入文丘里洗涤除尘区(2.1),海水与废气接触,以去除废气中的颗粒物并且降低废气的温度,洗涤除尘废水经固液分离器I(4)进行分离,得到的清液直接排放入海,得到的颗粒物进行收集;
S2、脱硫:经S1降温、除尘后的废气进入脱硫吸收区(2.2),同时氢氧化镁浆料由脱硫循环池(5)也进入脱硫吸收区(2.2),废气中的二氧化硫与氢氧化镁浆料接触反应生成亚硫酸镁,产生的脱硫吸收废液经脱硫吸收区(2.2)底部的排液口进入脱硫循环池(5),经脱硫循环泵(6)提升后其中一路进入脱硫吸收区(2.2)进行循环喷淋,另一路经调节阀Ⅰ(20)进入固液分离器Ⅱ(7)进行分离,分离得到的清液直接排放入海,分离得到亚硫酸镁及未反应的氢氧化镁进入曝气氧化池(8)中将亚硫酸镁氧化生成硫酸镁;
S3、脱碳:经S2脱硫处理后的废气进入脱碳吸收区(2.4),同时氨基酸盐溶液或醇胺溶液由脱碳循环池(10)进入脱碳吸收区(2.4),与废气接触反应,废气中的二氧化碳被氨基酸盐溶液或醇胺溶液吸收,处理后的废气经废气出口(22)排入大气,产生的脱碳富液汇集至接液斗(2.3),经接液斗(2.3)进入脱碳循环池(10),经脱碳循环泵(11)提升后其中一路进入脱碳吸收区(2.4)进行循环喷淋;
S4、再生、固碳:另一路经调节阀Ⅱ(21)进入再生反应池(12),与氢氧化镁以及S2生成的硫酸镁进行反应生成碳酸镁,同时使氨基酸盐溶液或醇胺溶液再生,生成的产物进入固液分离器Ⅲ(13)进行分离,分离得到的清液和碳酸镁;
S5、结晶:S4中得到的清液进入冷却结晶器(14)中进行结晶,结晶后得到的硫酸盐结晶进行收集,得到的氨基酸盐溶液或醇胺溶液循环至脱碳循环池(10)再次利用。
5.根据权利要求4所述的镁法船舶废气脱硫固碳的方法,其特征在于,所述S1中分离得到的颗粒物储存在储罐Ⅴ(19)中。
6.根据权利要求4所述的镁法船舶废气脱硫固碳的方法,其特征在于,所述S4中分离得到的碳酸镁储存在储罐Ⅲ(17)中。
7.根据权利要求4所述的镁法船舶废气脱硫固碳的方法,其特征在于,所述S5中结晶得到的硫酸盐结晶储存在储罐Ⅳ(18)中。
8.根据权利要求4所述的镁法船舶废气脱硫固碳的方法,其特征在于,氨基酸盐溶液的浓度为0.5~1mol/L,包括甘氨酸、精氨酸、丙氨酸、脯氨酸、肌氨酸、赖氨酸的钾、钠或锂盐溶液的一种或多种;醇胺溶液的浓度为0.5~1mol/L,包括单乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、三乙醇胺、哌嗪、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的一种或多种。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111151381.XA CN113713612B (zh) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | 一种镁法船舶废气脱硫固碳一体化系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111151381.XA CN113713612B (zh) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | 一种镁法船舶废气脱硫固碳一体化系统及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113713612A true CN113713612A (zh) | 2021-11-30 |
CN113713612B CN113713612B (zh) | 2023-07-14 |
Family
ID=78685310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111151381.XA Active CN113713612B (zh) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | 一种镁法船舶废气脱硫固碳一体化系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113713612B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114452790A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-10 | 嘉兴市碳捕手科技有限责任公司 | 一种废气中二氧化碳吸收和矿化利用的方法 |
CN114939331A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-08-26 | 浙江菲达环保科技股份有限公司 | 一种硫碳协同一体化湿法脱除装置 |
WO2023225063A1 (en) * | 2022-05-17 | 2023-11-23 | Carbon Engineering Ltd. | Gas-liquid contactor for capturing carbon dioxide |
CN117104409A (zh) * | 2023-10-18 | 2023-11-24 | 中太能源科技(上海)有限公司 | 一种用于船舶脱硫脱碳的储存装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8545782B1 (en) * | 2012-10-16 | 2013-10-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | CO2 recovery apparatus and CO2 recovery method |
CN107349759A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-11-17 | 哈尔滨工程大学 | 一种船舶尾气联合脱硫脱碳处理装置 |
