CN210786860U - 一种用于二氧化碳回收利用的尾气吸收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于二氧化碳回收利用的尾气吸收装置，属于尾气回收利用领域。该装置包括尾气吸收塔、回流管线和储罐。所述的尾气吸收塔设有两个高为3米的填料层，使得二氧化碳和氢氧化钠溶液充分接触，从而达到理想的吸收效果；配置的循环冷却器能够及时取走反应热，使得二氧化碳与氢氧化钠溶液更充分接触，提高反应效率；另外通过稀释水的补入能够保证反应持续进行，避免了由于生成的碳酸钠析出而导致填料层缝隙堵塞。本实用新型能够显著降低能耗，提高成品产量；另外，整套设备结构简单、故障率低、节能环保。

Description

一种用于二氧化碳回收利用的尾气吸收装置

技术领域

本实用新型属于尾气回收利用技术领域，具体涉及一种用于二氧化碳回收利用的尾气吸收装置。

背景技术

二氧化碳是全球变暖的元凶之一，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。近年来，二氧化碳的大量排放所带来的全球性的极端气候问题已经引起社会各界的强烈关注。改革开放以来，中国碳排放量一直在增长，排放总量居世界第一。为此，全国大力推广碳交易，碳交易市场将逐步启动，石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、电力、航空八大重点行业被纳入到碳排放权交易的范围。从八大行业配额分配预估来看，二氧化碳的排放量将达50亿吨，是全国碳排放的50％。因此，急需对排放的二氧化碳进行捕集、回收和分离处理，以减少其对环境的影响。

减少大气中二氧化碳的主要手段是二氧化碳固定技术。氨水或有机胺法作为化学固碳方法之一，已被最广泛地应用于各类工业脱碳中。其中，利用氨水或有机铵类吸收二氧化碳，生成的碳酸氢铵经浓缩以进一步用于分解提纯二氧化碳或者生产碳酸氢铵化肥。然而，该过程的浓缩和提纯阶段将消耗大量的能量，而液氨的昂贵价格和浓缩碳酸氢铵溶液的高成本极大程度地限制了该固碳法用于固定工业废气中二氧化碳的应用。此外，二氧化碳的高热力学稳定性也使其难以被活化转化为有用的化学品。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种用于二氧化碳回收利用的尾气吸收装置，它能够显著降低能耗，提高成品产量；另外，整套设备结构简单、故障率低、节能环保。

本实用新型的技术方案：

一种用于二氧化碳回收利用的尾气吸收装置，所述的尾气吸收装置包括尾气吸收塔、回流管线和储罐15；

所述的尾气吸收塔包括稀释水进口1、二氧化碳尾气进口2、气体分布器3、填料层4、液体分布器6、泡罩塔板7、除沫器8、放空区9、防雨帽10和防涡器11。其中，防涡器11设置在尾气吸收塔底部，防止液相物料流出时产生涡流并将气体带进回流管线的泵里而使泵抽空；二氧化碳尾气进口2设置在尾气吸收塔的下部，尾气吸收塔对应于二氧化碳尾气进口2的位置设有气体分布器3，使二氧化碳尾气分布均匀，便于与液相物料充分混合，提高反应效率；气体分布器3上方自下而上依次设有两个填料层4、液体分布器6、泡罩塔板7、稀释水进口1、除沫器8和30米的放空区9。所述的填料层4使气液充分接触；液体分布器6将混合液均匀分布；泡罩塔板7使气液在塔内逐板接触进行质热交换；稀释水进口1防止氢氧化钠的浓度高，完全生成碳酸钠后导致碳酸钠的析出，从而堵塞填料层4，不利于气液接触；除沫器8防止尾气流出时夹带雾沫；放空区9对未反应的尾气进行排空处理。放空区9顶部设有防雨帽10，防止雨水倒灌入塔内。

所述的回流管线包括混合器5、循环冷却器13、釜液回流泵12和釜液采出泵17；其中，釜液回流泵12和釜液采出泵17均连接在尾气吸收塔底部和循环冷却器13之间，所述的循环冷却器13及时取走反应热，提高反应效率；循环冷却器13、混合器5、尾气吸收塔中的液体分布器6依次顺序连接；混合器5上设有氢氧化钠溶液进口16，经釜液回流泵12的回流液在混合器5中与氢氧化钠溶液充分混合后回流至尾气吸收塔内继续反应；经釜液采出泵17的碳酸钠溶液通过位于混合器5和循环冷却器13之间的碳酸钠溶液出口14流入储罐15。

二氧化碳尾气经二氧化碳尾气进口2进入尾气吸收塔内，二氧化碳尾气自下向上流动，来自塔顶的30％氢氧化钠溶液经填料层4自上而下流动，二者充分混合反应生成碳酸钠溶液，碳酸钠溶液与来自稀释水进口1的稀释水混合稀释后，一部分经过釜液采出泵17从碳酸钠溶液出口14流入储罐15，一部分通过釜液回流泵12回流至尾气吸收塔内；回流至尾气吸收塔内的液相混合液(稀释水、30％NaOH溶液、碳酸钠溶液等)与未参与反应的气体充分接触，对未反应的二氧化碳进行捕集，除二氧化碳以外未参与反应的气体经除沫器8除去雾沫后通过放空区9排放。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中尾气吸收塔设有两个各3米的填料层，使得二氧化碳和氢氧化钠溶液充分接触，从而达到理想的吸收效果；配置的循环冷却器能够及时取走反应热，使得二氧化碳与氢氧化钠溶液更充分接触，提高反应效率；另外通过稀释水的补入能够保证反应持续进行，避免了由于生成的碳酸钠析出而导致填料层缝隙堵塞。本装置能够显著降低能耗，提高成品产量；另外，整套设备结构简单、故障率低、节能环保。

