CN220003487U - 二氧化碳回收系统 - Google Patents

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段孝旭
肖玲玉
赵志胜
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刘星麟
喻丹黎
沈其松
贾虹
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Abstract

本实用新型涉及二氧化碳的回收装置,公开了一种二氧化碳回收系统,包括送气装置、吸收反应装置、再生装置、脱液分离装置以及吸收液加热装置,送气装置通过送气管路与吸收反应装置上端的烟道气进气口连通,再生装置的底部通过第一送液管路与吸收反应装置上端的第一进液口连通,吸收反应装置的底端通过第二送液管路与再生装置上端的第二进液口连通,脱液分离装置通过第一出气管路与再生装置顶端的二氧化碳第一出气口连通,吸收液加热装置通过吸收液送液管路与再生装置上端的第三进液口连通,脱液分离装置底端通过第三送液管路与吸收液加热装置连通。该系统结构简单,使用成本低,并且提高了二氧化碳的回收效率,节约吸收液的成本。

Description

二氧化碳回收系统
技术领域
本实用新型涉及二氧化碳的回收装置,具体地,涉及一种二氧化碳回收系统。
背景技术
在化工行业中,二氧化碳具有重要的工业价值,是重要的化工原料,随着人们环保意识的不断增强,二氧化碳产品的回收与转化过程,越来越受到人们的重视。因此对于二氧化碳的回收利用十分必要。
目前常用的二氧化碳回收方式主要分为物理吸附法、化学吸收法、膜吸收法等。这些传统方法都存在一定的局限性。传统活性炭、沸石等吸附材料以物理吸附为主,吸附材料成本低,但二氧化碳选择性差、反应速率慢、吸附容量小。溶剂吸收法捕集二氧化碳技术的发展瓶颈在于,系统投资成本较高。膜吸收法除了难以应对复杂工况外,还存在薄膜材料成本高,选择性高时通透性低、通透性高时选择性就差等问题。
因此,需要设计一款新型的二氧化碳回收系统。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种二氧化碳回收系统,该系统结构简单,使用成本低,并且提高了二氧化碳的回收效率,节约吸收液的成本。
为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种二氧化碳回收系统,包括送气装置、吸收反应装置、再生装置、脱液分离装置以及吸收液加热装置,所述送气装置通过送气管路与所述吸收反应装置上端的烟道气进气口连通,所述再生装置的底部通过第一送液管路与所述吸收反应装置上端的第一进液口连通,所述吸收反应装置的底端通过第二送液管路与所述再生装置上端的第二进液口连通,所述脱液分离装置通过第一出气管路与所述再生装置顶端的二氧化碳第一出气口连通,所述吸收液加热装置通过吸收液送液管路与所述再生装置上端的第三进液口连通,所述脱液分离装置底端通过第三送液管路与所述吸收液加热装置连通。
进一步地,所述再生装置与所述吸收液加热装置之间还设置有第四送液管路,所述第四送液管路与所述再生装置下端的换热口连通,且所述换热口低于所述第三进液口。
进一步地,所述第一送液管路上设置有第一增压装置。
进一步地,所述吸收液送液管路上设置有第二增压装置。
进一步地,所述吸收反应装置包括第一外壳体、反应隔板以及设置在所述第一外壳体内部的至少两级吸收反应塔,所述反应隔板设置在所述吸收反应塔上方且与所述第一外壳体的内表面之间形成有能够容纳净化烟气的烟气收集腔,所述反应隔板上开设有能够与所述吸收反应塔上方的反应出气口相通的通孔,各所述吸收反应塔采用串联的方式连接,所述第一外壳体的顶端设置有净化烟气出口。
进一步地,所述吸收反应塔包括反应塔筒以及套设在所述反应塔筒外侧的第一反应隔板和第二反应隔板,所述第一反应隔板与所述第二反应隔板的外周面均与所述第一外壳体内表面相连,所述反应塔筒的外周面上设置有能够使所述吸收液喷射进入所述反应塔筒内部的反应喷射孔,所述第一反应隔板的下表面高于所述反应喷射孔,所述第二反应隔板的上表面低于所述反应喷射孔,且所述第一反应隔板、所述第二反应隔板以及所述第一外壳体的内表面形成有能够容纳吸收液的反应腔,所述烟道气进气口与所述吸收反应塔上端的反应进气口相通,所述第一反应隔板的上表面低于所述反应进气口,且与所述反应隔板下表面以及第一外壳体内表面之间形成能够容纳烟道气的进气腔,所述第二反应隔板的下表面高于所述吸收反应塔底部的反应出液口且与所述第一外壳体内表面形成能够容纳反应后产物的反应收集腔。