CN113069921A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-06 | 大连海事大学 | 一种船舶废气湿法脱硫脱硝一体化装置及方法 |
-
2021
- 2021-09-29 CN CN202111151381.XA patent/CN113713612B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8545782B1 (en) * | 2012-10-16 | 2013-10-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | CO2 recovery apparatus and CO2 recovery method |
CN107349759A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-11-17 | 哈尔滨工程大学 | 一种船舶尾气联合脱硫脱碳处理装置 |
CN113069921A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-06 | 大连海事大学 | 一种船舶废气湿法脱硫脱硝一体化装置及方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114452790A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-10 | 嘉兴市碳捕手科技有限责任公司 | 一种废气中二氧化碳吸收和矿化利用的方法 |
WO2023225063A1 (en) * | 2022-05-17 | 2023-11-23 | Carbon Engineering Ltd. | Gas-liquid contactor for capturing carbon dioxide |
CN114939331A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-08-26 | 浙江菲达环保科技股份有限公司 | 一种硫碳协同一体化湿法脱除装置 |
CN117104409A (zh) * | 2023-10-18 | 2023-11-24 | 中太能源科技(上海)有限公司 | 一种用于船舶脱硫脱碳的储存装置 |
CN117104409B (zh) * | 2023-10-18 | 2024-03-08 | 中太能源科技(上海)有限公司 | 一种用于船舶脱硫脱碳的储存装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113713612B (zh) | 2023-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113713612B (zh) | 一种镁法船舶废气脱硫固碳一体化系统及方法 | |
CN105854560B (zh) | 烟气脱硫脱硝的方法 | |
US8703082B2 (en) | Method for capturing CO2 from exhaust gas | |
US10226733B2 (en) | Process for CO2 capture using carbonates and biocatalysts | |
CN102350197B (zh) | 基于氧化镁的烟气脱硫脱硝装置和方法 | |
JP3349346B2 (ja) | 脱硫脱炭酸プロセス | |
KR20230004591A (ko) | 통합된 암모니아-기반 탈황 및 탈탄소 장치 및 방법 | |
AU2009284712A1 (en) | Treatment of CO2-depleted flue gases | |
CN113731134B (zh) | 一种船载二氧化碳捕集与封存装置及方法 | |
KR101937801B1 (ko) | 배기가스로부터 이산화탄소 및 황산화물을 제거하는 방법 및 제거 장치 | |
JP2016515936A (ja) | 吸収媒体、吸収媒体を製造するための方法、並びに酸性ガスから硫化水素を分離するための方法及び装置 | |
CN103007691A (zh) | 一种船用燃机烟气脱硫脱硝一体化方法及设备 | |
CN109647165A (zh) | 一种以循环吸收液同时脱除烟气中NOx、SO2的工艺 | |
US20100135881A1 (en) | Process for simultaneous removal of carbon dioxide and sulfur oxides from flue gas | |
CN202823140U (zh) | 用于船用燃机尾气处理的电解法海水脱硫装置 | |
CN102371110B (zh) | 一种烟气脱硫脱硝方法 | |
JPH0523535A (ja) | 燃焼排ガスから酸性ガスの除去方法 | |
JP3716195B2 (ja) | 脱硫脱炭酸方法 | |
KR102300724B1 (ko) | 선박 배기가스의 정화장치 및 이를 이용한 선박 배기가스의 정화방법 | |
CN113244753A (zh) | 烟气二氧化碳回收及资源化利用装置及方法 | |
WO2015085353A1 (en) | Method and apparatus for removing carbon dioxide from flue gas | |
JPH0338219A (ja) | 排ガスからの炭酸ガスの除去、回収方法 | |
CN216572381U (zh) | 一种液-固分相式的二氧化碳吸收和原位利用系统 | |
US20240287924A1 (en) | Method and apparatus for purifying exhaust gas of vessel and vessel including the same | |
CN202983474U (zh) | 船用燃机烟气脱硫脱硝一体化装置 |
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 |