附图说明

图1是本实用新型尾气吸收装置的结构示意图。

图中：1.稀释水进口；2.二氧化碳尾气进口；3.气体分布器；4.填料层；5.混合器；6.液体分布器；7.泡罩塔板；8.除沫器；9.放空区；10.防雨帽；11.防涡器；12.釜液回流泵；13.循环冷却器；14.碳酸钠溶液出口；15.储罐；16.氢氧化钠溶液进口；17.釜液采出泵。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本实用新型的具体实施方式。

一种用于二氧化碳回收利用的尾气吸收装置，所述的尾气吸收装置包括尾气吸收塔、回流管线和储罐15。

所述的尾气吸收塔包括稀释水进口1、二氧化碳尾气进口2、气体分布器3、填料层4、液体分布器6、泡罩塔板7、除沫器8、放空区9、防雨帽10和防涡器11。其中，防涡器11设置在尾气吸收塔底部，防止液相物料流出时产生涡流并将气体带进回流管线的泵里而使泵抽空；二氧化碳尾气进口2设置在尾气吸收塔的下部，尾气吸收塔对应于二氧化碳尾气进口2的位置设有气体分布器3，使二氧化碳尾气分布均匀，便于与液相物料充分混合，提高反应效率；气体分布器3上方自下而上依次设有两个3米的填料层4、液体分布器6、泡罩塔板7、稀释水进口1、除沫器8和30米的放空区9。所述的液体分布器6将混合液均匀分布；泡罩塔版7使气液在塔内逐板接触进行质热交换；稀释水进口1防止氢氧化钠的浓度高，完全生成碳酸钠后导致碳酸钠的析出，从而堵塞了填料层4的缝隙，不利于气液接触，甚至导致其整体堵塞；除沫器8防止气相物料流出时夹带雾沫；放空区9对未反应的气体进行排空处理，放空区9顶部设有防雨帽10，防止雨水倒灌入塔内。

所述的回流管线包括混合器5、循环冷却器13、釜液回流泵12和釜液采出泵17；其中，釜液回流泵12和釜液采出泵17均连接在尾气吸收塔底部和循环冷却器13之间，所述的循环冷却器13及时取走反应热，提高反应效率；循环冷却器13、混合器5、液体分布器6依次顺序连接；混合器5上设有氢氧化钠溶液进口16，经釜液回流泵12的回流液在混合器5中与氢氧化钠溶液充分混合后回流至尾气吸收塔内继续反应；经釜液采出泵17的碳酸钠溶液通过混合器5和循环冷却器13之间的碳酸钠溶液出口14流入储罐15。

二氧化碳尾气通过二氧化碳尾气进口2进入尾气吸收塔，二氧化碳尾气自下而上的流动，来自塔顶的30％氢氧化钠溶液自上而下地流淌在填料层4的复杂表面，二者充分混合反应生成碳酸钠溶液，碳酸钠溶液与来自稀释水进口1的稀释水进行混合稀释后，一部分经釜液采出泵17从碳酸钠溶液出口14流入储罐15；一部分通过釜液回流泵12回流至尾气吸收塔内。未参与反应的气体与自上而下的液相混合液(稀释水、30％NaOH溶液、碳酸钠溶液等)充分接触，对未反应的二氧化碳进行捕集，除二氧化碳以外未参与反应的气体经尾气吸收塔塔顶的放空区9进行排放。

Claims (2)

1.一种用于二氧化碳回收利用的尾气吸收装置，其特征在于，所述的尾气吸收装置包括尾气吸收塔、回流管线和储罐（15）；

所述的尾气吸收塔包括稀释水进口（1）、二氧化碳尾气进口（2）、气体分布器（3）、填料层（4）、液体分布器（6）、泡罩塔板（7）、除沫器（8）、放空区（9）、防雨帽（10）和防涡器（11）；其中，防涡器（11）设置在尾气吸收塔底部，防止液相物料流出时产生涡流并将气体带进回流管线的泵中而使泵抽空；二氧化碳尾气进口（2）设置在尾气吸收塔的下部，尾气吸收塔对应于二氧化碳尾气进口（2）的位置设有气体分布器（3），使二氧化碳尾气分布均匀，便于与液相物料充分混合；所述的气体分布器（3）上方自下而上依次设有两个填料层（4）、液体分布器（6）、泡罩塔板（7）、除沫器（8）和放空区（9）；所述放空区（9）的顶部设有防雨帽（10），防止雨水倒灌入塔内；所述的尾气吸收塔在泡罩塔板（7）和除沫器（8）之间设有稀释水进口（1）；

所述的回流管线包括混合器（5）、循环冷却器（13）、釜液回流泵（12）和釜液采出泵（17）；其中，釜液回流泵（12）和釜液采出泵（17）均连接在尾气吸收塔底部和循环冷却器（13）之间，分别位于两条管线上，所述的循环冷却器（13）及时取走反应热，提高反应效率；所述的循环冷却器（13）、混合器（5）、液体分布器（6）依次连接；所述混合器（5）上设有氢氧化钠溶液进口（16）；混合器（5）和循环冷却器（13）之间的回流管线上设有碳酸钠溶液出口（14）；碳酸钠溶液出口（14）与储罐（15）连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于二氧化碳回收利用的尾气吸收装置，其特征在于，所述填料层（4）的高度为3米；放空区（9）的高度为30米。

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