进一步地,所述再生装置包括第二外壳体、再生隔板以及设置在所述第二外壳体内部的至少两级再生反应塔,所述再生隔板设置在所述再生反应塔的上方且与所述第二外壳体的内表面形成有能够容纳二氧化碳的二氧化碳收集腔,所述再生隔板上开设有能够与所述再生反应塔上方的再生出气口相通的通孔,各所述再生反应塔通过串联的方式连接,所述二氧化碳第一出口设置在所述第二外壳体顶部。
进一步地,所述再生反应塔包括再生塔筒以及套设在所述再生塔筒外侧的第一再生隔板和第二再生隔板,所述第一再生隔板与所述第二再生隔板的外周面均与所述第二外壳体的内表面相连,所述再生塔筒的外周面上设置有能够使吸收液射进入所述再生塔筒内部的再生喷射孔,所述第一再生隔板的下表面高于所述再生喷射孔,所述第二再生隔板的上表面低于所述再生喷射孔,且所述第一再生隔板、所述第二再生隔板以及所述第二外壳体的内表面形成有能够容纳吸收液的第一再生腔,且所述第三进液口与所述第一再生腔连通,所述第二进液口与所述再生反应塔上端的再生进液口相通,所述第一再生隔板的上表面低于所述再生进液口且与所述再生隔板下表面以及第二外壳体内表面形成能够容纳二氧化碳的第二再生腔,所述第二再生隔板的下表面高于所述再生反应塔底部的再生出液口且与所述第二外壳体内表面形成能够容纳吸收液的再生收集腔。
进一步地,所述脱液分离装置包括第三外壳体、第一分离隔板、第二分离隔板以及设置在所述第三外壳体内部的至少两级分流反应塔,所述第一分离隔板设置在所述分流反应塔的上方且与所述第三外壳体的内表面形成能够容纳高纯度二氧化碳的第一分流腔,且所述第一分离隔板上设置有能够与所述反流反应塔顶端的分流出气口连通,所述第二分离隔板套设在所述分流反应塔外侧,所述第二分离隔板的上表面低于所述分流反应塔上端的分流进气口,且能够与所述第一分离隔板的下表面以及第三外壳体的内表面形成能够容纳二氧化碳的第二分流腔,所述第二分离隔板的下表面高于所述分流反应塔底部的分流出液口且能够与第三外壳体的内表面形成容纳吸收液的第三分流腔,所述第三外壳体的顶部设置有二氧化碳第二出口,所述第三外壳体的上端部设置有能够与所述第二分流腔连通的二氧化碳进气口。
进一步地,所述烟道气进气口、所述净化烟气出口、所述二氧化碳第一出口以及所述二氧化碳第二出口上均设置有能够检测气体浓度的气体检测装置。
通过上述技术方案,本实用新型的有益效果如下:
本实用新型提供一种二氧化碳回收系统,其特征在于,包括送气装置、吸收反应装置、再生装置、脱液分离装置以及吸收液加热装置,送气装置通过送气管路与吸收反应装置上端的烟道气进气口连通,再生装置的底部通过第一送液管路与吸收反应装置上端的第一进液口连通,吸收反应装置的底端通过第二送液管路与再生装置上端的第二进液口连通,脱液分离装置通过第一出气管路与再生装置顶端的二氧化碳第一出气口连通,吸收液加热装置通过吸收液送液管路与再生装置上端的第三进液口连通,脱液分离装置底端通过第三送液管路与吸收液加热装置连通。本实用新型的二氧化碳回收系统结构简单,操作容易,并且能够降低使用成本,提高二氧化碳的回收效率,节约吸收液的成本。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型,但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
图1是本实用新型的二氧化碳回收系统的具体实施方式的流程图;
图2是本实用新型的二氧化碳回收系统中吸收反应装置的具体实施方式的结构示意图;
图3是本实用新型的二氧化碳回收系统中再生装置的具体实施方式的结构示意图;
图4是本实用新型的二氧化碳回收系统中脱液分离装置的具体实施方式的结构示意图。
附图标记说明
1送气装置 11送气管路
2吸收反应装置 21第二送液管路
22烟道气进气口 23吸收反应塔
