CN208727159U - 一种利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统 - Google Patents

一种利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统 Download PDF

Info

Publication number
CN208727159U
CN208727159U CN201821009637.7U CN201821009637U CN208727159U CN 208727159 U CN208727159 U CN 208727159U CN 201821009637 U CN201821009637 U CN 201821009637U CN 208727159 U CN208727159 U CN 208727159U
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon dioxide
flue gas
sodium hydroxide
absorption tower
solution
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201821009637.7U
Other languages
English (en)
Inventor
李静
王婧惠
刘明
赵莉
张菡英
钤小平
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.)
University of Science and Technology Beijing USTB
Original Assignee
University of Science and Technology Beijing USTB
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 University of Science and Technology Beijing USTB filed Critical University of Science and Technology Beijing USTB
Priority to CN201821009637.7U priority Critical patent/CN208727159U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN208727159U publication Critical patent/CN208727159U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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

  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

本实用新型涉及节能环保技术领域，特别涉及一种利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统。（1）烟气净化；（2）烟气与碳酸钠溶液在一次吸收塔内进行第一次吸收；（3）二氧化碳与氢氧化钠溶液在二次吸收内进行第二次吸收；（4）将二次吸收塔内溶液输送至一次吸收塔内；（5）碳酸氢钠受热分解释放出二氧化碳；（6）收集二氧化碳。（7）碳酸钠溶液转化为氢氧化钠溶液；（8）氢氧化钠溶液循环至至二次吸收塔。本实用新型工艺简单易行，使用成本低，能够利用电厂、钢厂利用既有条件进行二氧化碳的吸收。

