【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源与环保交叉领域，专利技术了一种利用Ca/Cu基复合颗粒捕集烟气中CO2的方法及装置。
技术介绍
燃烧后脱碳技术是最简单的CO2回收方式，即在发电动力系统的排气中分离和回收CO2。根据中国的国情，火电仍然是国家最主要的二次能源，已建立的燃煤电厂众多且体系完善，同时考虑到燃煤烟气的特点(CO2浓度低、流量大)以及其它各项技术的成熟度、适用范围等众多因素，燃烧后CO2捕集技术不失为一种较为有效的CO2减排方法。目前，该技术主要包括溶剂吸收法、碱金属钾基吸收CO2法以及钙基吸收剂煅烧/碳酸化循环反应分离CO2等方法。溶剂吸收法，以MEA(单乙醇胺)为主要代表，该法存在设备腐蚀严重、对烟气条件要求苛刻、易产生二次污染以及经济成本高等缺点。碱金属吸收剂干法吸收CO2法的能耗比MEA法低，但Na2CO3活性较差，而K2CO3的价格较为昂贵。钙基吸收剂煅烧/碳酸化循环反应分离CO2流程为：钙基吸收剂首先进入煅烧反应器分解为CaO与CO2，所需热量由燃料的纯氧燃烧提供，不能引入空气，故烟气中CO2浓度达95％以上，可以直接回收；CaO进入碳酸化反应器捕集烟气中的CO2，烟气中CO2浓度将降至5％以下，生成的CaCO3返回煅烧反应器，再煅烧成CaO，如此反应循环进行，适时补充新鲜的钙基吸收剂和排出部分失活的吸收剂以实现整个系统的连续运行。该技术基于石灰石等钙基吸收剂储量丰富、分布广泛、价格低廉而受到广泛关注。钙基吸收剂煅烧/碳酸化循环反应分离CO2方法中，煅烧反应器内CaCO3煅烧所需热量为燃料与纯氧燃烧放热提供，故该系统需要额外增加一套提供纯氧的...
【技术保护点】
一种利用Ca/Cu基复合颗粒捕集烟气中CO2的装置，其特征在于，该装置包括循环风机(1)、第一布风板(2)、第二布风板(2’)、燃料进口(3)、颗粒进口(4)、第一受热面(5)、第二受热面(5’)、煅烧反应器(6)、第一旋风分离器(7)、第一返料阀(8)、CO2压缩机(9)、主轴(10)、膨胀机(11)、第二旋风分离器(12)、第二返料阀(13)、常压室(14)、第一电动阀(15)、充压室(16)、第二电动阀(17)、压力传感器(18)、加压烟气反应器(19)、压缩机(20)、空气入口风机(21)、烟气入口(22)、第一排渣管(23)、第二排渣管(23’)；所述的煅烧反应器(6)底部布置有布风板(2)、第二排渣管(23’)及引入流化气的循环风机(1)，侧边密相区分别布置有燃料进口(3)和颗粒进口(4)；煅烧反应器(6)上部与第一旋风分离器(7)相连；所述的第一旋风分离器(7)上端分两路，一路与循环风机(1)相连，一路经同轴压缩机(9)压缩，同轴压缩机(9)与膨胀机(11)通过主轴(10)连接；第一旋风分离器(7)的下料管连至第一返料阀(8)；所述的第一返料阀(8)与常压室(14)上端相...
【技术特征摘要】
1.一种利用Ca/Cu基复合颗粒捕集烟气中CO2的装置，其特征在于，该装置包括循环风机(1)、第一布风板(2)、第二布风板(2’)、燃料进口(3)、颗粒进口(4)、第一受热面(5)、第二受热面(5’)、煅烧反应器(6)、第一旋风分离器(7)、第一返料阀(8)、CO2压缩机(9)、主轴(10)、膨胀机(11)、第二旋风分离器(12)、第二返料阀(13)、常压室(14)、第一电动阀(15)、充压室(16)、第二电动阀(17)、压力传感器(18)、加压烟气反应器(19)、压缩机(20)、空气入口风机(21)、烟气入口(22)、第一排渣管(23)、第二排渣管(23’)；所述的煅烧反应器(6)底部布置有布风板(2)、第二排渣管(23’)及引入流化气的循环风机(1)，侧边密相区分别布置有燃料进口(3)和颗粒进口(4)；煅烧反应器(6)上部与第一旋风分离器(7)相连；所述的第一旋风分离器(7)上端分两路，一路与循环风机(1)相连，一路经同轴压缩机(9)压缩，同轴压缩机(9)与膨胀机(11)通过主轴(10)连接；第一旋风分离器(7)的下料管连至第一返料阀(8)；所述的第一返料阀(8)与常压室(14)上端相连，常压室(14)下端分别经第一电动阀(15)、充压室(16)和第二电动阀(17)与加压烟气反应器(19)密相区相连；所述的加压烟气反应器(19)主体下部布置有第二布风板(2’)和排渣管(23)，加压烟气反应器(19)上安装压力传感器(18)，下端连有压缩机(20)；压缩机(20)进口为两路，一路为烟气入口(22)，一路为空气入口风机(21)引入补给空气；加压烟气反应器(19)上端与第二旋风分离器(12)相连；第二旋风分离器(12)下料管经第二返料阀(13)后与煅烧反应器(6)密相区相连，上部出气口与膨胀机(11)相连；煅烧反应器(6)和加压烟气反应器(19)内部分别均布置有第一受热面(5)和第二受热面(5’)。2.一种利用Ca/Cu基复合颗粒捕集烟气中CO2的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、碳基燃料通过燃料进口(3)、Ca/Cu基复合颗粒通过颗粒进口(4)
\t进入煅烧反应器(6)，循环烟气为流化介质通过第一布风板(2)将固体颗粒流化；在900-950℃下复合颗粒中CuO分解为Cu2O或Cu产生氧气与燃料燃烧放热，复合颗粒中CaCO3成分受热煅烧分解；Ca/Cu基复合颗粒主要成分为钙基吸收剂和CuO，循环烟气主要为CO2和H2O；步骤二、反应后的气固混合物经第一旋风分离器(7)分离，气体混合物一部分重新引入循环风机(1)作为流化介质，一部分经同轴压缩机(9)压缩后进行CO2封存；气体混合物主要为CO2和H2O；步骤三、固体混合物通过第一返料阀(8)进入常压室(14)，而后关闭第二电动阀(17)，开启第一电动阀(15)，颗粒下落至充压室(16)；关闭第一电动阀(15)，开启第二电动阀(17)，颗粒由充压室(16)进入加压烟气反应器(19)，实现常压至加压反应器的返料；步骤四、烟气入口(22)进入烟气，空气经空气入口风机(21...
【专利技术属性】
技术研发人员：段伦博，余志健，陈健，苏成林，石田，周琳绯，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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