CN219482121U - 一种高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及烟道气回收技术领域，具体公开了一种高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统，包括管路依次连通的引风预处理系统、加压变温吸附系统、一级变压吸附系统、二级变压吸附系统；烟道气进入引风预处理系统，经引风预处理系统降温除尘并除去水溶性物质后进入加压变温吸附系统，经加压变温吸附系统除去水分和有害物质后，进入一级变压吸附系统，二氧化碳被一级变压吸附系统吸附解吸后进入二级变压吸附系统，经二级变压吸附系统吸附解吸后得到气体二氧化碳产品。本实用新型所述装置系氧化碳回统具有结构简洁、能耗低、可连续进行二收提纯，二氧化碳回收效率高等优点，利用本实用性所述装置系统，可高效回收烟道气中的二氧化碳。

Description

一种高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统

技术领域

本实用新型涉及烟道气回收技术领域，具体涉及一种高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统。

背景技术

钢铁行业的碳排放主要集中在烟气，由于烟气具有低压、量大、含水、含O2、CO2含量较低，且含少量NOX、SOX等特点，增加了二氧化碳的回收难度，因此，研究和探索低压烟气中CO2的回收装置势在必行。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统，该装置系统具有结构简洁、能耗低、可连续进行二氧化碳回收提纯，二氧化碳回收效率高等优点。

为了实现上述目标，本实用新型的技术方案为：

一种高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统，包括引风预处理系统、加压变温吸附系统、一级变压吸附系统、二级变压吸附系统，所述引风预处理系统用于对烟道气进行降温并除去烟道气中的水溶性物质，所述加压变温吸附系统用于除去烟道气中的水分和有害物质，所述一级变压吸附系统、二级变压吸附系统分别对烟道气中的二氧化碳进行吸附提纯；所述引风预处理系统的进气口与烟道气管道连通，所述引风预处理系统的出气口与加压变温吸附系统的进气口连通，所述加压变温吸附系统未吸附气出口与一级变压吸附系统的进气口连通，所述一级变压吸附系统的解吸气出口与二级变压吸附系统的进气口连通，所述二级变压吸附系统的解吸气出口与二氧化碳产品缓冲储罐的进气口连通。

烟道气进入引风预处理系统，经引风预处理系统降温并除去水溶性物质后进入加压变温吸附系统，经加压变温吸附系统除去水分和有害物质后，进入一级变压吸附系统，二氧化碳被一级变压吸附系统吸附解吸后进入二级变压吸附系统，经二级变压吸附系统吸附解吸后得到气体二氧化碳产品，可实现烟道气中二氧化碳的高效率回收。

进一步地，所述引风预处理系统包括引风机、洗涤塔、以及过滤器，所述引风机、洗涤塔、过滤器通过管路依次连通所述引风机用于引风增压，所述洗涤塔用于对烟道气进行降温除尘并洗去可溶性物质，所述过滤器用于除去雾沫。烟道气由引风机引入经初次增压后进入洗涤塔，降温并洗去可溶性物质后通过过滤器除去雾沫后送至加压变温吸附系统。

进一步地，所述洗涤塔包括一段循环水洗涤段和二段清水洗涤段，所述一段循环水洗涤段用于对烟道气进行降温除尘，所述二段清水洗涤段用于对除去烟道气中的可溶性物质。烟道气首先进入一段循环水洗涤段进行降温除尘，然后进入二段清水洗涤段去除可溶性物质。

进一步地，所述加压变温吸附系统包括原料气增压机、水冷却分离器、变温吸附塔，所述原料气增压机、水冷却分离器、变温吸附塔通过管路依次连通，所述原料气增压机用于对烟道气进行加压，所述水冷却分离器用于除去烟道气中的液相，所述变温吸附塔用于除去烟道气中的有害物质。来自引风预处理系统的气体首先进入原料气增压机，经原料气增压机加压后进入水冷却分离器，经水冷却分离器除去液相后进入变温吸附塔，通过变温吸附塔除去部分水分和有害物质，净化气体送至一级变压吸附系统。