231反应出气口 232反应进气口
233第一反应隔板 234反应喷射孔
235反应出液口 236第二反应隔板
24第一进液口 25净化烟气出口
26反应隔板 27第一外壳体
3再生装置 31第一送液管路
32第四送液管路 33第一增压装置
34二氧化碳第一出口 35第二进液口
36再生隔板 361第二外壳体
37第三进液口 38换热口
39再生反应塔 391再生出气口
392 再生进液口 393 第一再生隔板
394 再生喷射孔 395 再生出液口
396第二再生隔板 4脱液分离装置
41第一出气管路 42第三送液管路
43二氧化碳第二出口 44第一分离隔板
45分流反应塔 451分流进气口
452分流出液口 453分流出气口
46第二分离隔板 47第三外壳体
48二氧化碳进气口 5吸收液加热装置
51吸收液送液管路 52第二增压装置
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型,本实用新型的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“设有”、“安装”、“连接”、“连通”应做广义理解,例如,连接可以是直接连接,也可以是通过中间媒介进行间接的连接,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或者是一体连接;可以是直接连接,也可以是通过中间连接件间接连接,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量,因此,限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。
在本实用新型中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“顶部、底部”是以相应部件的内和外定义的,另外“上、下”是以各装置使用的方向为基准定义的,具体地在本实用新型提供的附图中,使用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实用新型和简化描述,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实用新型的限制;对于本实用新型的方位术语,应当结合实际安装状态进行理解。
参见图1,本实用新型提供一种二氧化碳回收系统,包括送气装置1、吸收反应装置2、再生装置3、脱液分离装置4以及吸收液加热装置5,其中,送气装置1通过送气管路11与吸收反应装置2上端的烟道气进气口22连通,再生装置3的底部通过第一送液管路31与吸收反应装置2上端的第一进液口24连通,吸收反应装置2的底端通过第二送液管路21与再生装置3上端的第二进液口35连通,脱液分离装置4通过第一出气管路41与再生装置3的二氧化碳第一出气口34连通,吸收液加热装置5通过吸收液送液管路51与再生装置3上端的第三进液口37连通,脱液分离装置4的底端通过第三送液管路42与吸收液加热装置5连通。本实用新型使用吸收液对烟道气中的二氧化碳进行吸收,然后通过对吸收有二氧化碳的吸收液进行解吸后实现二氧化碳的回收与利用。
具体地,首先吸收液加热装置5对吸收液进行加热,然后通过吸收液送液管路51将吸收液输送进入再生装置3中,此时的再生装置3中未进行再生反应,吸收液通过再生装置3底部的第一送液管路31输送进入到吸收反应装置2中,与此同时送气装置1将含有大量二氧化碳的烟道气增压输入到吸收反应装置2中,呈气相的烟道气进入吸收反应装置2中与吸收液反应,吸收液对烟道气中的二氧化碳进行吸收,然后吸收有二氧化碳的吸收液自吸收反应装置2的底部通过第二送液管路21输送进入到再生装置3中,此时再生装置3不仅能接收来自吸收反应装置2输送的含有二氧化碳的吸收液,还能够接收来自吸收液加热装置5提供的加热完成的吸收液,加热过的吸收液与吸收有二氧化碳的吸收液交融后进行换热,二氧化碳因为受热后与吸收液解吸,自再生装置3顶部的二氧化碳第一出气口34排出,并通过第一出气管路41输送进入脱液分离装置4中,解析后的吸收液自再生装置3下端的第一送液管路31输送进入吸收反应装置2中实现吸收液的再次利用,吸收有二氧化碳的脱液分离装置4对二氧化碳进行进一步的脱液处理,自二氧化碳中脱离出的吸收液自脱液分离装置4的下端排入到吸收液加热装置5中进行循环使用。
