A device and method for capturing a CO2 with a compound absorber with a hydration reactor (1), a condenser (2), a hydration reactor (3), an air reactor (4), a carbonated reactor (5), a heat exchanger (6) and a connecting pipe between the parts, and a method for capturing the CO2 are disclosed. Ca (OH) 2 and CaO in calcium copper based composite absorbents are used to react with the flue gas from the carbonated reactor to capture CO2; the solid products have CH4 reaction in the calcined reduction reactor and the high concentration of CO2; the solids after partial reaction enter the hydration reactor to improve the pore structure and enhance the reactive activity; after activation The composite absorber enters the air reactor to complete the regeneration of the copper based oxygen carrier. The invention realizes the low energy consumption capture of CO2 in the flue gas by using the calcium cycling coupled chemical chain process, and simultaneously prevents the carbonation of the absorbent from deteriorating with the help of hydration reaction.
【技术实现步骤摘要】
一种带水合反应器的复合吸收剂循环捕捉CO2的装置及方法
本专利技术使用钙循环耦合化学链燃烧的方法捕集CO2,同时加入了水合反应器,属于能源技术与环境保护技术交叉领域。
技术介绍
钙铜基复合吸收剂循环捕集CO2技术指利用以CuO和CaO作为主要成分的复合吸收剂捕集煤燃烧或气化产生的CO2,生成CaCO3,并在之后与气体燃料反应放出热量煅烧CaCO3,实现CO2浓缩的技术。该技术不仅具备钙循环原料低廉、来源广泛的优势,还引入化学链燃烧,避免采用高耗能的富氧燃烧再生钙基吸收剂。其工艺流程主要分为三步:CaO/CuO进入碳酸化反应器,与烟气中的CO2反应生成CaCO3/CuO。CaCO3/CuO进入煅烧反应器/还原反应器,CuO与气态燃料CH4发生氧化还原反应释放热量,生成Cu、CO2和H2O。释放出的热量用于煅烧CaCO3生成CaO和高浓度的CO2。CO2经过简单冷凝除水后就可以进一步压缩封存或利用;CaO/Cu在空气反应器与空气反应,生成CaO/CuO。再生后的CaO/CuO继续进入碳酸化反应器。如此循环往复,适时补充新鲜的钙铜基复合吸收剂和0排出部分失活的吸收剂以实现整个系统的连续运行。该系统的碳酸化温度一般为650℃~700℃,煅烧温度一般为850℃~950℃。钙铜基复合吸收剂循环捕集CO2技术面临着与传统的钙基吸收剂循环捕集CO2技术相同的问题,即有效成分CaO在高温下会由于烧结,使得孔隙坍塌和阻塞,最终导致有效反应面积减小,碳酸化率下降,表现为钙铜基复合吸收剂的失活。
技术实现思路
技术问题:针对上述问题,本专利技术的目的是提供一种带水合反应器的复合吸收剂 ...
【技术保护点】
1.一种带水合反应器的复合吸收剂循环捕捉CO2的装置,其特征在于该装置包括煅烧‑还原反应器(1)、冷凝器(2)、水合反应器(3)、空气反应器(4)、碳酸化反应器(5)、换热器(6)以及各部分之间的连接管道;其中,水合反应器(3)物料入口与煅烧‑还原反应器(1)物料出口相连,水合反应器(3)水蒸汽进口与换热器(6)的水蒸汽出口相连,水合反应器(3)出口与空气反应器(4)进口相连;空气反应器(4)出口与碳酸化反应器(5)进口相连;碳酸化反应器(5)出口与煅烧‑还原反应器(1)进口相连;煅烧‑还原反应器(1)物料出口分两路,其中一路与空气反应器(4)进口相连,另一路与水合反应器(3)进口相连;煅烧‑还原反应器(1)的气体出口分两路,其中一路与换热器(6)的气体进口,另一路与煅烧‑还原反应器(1)气体进口相连;换热器(6)的气体出口与冷凝器(2)连接,冷凝器(2)的输出端与换热器(6)的水进口相连。
【技术特征摘要】
1.一种带水合反应器的复合吸收剂循环捕捉CO2的装置,其特征在于该装置包括煅烧-还原反应器(1)、冷凝器(2)、水合反应器(3)、空气反应器(4)、碳酸化反应器(5)、换热器(6)以及各部分之间的连接管道;其中,水合反应器(3)物料入口与煅烧-还原反应器(1)物料出口相连,水合反应器(3)水蒸汽进口与换热器(6)的水蒸汽出口相连,水合反应器(3)出口与空气反应器(4)进口相连;空气反应器(4)出口与碳酸化反应器(5)进口相连;碳酸化反应器(5)出口与煅烧-还原反应器(1)进口相连;煅烧-还原反应器(1)物料出口分两路,其中一路与空气反应器(4)进口相连,另一路与水合反应器(3)进口相连;煅烧-还原反应器(1)的气体出口分两路,其中一路与换热器(6)的气体进口,另一路与煅烧-还原反应器(1)气体进口相连;换热器(6)的气体出口与冷凝器(2)连接,冷凝器(2)的输出端与换热器(6)的水进口相连。2.一种如权利要求1所述装置的复合吸收剂循环捕捉CO2的方法,其特征在于,包括该方法如下步骤:步骤一、煅烧-还原反应器(1)的反应温度为850℃~950℃,CH4与来自碳酸化反应器(5)的钙铜基复合吸收剂中的CuO反应,利用放出的热量煅烧钙铜基复合吸收剂中的CaCO3,生成CaO、水蒸气和高浓度的CO2;煅烧-还原反应器(1)内生成的固体混合物一部分直接进入空气反应器(4),一部分经换热器(6)换热后进入水合反应器(3);煅烧-还原反应器(1)内生成的气体一部分在进入换热器(6)换热后,进入冷凝器(2),另一部分返回...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。