进一步地，所述变温吸附塔包括两个变温吸附塔，两个变温吸附塔交替运行，一个塔吸附，一个塔再生。通过两个塔的交替运行，可实现连续净化气体的目的。

进一步地，所述一级变压吸附系统包括有5个变压吸附塔，5个变压吸附塔交替运行，两个塔吸附，其他塔处于再生不同过程。来自加压变温吸附系统的净化气体自塔底进入吸附塔，在专用吸附剂作用下，二氧化碳等组分被吸附，末被吸附的气体自塔顶出经稳压后送出系统，塔底解吸气由真空泵抽出送至二级变压吸附系统。通过5个变压吸附塔交替运行，两个塔吸附，其他塔处于再生不同过程，可实现连续初级提纯二氧化碳的目的。

进一步地，所述一级变压吸附系统的5个变压吸附塔均为带置换真空解吸的变压吸附塔。带置换真空解吸的变压吸附塔，在吸附时只需将烟气加压到0.02MPa以上即可，而常压解吸的变压吸附塔在吸附时需要将烟气加压到0.2MPa以上，相比，带置换真空解吸的变压吸附塔具有明显的能耗优势。

进一步地，所述二级变压吸附系统包括有4个变压吸附塔，4个变压吸附塔交替运行，一个塔吸附，其他塔处于再生不同过程。通过4个变压吸附塔交替运行，一个塔吸附，其他塔处于再生不同过程，可实现连续提纯二氧化碳产品的目的。

进一步地，所述二级变压吸附系统的4个变压吸附塔均为带置换真空解吸的变压吸附塔。带置换真空解吸的变压吸附塔，在吸附时只需将烟气加压到0.02MPa以上即可，而常压解吸的变压吸附塔在吸附时需要将烟气加压到0.2MPa以上，相比，带置换真空解吸的变压吸附塔具有明显的能耗优势。

本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统，具有结构简洁、能耗低、可连续进行二氧化碳回收提纯，二氧化碳回收效率高等优点，可对烟道气中的二氧化碳进行高效回收，经测试验证，二氧化碳回收率可达到80％以上，二氧化碳具有良好的经济效益和社会效益。本实用新型通过引风预处理系统对烟道气进行降温并除去其中的水溶性物质，通过加压变温吸附系统除去烟道气中的水分和有害物质，通过两级变压吸附系统进行二氧化碳提纯，可实现烟道气中二氧化碳的高效率回收。本实用新型中，加压变温吸附系统设置两个变温吸附塔，两个变温吸附塔交替运行，一个塔吸附，一个塔再生，可实现连续净化气体的目的。本实用新型中，一级变压吸附系统设置5个变压吸附塔，5个变压吸附塔交替运行，两个塔吸附，其他塔处于再生不同过程，可实现连续初级提纯二氧化碳的目的。本实用新型中，二级4个变压吸附塔，4个变压吸附塔交替运行，一个塔吸附，其他塔处于再生不同过程，可实现连续提纯二氧化碳产品的目的。本实用新型中，一级变压吸附系统和二级变压吸附系统均选用带置换真空解吸的变压吸附塔，在吸附时只需将烟气加压到0.02MPa以上即可，大大节省了能耗。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型所述引风预处理系统的结构示意图；

图3为本实用新型所述加压变温吸附系统结构示意图；

图4为本实用新型所述一级变压吸附系统结构示意图；

图5为本实用新型所述二级变压吸附系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统，包括引风预处理系统、加压变温吸附系统、一级变压吸附系统、二级变压吸附系统，所述引风预处理系统用于对烟道气进行降温并除去烟道气中的水溶性物质，所述加压变温吸附系统用于除去烟道气中的水分和有害物质，所述一级变压吸附系统、二级变压吸附系统分别对烟道气中的二氧化碳进行吸附提纯；所述引风预处理系统的进气口与烟道气管道连通，所述引风预处理系统的出气口与加压变温吸附系统的进气口连通，所述加压变温吸附系统未吸附气出口与一级变压吸附系统的进气口连通，所述一级变压吸附系统的解吸气出口与二级变压吸附系统的进气口连通，所述二级变压吸附系统的解吸气出口与二氧化碳产品缓冲储罐的进气口连通。