需要说明的是,上述技术方案中的吸收剂可以采用胺液,例如浓度为0.2mo1/L~1.0mol/L的三乙烯四胺溶液(TETA),除此之外,吸收液还可以为乙醇胺溶液(MEA)、二乙醇胺溶液(DEA)或三乙醇胺溶液(TEA),其具体的浓度含量可以根据实际的使用环境进行调配。上述胺液在未吸收二氧化碳时为贫氨液,在吸收有二氧化碳后成为富胺液。
进一步地,参见图1,再生装置3与吸收液加热装置5之间还设置有第四送液管路32,第四送液管路32与再生装置3下端的换热口38连通,并且换热口38低于第三进液口37,设置换热口38并且通过第四送液管路32与再生装置3连通,可以避免再生装置3中吸收液容量过多而造成吸收液富余或换热不均匀的情况,如图1中所示,换热口38的位置低于第三进液口37,高于再生装置3的底部,当吸收液的液位高于换热口38时,可以通过第四送液管路32的输送进入到吸收液加热装置5中进行循环加热使用,如此一来,不仅可以节约吸收液,还能够保证再生装置3中的换热效果,避免因为热度达不到而影响到二氧化碳与吸收液的解吸。
优选地,作为本实用新型的一个优选实施方式,送气装置1可以为风机,风机作为一种常见的通风设备能够将烟道气高效率的输送进吸收反应中,并且风机的送风量大,抗压性好、供电稳定能够很好的提供稳定的送气工作。
作为本实用新型的一种具体实施方式,参见图1,在第一送液管路31上设置有第一增压装置33,第一增压装置33可以在吸收液进入吸收反应装置2中的时候对通过的吸收液进行增压,加大吸收液进入吸收反应装置2的液压,形成喷射,从而增大吸收液与烟道气的接触面积,提高吸收效率。
作为本实用新型的一种具体实施方式,参见图1,在吸收液送液管路51上设置第二增压装置52,第二增压装置52可以在吸收液进入再生装置3中的时候对吸收液进行增压,使吸收液喷射进入到再生装置3,此时的吸收液已经经过了吸收液加热装置5的加热,所以在增压进入到再生装置3中时可以实现充分换热,提高换热效果,使吸收有二氧化碳的吸收液与二氧化碳解吸的更加充分。
需要说明的是,作为本实用新型的一种优选实施例,第一增压装置33和第二增压装置52优选为液相泵,液相泵的输送压力平稳,无脉冲,泵体材料耐腐蚀,输出流量稳定,重复性高,输出流量范围宽,泵腔的体积要小,以便快速更换溶剂,能在高压下连续工作,能够持续稳定的输送吸收液。
结合图2,作为本实用型性中吸收反应装置2的一种具体实施方式,吸收反应装置2包括第一外壳体27、反应隔板26以及吸收反应塔23,吸收反应塔23设置在第一外壳体27内部,在该具体实施方式中采用两级吸收反应塔23,两级吸收反应塔23采用串联的方式进行连接,反应隔板26设置在吸收反应塔23的上方,并且能够与第一外壳体27的内表面之间形成烟气收集腔,烟气收集腔用于收集净化烟气,在反应隔板26上设置有通孔,该通孔与吸收反应塔23顶端的反应出气口231相通,净化烟气自吸收反应塔23的顶部排出进入到烟气收集腔中,再从第一外壳体27顶部的净化烟气出口25排出,可以理解的是,此处的“净化烟气”是指已经对烟道气中的二氧化碳进行回收后的二氧化碳含量达到排放标准的净化烟气。可以理解的是,“达到排放标准的烟气”是指经过吸收反应装置处理后的烟道气中二氧化碳含量减少97%以上的净化烟气。
进一步地,作为吸收反应装置2中的吸收反应塔23,参见图2,吸收反应塔23包括反应塔筒以及套设在反应塔筒外侧的第一反应隔板233和第二反应隔板236,第一反应隔板233和第二反应隔板236,的外周面均与第一外壳体27的内表面连接,第一反应隔板233的下表面、第二反应隔板236的上表面以及反应塔筒的外表面合围形成有反应腔,该反应腔用来容纳自第一进液口24进入的吸收液,在反应塔筒的外周面上设置有若干个反应喷射孔234,并且第一反应隔板233的下表面高于反应喷射孔234,第二反应隔板236的上表面低于反应喷射孔234,反应腔内的吸收液通过反应喷射孔234喷射进入到反应塔内形成吸收液喷射流场,吸收液在喷射流场的作用下形成小液滴,设置在第一外壳体27上的烟道气进气口22通过送气装置1将烟道气增压