Description

一种利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统
（一）技术领域
本实用新型涉及节能环保技术领域，特别涉及一种利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统。
（二）背景技术
二氧化碳是主要的温室气体。因为二氧化碳具有保温的作用，会逐渐使地球表面温度升高。近100年，全球气温升高0.6℃，照这样下去，预计到21世纪中叶，全球气温将升高1.5—4.5℃。由温室效应所引起的海平面升高，也会对人类的生存环境产生巨大的影响。当下各国在发展经济的同时，非常注重控制二氧化碳的排放；其中，对二氧化碳进行捕集和储存被认为是最有效的减少温室效应的手段。不幸的是，虽然对二氧化碳捕集和储存进行了大量的研究，但目前，仅有少数国家中的少数企业能够将燃煤、燃气所产生的二氧化碳进行收集和储存。同样，我国的绝大部分相关企业没有从事这方面的工作。
当前比较成熟的工业化二氧化碳捕集方法为MEA法，即使用一乙醇胺作为介质，来吸收和解吸烟气中的二氧化碳。该法虽然技术和工艺成熟，但其也存在醇胺的高成本、醇胺的易挥发性、醇胺在运行中易降解、运行设备需特殊的耐腐蚀防护、以及二氧化碳从醇胺中解吸的高能耗性等弱点。
（三）发明内容
本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种利用氢氧化钠及碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统，其特征在于，系统由烟气净化系统1、烟气降温系统2、一次吸收塔3、二次吸收塔4、烟囱5、二氧化碳解吸系统6、二氧化碳收集系统7和氢氧化钠再生槽8组成，烟气依次进入烟气净化系统1、烟气降温系统2、一次吸收塔3、二次吸收塔4，然后进入烟囱5排空，烟气在一次吸收塔内3与二氧化碳贫液进行气液相接触，二氧化碳贫液吸收烟气中的二氧化碳形成二氧化碳富液，二氧化碳富液从一次吸收塔3进入二氧化碳解吸系统6，二氧化碳富液在二氧化碳解吸系统6中加热，生成二氧化碳和二氧化碳贫液，产生的二氧化碳进入二氧化碳收集系统7收集，二氧化碳贫液进入氢氧化钠再生槽8进行氢氧化钠溶液再生，再生的氢氧化钠溶液进入二次吸收塔4，与烟气进行气液相接触，二次吸收二氧化碳，吸收二氧化碳后的氢氧化钠溶液转变为二氧化碳贫液，二氧化碳贫液输入到一次吸收塔3内继续吸收二氧化碳。
进一步地，烟气净化系统1是指烟气脱硫、脱硝系统或者其结合中的一种。
进一步地，所述降温系统2是指换热器、水洗塔中的一种。
进一步地，所述一次吸收塔或二次吸收塔均为喷淋式吸收塔。
进一步地，所述二氧化碳解吸系统6为沿烟道气流向串联的多个换热器。
二氧化碳贫液是指未吸收二氧化碳的碳酸钠溶液，二氧化碳富液是指碳酸氢钠溶液和少量碳酸钠溶液的混合体。
本实用新型通过氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液，来吸收和解吸烟气中的二氧化碳，本工艺中氢氧化钠和再生循环使用，降低了成本；碳酸钠可重复吸收二氧化碳，成为碳酸氢钠，碳酸氢钠水溶液不稳定，随温度的升高，分解为碳酸钠、水并释放出二氧化碳，实现重复利用，并且所需温度较低，降低了耗能。现有技术中，尚未有工艺能够利用该技术进行二氧化碳的捕集，并且，该工艺对碳酸氢钠加热所需温度不高，完全能够利用烟道气本身的余热来加热。
本工艺通过氢氧化钠溶液吸收剩余二氧化碳转变为碳酸钠溶液，作为一次吸收塔内碳酸钠溶液补充源，当一次吸收塔内碳酸钠溶液充分吸收二氧化碳转变为碳酸氢钠溶液时，通过加热使碳酸氢钠溶液变为碳酸钠溶液，将转化后的碳酸钠溶液中加入氢氧化钙或氧化钙，产生纯的碳酸钙沉淀，可以进一步产生碳酸钙产品，而溶液上层则生成氢氧化钠溶液，作为二次吸收塔的补充源，形成一套循环体系。
该工艺既能够达到生产二氧化碳目的，又能够对烟气余热进行利用，极大节省了能源。
针对碳酸钠溶液对二氧化碳的吸收率进行实验：
实验条件：氮气、二氧化碳气体、1mol的碳酸钠溶液、二氧化碳检测仪、吸收液槽等。
将二氧化碳体积比为30%的混合气体通入装有碳酸钠溶液的吸收液槽中，用二氧化碳检测仪测量溢出的二氧化碳的含量，结果如表一所示为：
从表一实验数据得出，碳酸钠溶液吸收二氧化碳的能力随温度升高而升高。
针对碳酸氢钠溶液在不同温度下的分解率：
实验条件：水浴锅、温度计、酸度计、稀硫酸、甲基橙试剂、酚酞试剂等。
配置1mo/L饱和溶液碳酸氢钠溶液，水浴加热，分别在30℃，40℃，50℃，60℃，70℃，80℃，通过测量并计算出碳酸根，碳酸氢根浓度，从而得出碳酸氢钠分解率。
结果如表二所示为：
从实验结果可知，碳酸氢钠溶液在50℃内时分解率较低，在50℃之后开始迅速分解。
结合上述实验，分析结论为：碳酸钠对二氧化碳的吸收应该在50℃以下；当碳酸氢钠溶液超过60℃时，会大量释放出二氧化碳。
针对不同浓度碳酸钠溶液的吸收率进行实验：
实验条件：氮气、二氧化碳气体、不同浓度的碳酸钠溶液、二氧化碳检测仪、吸收液槽等。
将二氧化碳体积比为30%的混合气体通入装有碳酸钠溶液的吸收液槽中，用二氧化碳检测仪测量溢出的二氧化碳的含量，结果如表三所示为：
结论为，从吸收效果来看，碳酸钠的浓度影响不大，考虑生成物碳酸氢钠溶液的溶解度，为预防碳酸氢钠在工艺中的结晶问题，建议碳酸钠溶液的摩尔浓度应≤ 1.2mol/L。
针对不同温度下氢氧化钠溶液的吸收率进行实验：
实验条件：氮气、二氧化碳气体、5%的氢氧化钠溶液、二氧化碳检测仪、吸收液槽、温度计、水浴锅等。
实验数据列表如下：
从上可以看出，氢氧化钠溶液对二氧化碳的吸收率与温度关系不大。另外，结合上述碳酸钠溶液的吸收，可以看出，氢氧化钠的吸收率要明显高于碳酸钠。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型工艺简单易行，使用成本低，能够利用电厂、钢厂利用既有条件进行二氧化碳的吸收。
2、本实用新型工艺新颖，能够实现碳酸钠溶液循环使用，节省成本；
3、整个收集二氧化碳的工艺，与现行生产工艺相比，实现废物利用，无需消费煤炭和碳酸钙，保护了环境。
（四）附图说明
附图1为本实用新型的流程示意图。
（五）具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型做进一步说明：
一种利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统，系统由烟气净化系统1、烟气降温系统2、一次吸收塔3、二次吸收塔4、烟囱5、二氧化碳解吸系统6、二氧化碳收集系统7和氢氧化钠再生槽8组成。
烟气净化系统1包括布袋除尘器和脱硫系统，脱硫系统由脱硫塔和脱硫液制备及循环系统，采用湿法烟气脱硫，脱硫塔为喷淋塔。
烟气降温系统2的主要设备为列管式烟气换热器，换热介质为冷水，烟气走管程，冷水走壳程。
一次吸收塔3为喷淋塔，吸收液为碳酸钠溶液，碳酸钠溶液的初始浓度为1M。
二次吸收塔4也为喷淋塔，喷淋液为以NaOH溶液为主的碱液，NaOH溶液的浓度小于等于1M。
二氧化碳解吸系统6为二氧化碳富液加热装置，热源取自烟道内烟气的余热，介质为水；也可直接将该装置设在烟道上，取自烟道尾气的余热直接加热二氧化碳富液。
二氧化碳收集系统7为气体压缩机，将解吸系统6的二氧化碳收集并储存成产品。
氢氧化钠再生槽8为一容器，来自解吸系统6的二氧化碳贫液进入再生槽8后，不断加入CaO并均匀搅拌，当PH值到一定值后，将得到的清液通入二次吸收塔4，沉淀为碳酸钙，可做他用。
烟气依次经过烟气净化系统1、烟气降温系统2、一次吸收塔3、二次吸收塔4，然后进入烟囱5排空，从一次吸收塔3得到的二氧化碳富液进入二氧化碳解吸系统6，二氧化碳富液在二氧化碳解吸系统6中加热，生成二氧化碳和二氧化碳贫液，产生的二氧化碳进入二氧化碳收集系统7收集，二氧化碳贫液进入氢氧化钠再生槽8进行氢氧化钠溶液再生，再生的氢氧化钠溶液进入二次吸收塔4，吸收烟气中的二氧化碳后，转变为二氧化碳贫液，二氧化碳贫液再输入到一次吸收塔3内继续吸收二氧化碳。