烟道气进入引风预处理系统，经引风预处理系统降温并除去水溶性物质后进入加压变温吸附系统，经加压变温吸附系统除去水分和有害物质后，进入一级变压吸附系统，二氧化碳被一级变压吸附系统吸附解吸后进入二级变压吸附系统，经二级变压吸附系统吸附解吸后得到气体二氧化碳产品，可实现烟道气中二氧化碳的高效率回收。

在一个实施例中，如图2所示，所述引风预处理系统包括引风机、洗涤塔、以及过滤器，所述引风机、洗涤塔、过滤器通过管路依次连通所述引风机用于引风增压，所述洗涤塔用于对烟道气进行降温除尘并洗去可溶性物质，所述过滤器用于除去雾沫。烟道气由引风机引入经初次增压后进入洗涤塔，降温并洗去可溶性物质后通过过滤器除去雾沫后送至加压变温吸附系统。

在一个实施例中，所述洗涤塔包括一段循环水洗涤段和二段清水洗涤段，所述一段循环水洗涤段用于对烟道气进行降温除尘，所述二段清水洗涤段用于对除去烟道气中的可溶性物质。烟道气首先进入一段循环水洗涤段进行降温除尘，然后进入二段清水洗涤段去除可溶性物质。

在一个实施例中，如图3所示，所述加压变温吸附系统包括原料气增压机、水冷却分离器、变温吸附塔，所述原料气增压机、水冷却分离器、变温吸附塔通过管路依次连通，所述原料气增压机用于对烟道气进行加压，所述水冷却分离器用于除去烟道气中的液相，所述变温吸附塔用于除去烟道气中的有害物质。来自引风预处理系统的气体首先进入原料气增压机，经原料气增压机加压后进入水冷却分离器，经水冷却分离器除去液相后进入变温吸附塔，通过变温吸附塔除去部分水分和有害物质，净化气体送至一级变压吸附系统。

在一个实施例中，所述变温吸附塔包括两个变温吸附塔，两个变温吸附塔交替运行，一个塔吸附，一个塔再生。通过两个塔的交替运行，可实现连续净化气体的目的。

在一个实施例中，如图4所示，所述一级变压吸附系统包括有5个变压吸附塔，5个变压吸附塔交替运行，两个塔吸附，其他塔处于再生不同过程。来自加压变温吸附系统的净化气体自塔底进入吸附塔，在专用吸附剂作用下，二氧化碳等组分被吸附，末被吸附的气体自塔顶出经稳压后送出系统，塔底解吸气由真空泵抽出送至二级变压吸附系统。通过5个变压吸附塔交替运行，两个塔吸附，其他塔处于再生不同过程，可实现连续初级提纯二氧化碳的目的。

在一个实施例中，所述一级变压吸附系统的5个变压吸附塔均为带置换真空解吸的变压吸附塔。带置换真空解吸的变压吸附塔，在吸附时只需将烟气加压到0.02MPa以上即可，而常压解吸的变压吸附塔在吸附时需要将烟气加压到0.2MPa以上，相比，带置换真空解吸的变压吸附塔具有明显的能耗优势。

在一个实施例中，如图5所示，所述二级变压吸附系统包括有4个变压吸附塔，4个变压吸附塔交替运行，一个塔吸附，其他塔处于再生不同过程。通过4个变压吸附塔交替运行，一个塔吸附，其他塔处于再生不同过程，可实现连续提纯二氧化碳产品的目的。