送入到吸收反应装置2中,烟道气进气口22与吸收反应塔23上端的反应进气口232相通,增压后的烟道气进入到吸收反应塔23中形成旋转湍流场,喷射流场与旋转湍流场交互干涉产生流场震荡,吸收液液滴表面与烟道气中的二氧化碳形成微界面反应区,需要注意的是,第一反应隔板233的上表面低于反应进气口232的并且与反应隔板26的下表面以及第一外壳体27的内表面之间形成进气腔,进气腔用于容纳烟道气,第二反应隔板236的下表面高于吸收反应塔23底部的反应出液口235,并且能够与第一外壳体27内表面形成反应收集腔,反应收集腔用于容纳吸收有二氧化碳的吸收液。
可以理解的是,结合图2,在反应隔板26第一反应隔板233以及第二反应隔板236的作用下将吸收反应装置2内部划分为四个腔体结构,自上而下分别为烟气收集腔、进气腔、反应腔以及反应收集腔,各个腔体结构不相通,其中,烟气收集腔在反应隔板26上设置的通孔与反应出气口231的作用下与吸收反应塔23内部相通;烟道气进气口22与反应进气口232在进气腔的作用下相通;若干个反应喷射孔234均位于反应腔内部,第一进液口24与反应喷射孔234通过反应腔相通;反应出液口235在反应收集腔内,第二送液管路21通过反应收集腔与反应出液口235相通。
此外,还需要说明的是,在上述技术方案中的“旋转湍流场”指的是气体在吸收反应塔23内部产生湍流现象,湍流现象是一种高度复杂的三维非稳态、带旋转的不规则流动,在湍流中的流体的各种物理参数,如速度、压力、温度等都随时间与空间发生随机的变化;“微界面反应区”内能够产生界面效应,界面效应是指在两个相接触的物质之间,由于表面能的影响而出现的物理和化学现象,微界面强化反应器通过微细的界面,增加反应物与催化剂之间的接触面积,从而提高反应速率和效率。
烟道气与吸收液在吸收反应装置2中充分接触反应,吸收液对烟道气中的二氧化碳进行吸收,通过设置多个吸收反应塔23来提高吸收效率,吸收反应塔23的个数可以通过具体的使用情况进行设置。
进一步地,吸收有二氧化碳的吸收液通过第二送液管路21输送进入到再生装置3中,参见图2,作为本实用新型中再生装置3的一种具体实施方式,再生装置3包括第二外壳体361、再生隔板36以及再生反应塔39,再生反应塔39设置在第二外壳体361的内部,如图2所示,该具体实施方式中使用两级再生反应塔39,两级再生反应塔39采用串联的方式连接,再生隔板36设置在再生反应塔39的上方,并且能够与第二外壳体361的内表面之间形成二氧化碳收集腔,再生隔板36上开设有能够与再生反应塔39上方的再生出气口391相通的通孔,第二外壳体361的顶端设置有二氧化碳第一出口34,再生装置3的存在是为了将吸收有二氧化碳的吸收液进行解吸,解吸后二氧化碳自二氧化碳第一出口34排出,吸收液自底端的第一送液管路31或换热口38排出,通过第三进液口37向再生装置3内部输送加热过的吸收液,通过液液旋喷加热的方式,对吸收有二氧化碳的吸收液中的二氧化碳进行脱除,再生装置3不仅能够对吸收有二氧化碳的吸收液进行解吸,还能够将解吸后的吸收液进行循环使用,降低了吸收液的使用成本。可以理解的是,“解吸”是指将所吸收的气体和吸收剂分开的操作,也称为提馏或脱吸。
具体地,参见图3,作为再生装置3中的再生反应塔39的一个具体实施例,再生反应塔39包括再生塔筒、第一再生隔板393以及第二再生隔板396,第一再生隔板393以及第二再生隔板396均套设在再生塔筒外侧,并且第一再生隔板393和第二再生隔板396的外周面均与第二外壳体361的内表面固定连接,第一再生隔板393的下表面与第二再生隔板396的上表面以及再生塔筒的外表面之间形成第一再生腔,第一再生腔能够用来容纳加热过的吸收液,这些吸收液并未吸收有二氧化碳,在再生塔筒的外周面上设置有能够使加热后的吸收液喷射进入到再生塔筒内部的再生喷射孔394,第一再生隔板393的下表面盖雨再生喷射孔394,第二再生隔板396的上表面低于再生喷射孔394,而设置在第二外壳体361上的第二进液口35与再生反应塔39上端设置的再生进液口392相通,吸收有二氧化碳的吸收液通过第二进液口35与再生进液口392进入到再生反应塔39内部,并且与加热过的吸收液相互交融,通过液液旋喷加热的方式完成解吸,第一再生隔板393的上表面低于第一再生进液口392,并且能够与再生隔板36以及第二外壳体361的内表面形成第二再生腔,第二再生腔用于容纳加热过的吸收液,第二再生隔板396的下表面高于再生反应塔39底部的再生出液口395并且与第二外壳体361的内表面构成再生收集腔,再生收集腔用于容纳解吸过的吸收液。本实用新型通过使用加热后的吸收液与吸收有二氧化碳的吸收液换热来进行解吸,不仅提高了吸收液的利用率,同时无需采用其余的加热物质等,不仅保证了解吸效果,还能够实现吸收液的循环使用,节约成本。