Claims (5)

1.一种利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统，其特征在于，系统由烟气净化系统（1）、烟气降温系统（2）、一次吸收塔（3）、二次吸收塔（4）、烟囱（5）、二氧化碳解吸系统（6）、二氧化碳收集系统（7）和氢氧化钠再生槽（8）组成，烟气依次进入烟气净化系统（1）、烟气降温系统（2）、一次吸收塔（3）、二次吸收塔（4），然后进入烟囱（5）排空，烟气在一次吸收塔（3）内与二氧化碳贫液进行气液相接触，二氧化碳贫液吸收烟气中的二氧化碳形成二氧化碳富液，二氧化碳富液从一次吸收塔（3）进入二氧化碳解吸系统（6），二氧化碳富液在二氧化碳解吸系统（6）中加热，生成二氧化碳和二氧化碳贫液，产生的二氧化碳进入二氧化碳收集系统（7）收集，二氧化碳贫液进入氢氧化钠再生槽（8）进行氢氧化钠溶液再生，再生的氢氧化钠溶液进入二次吸收塔（4），与烟气进行气液相接触，二次吸收二氧化碳，吸收二氧化碳后的氢氧化钠溶液转变为二氧化碳贫液，二氧化碳贫液输入到一次吸收塔（3）内继续吸收二氧化碳。
2.根据权利要求1所述的利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统，其特征在于：烟气净化系统（1）是指烟气脱硫、脱硝系统或者其结合中的一种。
3.根据权利要求1所述的利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统，其特征在于：所述降温系统（2）是指换热器、水洗塔中的一种。
4.根据权利要求1所述的利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统，其特征在于：所述一次吸收塔或二次吸收塔均为喷淋式吸收塔。
5.根据权利要求1所述的利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统，其特征在于：所述二氧化碳解吸系统为沿烟道气流向串联的多个换热器。
CN201821009637.7U 2018-06-28 2018-06-28 一种利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统 Expired - Fee Related CN208727159U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201821009637.7U CN208727159U (zh) 2018-06-28 2018-06-28 一种利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201821009637.7U CN208727159U (zh) 2018-06-28 2018-06-28 一种利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN208727159U true CN208727159U (zh) 2019-04-12