在一个实施例中，所述二级变压吸附系统的4个变压吸附塔均为带置换真空解吸的变压吸附塔。带置换真空解吸的变压吸附塔，在吸附时只需将烟气加压到0.02MPa以上即可，而常压解吸的变压吸附塔在吸附时需要将烟气加压到0.2MPa以上，相比，带置换真空解吸的变压吸附塔具有明显的能耗优势。

需要说明的是，本实用新型中所述的变温吸附塔、变压吸附塔均为现有技术装置，在加压变温吸附系统，变温吸附塔中装载有硫氧化物吸附剂和氮氧化物吸附剂，如SDG-2吸附剂等，在一级变压吸附系统和二级变压吸附系统中，变压吸附塔中装载有二氧化碳吸附剂，如活性炭AC吸附剂、硅胶SG1吸附剂等。在本实用新型的实施例中，加压变温吸附系统中的变温吸附塔装载的吸附剂为SDG-2吸附剂，在在一级变压吸附系统和二级变压吸附系统中的变压吸附塔装载的吸附剂为硅胶SG1吸附剂。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所有的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统，其特征在于，包括引风预处理系统、加压变温吸附系统、一级变压吸附系统、二级变压吸附系统，所述引风预处理系统用于对烟道气进行降温除尘并除去烟道气中的水溶性物质，所述加压变温吸附系统用于除去烟道气中的水分和有害物质，所述一级变压吸附系统、二级变压吸附系统分别对烟道气中的二氧化碳进行吸附提纯；所述引风预处理系统的进气口与烟道气管道连通，所述引风预处理系统的出气口与加压变温吸附系统的进气口连通，所述加压变温吸附系统未吸附气出口与一级变压吸附系统的进气口连通，所述一级变压吸附系统的解吸气出口与二级变压吸附系统的进气口连通，所述二级变压吸附系统的解吸气出口与二氧化碳产品缓冲储罐的进气口连通。

2.根据权利要求1所述的高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统，其特征在于，所述引风预处理系统包括引风机、洗涤塔、以及过滤器，所述引风机、洗涤塔、过滤器通过管路依次连通，所述引风机用于引风增压，所述洗涤塔用于对烟道气进行降温除尘并洗去可溶性物质，所述过滤器用于除去雾沫。

3.根据权利要求2所述的高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统，其特征在于，所述洗涤塔包括一段循环水洗涤段和二段清水洗涤段，所述一段循环水洗涤段用于对烟道气进行降温除尘，所述二段清水洗涤段用于对除去烟道气中的可溶性物质。

4.根据权利要求1所述的高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统，其特征在于，所述加压变温吸附系统包括原料气增压机、水冷却分离器、变温吸附塔，所述原料气增压机、水冷却分离器、变温吸附塔通过管路依次连通，所述原料气增压机用于对烟道气进行加压，所述水冷却分离器用于除去烟道气中的液相，所述变温吸附塔用于除去烟道气中的有害物质。

5.根据权利要求4所述的高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统，其特征在于，所述变温吸附塔包括两个变温吸附塔，两个变温吸附塔交替运行，一个塔吸附，一个塔再生。

6.根据权利要求1所述的高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统，其特征在于，所述一级变压吸附系统包括有5个变压吸附塔，5个变压吸附塔交替运行，两个塔吸附，其他塔处于再生不同过程。

7.根据权利要求6所述的高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统，其特征在于，所述一级变压吸附系统的5个变压吸附塔均为带置换真空解吸的变压吸附塔。

8.根据权利要求1所述的高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统，其特征在于，所述二级变压吸附系统包括有4个变压吸附塔，4个变压吸附塔交替运行，一个塔吸附，其他塔处于再生不同过程。

9.根据权利要求8所述的高效回收烟道气中二氧化碳的装置系统，其特征在于，所述二级变压吸附系统的4个变压吸附塔均为带置换真空解吸的变压吸附塔。