可以理解的是,结合图3,在再生隔板36、第一再生隔板393以及第二再生隔板396的作用下将吸收反应装置2内部划分为四个腔体结构,自上而下分别为二氧化碳收集腔、第一再生腔、第二再生腔以及再生收集腔,各个腔体结构之间互不相通,其中,二氧化碳第一出口34通过二氧化碳收集腔与再生反应塔39的再生出气口391连通,第二进液口35与第一再生腔相通,并且通过第一再生腔与再生进液口392相通,第三进液口37通过第二再生腔与再生喷射孔394相通,换热口38通过再生收集腔与再生出液口395相通,第一送液管路31通过再生收集腔与再生出液口395相通。
还需要说明的是,吸收有二氧化碳的吸收液通过第二进液口35进入到第一再生腔,因为液压的关系通过再生进液口392进入到再生反应塔39内,加热过的吸收液经过增压后进入到第二再生腔,并且通过再生喷射孔394喷射进入到再生反应塔39中,喷射状的吸收液与吸收有二氧化碳的吸收液充分接触后对其进行解吸,不仅能够提高吸收液的利用率,还能节约使用成本。并且,对于再生反应塔39的具体设置级数可以根据实际的使用情况进行设置。
解吸过后的二氧化碳通过第二外壳体361顶端的二氧化碳第一出口34进入到脱液分离装置4中,吸收液利用自身重力通过再生出液口395排入到再生收集腔内,并分别通过换热口38和再生装置3底端进入到第四送液管路32和第一送液管路31中,其中当再生收集腔内的吸收液的液位超过换热口38时,吸收液才会通过换热口38进行输送。不仅确保了吸收液的可循环使用,还能够确保有足够的吸收液进入到吸收反应装置2中吸收二氧化碳,提高了吸收液循环率的同时,保证了吸收效率。
因为对吸收有二氧化碳的吸收剂进行解吸是通过换热实现的,因此,从二氧化碳第一出口34排出的二氧化碳中还会夹杂少许的呈气相的吸收液,因此二氧化碳在从二氧化碳第一出口34排出后会通过第一出气管路41进入到脱液分离装置4中进行进一步的分流。
参见图4,作为本实用新型中脱液分离装置4的一种具体实施方式,脱液分离装置4包括第三外壳体47、第一分离隔板44第二分离隔板46以及分流反应塔45,在该具体实施方式中采用两级分流反应塔45,两级分流反应塔45采用串联的方式连接,并且,如图4所示,第一分离隔板44与第二分离隔板46均套设在分流反应塔45外侧,且它们的外周面都与第三外壳体47的内表面固定连接,第一分离隔板44设置在分流反应塔45的上方,并且与第三外壳体47的内表面形成第一分流腔,第一分流腔用于容纳高纯度的二氧化碳,第一分离隔板44上设置有能够与分流反应塔45顶部的分流出气口453相通的通孔,第二分离隔板46的上表面低于分流反应塔45上端的分流进气口451,并且能够与第一分离隔板44以及第三外壳体47的内表面形成第二分流腔,第二分离隔板46的下表面高于分流反应塔45底端的分流出液口452,并且能够与第三外壳体47的内表面形成第三分流腔。脱液分离装置4能够多含有少许吸收液的二氧化碳气体进行进一步的净化,进而得到高纯度的二氧化碳气体,高纯度的二氧化碳气从第三外壳体47顶端设置的二氧化碳第二出口43排出,被回收后投入后续工步的使用。不经能够提高二氧化碳的纯度,还能够进一步的节约吸收液的成本,吸收液依靠自身重力,从分流反应塔45底部的分流出液口452中排入到第三分流腔内,并且通过第三送液管路42进入到吸收液加热装置5中循环使用。
可以理解的是,结合图4,在第一分离隔板44与第二分离隔板46的作用下将脱液分离装置4内部划分为三个腔体结构,自上而下分别为第一分流腔、第二分流强以及第三分流强,各个腔体结构之间互不相通,其中,二氧化碳第二出口43通过第一分流腔与分流反应塔45顶端的分流出气口453相通,二氧化碳进气口48通过第二分流腔与分流进气口451相通,分流出液口452通过第三分流腔与第三送液管路42相通。
本实用新型的结构简单,操作容易,并且占地面积小,吸收液能够循环使用,节约了成本,对二氧化碳进行回收利用,保护环境的同时,提高了二氧化碳的利用率。
结合图1对上述具体实施方式及实施例中的二氧化碳回收系统的使用方法进行说明:以胺液作为吸收液为例,首先使用吸收液加热装置5对胺液进行加热,并通过第二增压装置52增压后通过吸收液送液管路51送入再生装置3中,然后通过第一送液管路31上的第一增压装置33增压后进入到吸收反应装置2中,与此同时送气装置1对烟道气增压后进入到吸收反应装置2,烟道气与胺液相接触成为富胺液,富胺液通过吸收反应装置2底部的第二送液管路21排出,通过第二送液口进入到再生装置3中,并且与加热后的胺液相融合,实现解吸,解吸后的二氧化碳从再生装置3顶部的二氧化碳第一出口34排出进入到脱液分离装置4中,解吸后的胺液分别进入到吸收液加热装置5和第一送液管路31中循环使用,进入到脱液分离装置4中的二氧化碳对含有的少量胺液进行脱液,高纯度的二氧化碳从脱液分离装置4顶部的二氧化碳第二出口43排出,回收后再利用,脱液后的胺液通过第三送液管路42进入到吸收液加热装置5中实现循环利用。
本实用新型不仅能够对烟道气中的二氧化碳进行充分的回收利用,还能够循环使用吸收液,大大的节约了生产回收成本。在本实用新型的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“一种具体实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本实用新型的思想,其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种二氧化碳回收系统,其特征在于,包括送气装置(1)、吸收反应装置(2)、再生装置(3)、脱液分离装置(4)以及吸收液加热装置(5),所述送气装置(1)通过送气管路(11)与所述吸收反应装置(2)上端的烟道气进气口(22)连通,所述再生装置(3)的底部通过第一送液管路(31)与所述吸收反应装置(2)上端的第一进液口(24)连通,所述吸收反应装置(2)的底端通过第二送液管路(21)与所述再生装置(3)上端的第二进液口(35)连通,所述脱液分离装置(4)通过第一出气管路(41)与所述再生装置(3)顶端的二氧化碳第一出口(34)连通,所述吸收液加热装置(5)通过吸收液送液管路(51)与所述再生装置(3)上端的第三进液口(37)连通,所述脱液分离装置(4)底端通过第三送液管路(42)与所述吸收液加热装置(5)连通。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳回收系统,其特征在于,所述再生装置(3)与所述吸收液加热装置(5)之间还设置有第四送液管路(32),所述第四送液管路(32)与所述再生装置(3)下端的换热口(38)连通,且所述换热口(38)低于所述第三进液口(37)。
3.根据权利要求1所述的二氧化碳回收系统,其特征在于,所述第一送液管路(31)上设置有第一增压装置(33)。
4.根据权利要求1所述的二氧化碳回收系统,其特征在于,所述吸收液送液管路(51)上设置有第二增压装置(52)。
5.根据权利要求1所述的二氧化碳回收系统,其特征在于,所述吸收反应装置(2)包括第一外壳体(27)、反应隔板(26)以及设置在所述第一外壳体(27)内部的至少两级吸收反应塔(23),所述反应隔板(26)设置在所述吸收反应塔(23)上方且与所述第一外壳体(27)的内表面之间形成有能够容纳净化烟气的烟气收集腔,所述反应隔板(26)上开设有能够与所述吸收反应塔(23)上方的反应出气口(231)相通的通孔,各所述吸收反应塔(23)采用串联的方式连接,所述第一外壳体(27)的顶端设置有净化烟气出口(25)。
6.根据权利要求5所述的二氧化碳回收系统,其特征在于,所述吸收反应塔(23)包括反应塔筒以及套设在所述反应塔筒外侧的第一反应隔板(233)和第二反应隔板(236),所述第一反应隔板(233)与所述第二反应隔板(236)的外周面均与所述第一外壳体(27)内表面相连,所述反应塔筒的外周面上设置有能够使所述吸收液喷射进入所述反应塔筒内部的反应喷射孔(234),所述第一反应隔板(233)的下表面高于所述反应喷射孔(234),所述第二反应隔板(236)的上表面低于所述反应喷射孔(234),且所述第一反应隔板(233)、所述第二反应隔板(236)以及所述第一外壳体(27)的内表面形成有能够容纳吸收液的反应腔,所述烟道气进气口(22)与所述吸收反应塔(23)上端的反应进气口(232)相通,所述第一反应隔板(233)的上表面低于所述反应进气口(232),且与所述反应隔板(26)下表面以及第一外壳体(27)内表面之间形成能够容纳烟道气的进气腔,所述第二反应隔板(236)的下表面高于所述吸收反应塔(23)底部的反应出液口(235)且与所述第一外壳体(27)内表面形成能够容纳反应后产物的反应收集腔。
7.根据权利要求6所述的二氧化碳回收系统,其特征在于,所述再生装置(3)包括第二外壳体(361)、再生隔板(36)以及设置在所述第二外壳体(361)内部的至少两级再生反应塔(39),所述再生隔板(36)设置在所述再生反应塔(39)的上方且与所述第二外壳体(361)的内表面形成有能够容纳二氧化碳的二氧化碳收集腔,所述再生隔板(36)上开设有能够与所述再生反应塔(39)上方的再生出气口(391)相通的通孔,各所述再生反应塔(39)通过串联的方式连接,所述二氧化碳第一出口(34)设置在所述第二外壳体(361)顶部。
8.根据权利要求7所述的二氧化碳回收系统,其特征在于,所述再生反应塔(39)包括再生塔筒以及套设在所述再生塔筒外侧的第一再生隔板(393)和第二再生隔板(396),所述第一再生隔板(393)与所述第二再生隔板(396)的外周面均与所述第二外壳体(361)的内表面相连,所述再生塔筒的外周面上设置有能够使吸收液射进入所述再生塔筒内部的再生喷射孔(394),所述第一再生隔板(393)的下表面高于所述再生喷射孔(394),所述第二再生隔板(396)的上表面低于所述再生喷射孔(394),且所述第一再生隔板(393)、所述第二再生隔板(396)以及所述第二外壳体(361)的内表面形成有能够容纳吸收液的第一再生腔,且所述第三进液口(37)与所述第一再生腔连通,所述第二进液口(35)与所述再生反应塔(39)上端的再生进液口(392)相通,所述第一再生隔板(393)的上表面低于所述再生进液口(392)且与所述再生隔板(36)下表面以及第二外壳体(361)内表面形成能够容纳二氧化碳的第二再生腔,所述第二再生隔板(396)的下表面高于所述再生反应塔(39)底部的再生出液口(395)且与所述第二外壳体(361)内表面形成能够容纳吸收液的再生收集腔。
9.根据权利要求7所述的二氧化碳回收系统,其特征在于,所述脱液分离装置(4)包括第三外壳体(47)、第一分离隔板(44)、第二分离隔板(46)以及设置在所述第三外壳体(47)内部的至少两级分流反应塔(45),所述第一分离隔板(44)设置在所述分流反应塔(45)的上方且与所述第三外壳体(47)的内表面形成能够容纳高纯度二氧化碳的第一分流腔,且所述第一分离隔板(44)上设置有能够与所述分流反应塔(45)顶端的分流出气口(453)连通,所述第二分离隔板(46)套设在所述分流反应塔(45)外侧,所述第二分离隔板(46)的上表面低于所述分流反应塔(45)上端的分流进气口(451),且能够与所述第一分离隔板(44)的下表面以及第三外壳体(47)的内表面形成能够容纳二氧化碳的第二分流腔,所述第二分离隔板(46)的下表面高于所述分流反应塔(45)底部的分流出液口(452)且能够与第三外壳体(47)的内表面形成容纳吸收液的第三分流腔,所述第三外壳体(47)的顶部设置有二氧化碳第二出口(43),所述第三外壳体(47)的上端部设置有能够与所述第二分流腔连通的二氧化碳进气口(48)。
10.根据权利要求9所述的二氧化碳回收系统,其特征在于,所述烟道气进气口(22)、所述净化烟气出口(25)、所述二氧化碳第一出口(34)以及所述二氧化碳第二出口(43)上均设置有能够检测气体浓度的气体检测装置。
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