Family

ID=66026225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201821009637.7U Expired - Fee Related CN208727159U (zh) 2018-06-28 2018-06-28 一种利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN208727159U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110075693A (zh) * 2019-05-27 2019-08-02 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 一种分离燃煤电厂烟气中co2的系统及工艺
CN114870592A (zh) * 2022-01-25 2022-08-09 李海南 基于碳中和的二氧化碳治理设备、处理方法、治理系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110075693A (zh) * 2019-05-27 2019-08-02 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 一种分离燃煤电厂烟气中co2的系统及工艺
CN110075693B (zh) * 2019-05-27 2021-10-01 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 一种分离燃煤电厂烟气中co2的系统及工艺
CN114870592A (zh) * 2022-01-25 2022-08-09 李海南 基于碳中和的二氧化碳治理设备、处理方法、治理系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100428979C (zh) 塔内结晶氨法脱硫工艺及装置
CN103203174B (zh) 一种捕集燃煤电厂烟气中so2和co2并生产化工产品的方法
CN103303877B (zh) 多气源低浓度so2烟气综合回收制酸工艺流程
CN106669361B (zh) 一种烟气脱硫生产硫酸及硫酸提纯的方法与装置
CN100395006C (zh) 空塔型氨法脱硫工艺及装置
CN2799059Y (zh) 塔内结晶氨法脱硫塔
CN1321723C (zh) 氨法脱除回收烟气中二氧化硫的方法
CN109529549A (zh) 超洁净氨法脱硫技术应用于碳捕集过程的方法
CN101708414A (zh) 循环吸收法废气脱硫系统、方法及用途
CN101422693A (zh) 硫酸尾气深度脱硫方法
CN107158888A (zh) 一种相变捕集so2的吸收液
CN208727159U (zh) 一种利用氢氧化钠、碳酸钠捕集烟道尾气中二氧化碳的系统
CN109012110A (zh) 一种利用氢氧化钠及碳酸钠捕集二氧化碳的方法
CN108686478B (zh) 一种烟气脱硫及脱硫废水的处理方法与装置
CN104226096B (zh) 多流路循环脱硫系统及多流路循环脱硫的方法
CN103100294A (zh) 臭氧氧化法脱除烟气中氮氧化合物的方法
CN106669360B (zh) 一种烟气脱硫并生产硫酸的方法与装置
CN105214450B (zh) 一种选择性吸收so2的吸收剂以及吸收so2的工艺方法
CN100368061C (zh) 烟道气氨法脱硫及脱硫产物综合利用的一体化方法
CN110174020A (zh) 一种不对称布置的换热器
CN109012089A (zh) 一种利用氢氧化钾及碳酸钾捕集二氧化碳的方法
CN108046219A (zh) 一种改进的一转一吸制酸工艺
CN205127675U (zh) 一种烟气脱硫装置
CN201823468U (zh) 双塔型氨法脱硫装置
CN108970360A (zh) 一种节能循环捕集烟气中二氧化碳的方法

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190412

Termination date: 20200628

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee