一种烟道气二氧化碳回收工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种烟道气二氧化碳回收工艺，烟道气从除尘装置流过后由底部通入内部装载有固体胺吸附材料的吸附塔，然后由吸附塔的顶部排出，当从吸附塔的顶部排出的烟道气中二氧化碳浓度大于预设值时，停止向吸附塔通入烟道气并关闭吸附塔顶部的出气口，改由底部向吸附塔通入热源，经过预设的脱附时间后，停止向吸附塔通入热源，然后将吸附塔内脱附下来的二氧化碳由出气口抽出，并储存至二氧化碳储罐中。本发明专利技术提供的烟道气二氧化碳回收工艺具有能耗小、占地少的优点，有利于降低企业成本。

【技术实现步骤摘要】
一种烟道气二氧化碳回收工艺
本专利技术涉及烟道气处理
，特别是涉及一种烟道气二氧化碳回收工艺。
技术介绍
中国是二氧化碳排放大国，其中约有60～70％来源于工业燃烧，包括水泥、电厂、钢铁冶炼等行业排放，烟道气是指煤等化石燃料燃烧时所产生的对环境有污染的气态物质，主要成分包括二氧化碳、氮气、水蒸气、硫化物等，其中，二氧化碳占据了烟道气的大部分。为降低单位GDP碳排放量，需从烟道气中捕集二氧化碳，目前企业通常利用液态有机胺来捕集烟道气的二氧化碳，但其工艺存在如下缺点：有机胺黏度较大，需加水稀释后使用，溶质质量分数一般为15～20％，再生过程中，有大量热量被溶剂吸收，因而大大增加了再生能耗；附属设备多，占地大。因此，如何提供一种能耗小、占地少的烟道气二氧化碳回收工艺，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种烟道气二氧化碳回收工艺，该工艺具有能耗小、占地少的优点，有利于降低企业成本。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种烟道气二氧化碳回收工艺，烟道气从除尘装置流过后由底部通入内部装载有固体胺吸附材料的吸附塔，然后由所述吸附塔的顶部排出，当从所述吸附塔的顶部排出的烟道气中二氧化碳浓度大于预设值时，停止向所述吸附塔通入烟道气并关闭所述吸附塔顶部的出气口，改由底部向所述吸附塔通入热源，经过预设的脱附时间后，停止向所述吸附塔通入热源，然后将所述吸附塔内脱附下来的二氧化碳由所述出气口抽出，并储存至二氧化碳储罐中。可选地，在上述烟道气二氧化碳回收工艺中，所述烟道气产生于化石能源燃烧、水泥生产、化工生产和炼制生产中的任意一项工业生产活动。可选地，在上述烟道气二氧化碳回收工艺中，所述热源为蒸汽或热空气。可选地，在上述烟道气二氧化碳回收工艺中，在由所述出气口向外抽所述吸附塔内脱附下来的二氧化碳同时，由所述吸附塔的底部通入空气。可选地，在上述烟道气二氧化碳回收工艺中，所述空气在通入所述吸附塔之前经过除尘装置进行除尘。可选地，在上述烟道气二氧化碳回收工艺中，所述固体胺吸附材料为一类具有伯氨基官能团的大孔球基型二乙烯基苯交联聚合物材料。可选地，在上述烟道气二氧化碳回收工艺中，在向所述吸附塔重新通入所述烟道气之前，通过位于所述吸附塔底部的冷却阀排空脱附过程产生的冷凝水。可选地，在上述烟道气二氧化碳回收工艺中，在向所述吸附塔通入所述烟道气之前，通过所述冷却阀和与所述出气口连接的吸附风机向所述吸附塔内引入空气，对所述固体胺吸附材料进行降温。可选地，在上述烟道气二氧化碳回收工艺中，所述烟道气引自企业的排烟系统，由所述吸附塔的顶部排出的烟道气输送回所述排烟系统。根据上述技术方案可知，本专利技术提供的烟道气二氧化碳回收工艺中，首先利用固体胺吸附材料从烟道气中捕集二氧化碳，然后利用热源将固体胺吸附材料中的二氧化碳从脱附下来，最后将气体二氧化碳储存到储罐中。固体胺吸附材料没有液态有机胺那样的稀释需求，因此大大节省了能耗，而且固体胺吸附材料再生时需要的热量较低，另外，由于吸附塔装载的是固体吸附材料，所以吸附塔布置比较灵活，附属设备较少，有利于减少占地面积，可单独分散使用，也可根据需要组合设计，以达到规模化、高效率的吸附。综上所述，本专利技术提供的烟道气二氧化碳回收工艺具有能耗小、占地少的优点，有利于降低企业成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的烟道气二氧化碳回收工艺的原理示意图。图中标记为：1、除尘装置；2、吸附进口阀门；3、吸附塔；4、吸附出口阀门；5、.吸附风机；6、热源进口阀门；7、脱附出口阀门；8、脱附风机；9、除尘装置；10、冷却阀门；11、温度计。具体实施方式为了便于理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。参见图1，企业通过排烟系统向大气排放气体，本专利技术提供的烟道气二氧化碳回收工艺通常按照生产计划循环进行，每一循环周期中，烟道气二氧化碳回收工艺包括三个阶段，第一阶段为吸附过程，第二阶段为脱附过程，第三阶段为二氧化碳收集过程，下面分别对其进行介绍。吸附过程：烟道气→除尘装置1→吸附进口阀门2→吸附塔3→吸附出口阀门4→吸附风机5→排烟系统。吸附塔3的内部装载有固体胺吸附材料，烟道气从除尘装置1流过后由底部通入吸附塔3，然后由吸附塔3的顶部排出，在此过程中，吸附进口阀门2和吸附出口阀门4是打开的，而热源进口阀门6、脱附出口阀门7和冷却阀门10是关闭的。需要说明的是，由吸附塔3的顶部排出的烟道气既可以像本实施例那样输送回排烟系统，也可以排到其他后续的气体处理设备中，甚至如果已经符合排放标准，可以排到大气中。图1中的空心箭头指示了排烟系统中的气体流向，由图1可知，排烟系统的取烟道气位置通常位于输回烟道气位置的上游。需要说明的是，图1使用烟囱形状的图形表示排烟系统，仅是为了便于理解，而并非是指在排烟的烟囱上设置烟道气的取气点和回气点，事实上，烟道气的取气点和回气点通常设置在烟囱之前的烟气管道上。本文中的“烟道气”包括但不限于以下几种情况下的气体：a、化石能源燃烧或工业燃烧所产生的含二氧化碳的气体；b、工业生产过程如水泥生产、钢铁冶炼等过程中产生的含二氧化碳的气体；c、石油炼制过程中因工艺流程所产生的含二氧化碳的副产物气体；d、因工艺生产要求，需要进行脱碳处理的气体。固体胺吸附材料除了无需稀释而能节省能耗之外，还能在多次循环使用后保持较强的吸附能力，与传统的固体吸附材料如碳基吸附剂、活性氧化铝、沸石类等相比具有明显的优势。本实施例中，固体胺吸附材料为一类具有伯氨基官能团的大孔球基型二乙烯基苯交联聚合物材料。随着吸附时间的增加，固体胺吸附材料吸附的二氧化碳逐渐增多，逐渐趋于吸附饱和，从吸附塔3的顶部排出的烟道气中二氧化碳浓度逐渐增大，当二氧化碳浓度大到一定值(即设定值)时，关停吸附风机5，关闭吸附进口阀门2和吸附出口阀门4，然后进行下一过程，即脱附过程。需要说明的是，二氧化碳浓度的设定值可以根据需要设置，例如，可以将进入吸附塔3之前的烟道气中二氧化碳的浓度作为上述设定值，意味着当固体胺吸附材料吸附饱和之后进行脱附过程，也可以将进入吸附塔3之前的烟道气中二氧化碳浓度的95％作为上述设定值，意味着当固体胺吸附材料即将吸附饱和时进行脱附过程。脱附过程：热源→热源进口阀门6→吸附塔3。当从吸附塔3的顶部排出的烟道气中二氧化碳浓度大于预设值时，停止向吸附塔3通入烟道气并关闭吸附塔3顶部的出气口，改由底部向吸附塔3通入热源(包括但不限于蒸汽、热空气、企业废余热)，热源给固态胺吸附材料提供热量使其升温，从而把固体胺吸附材料上吸附的二氧化碳脱附下来。在此过程中，热源进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烟道气二氧化碳回收工艺，其特征在于，烟道气从除尘装置流过后由底部通入内部装载有固体胺吸附材料的吸附塔，然后由所述吸附塔的顶部排出，当从所述吸附塔的顶部排出的烟道气中二氧化碳浓度大于预设值时，停止向所述吸附塔通入烟道气并关闭所述吸附塔顶部的出气口，改由底部向所述吸附塔通入热源，经过预设的脱附时间后，停止向所述吸附塔通入热源，然后将所述吸附塔内脱附下来的二氧化碳由所述出气口抽出，并储存至二氧化碳储罐中。/n

【技术特征摘要】
1.一种烟道气二氧化碳回收工艺，其特征在于，烟道气从除尘装置流过后由底部通入内部装载有固体胺吸附材料的吸附塔，然后由所述吸附塔的顶部排出，当从所述吸附塔的顶部排出的烟道气中二氧化碳浓度大于预设值时，停止向所述吸附塔通入烟道气并关闭所述吸附塔顶部的出气口，改由底部向所述吸附塔通入热源，经过预设的脱附时间后，停止向所述吸附塔通入热源，然后将所述吸附塔内脱附下来的二氧化碳由所述出气口抽出，并储存至二氧化碳储罐中。


2.根据权利要求1所述的烟道气二氧化碳回收工艺，其特征在于，所述烟道气产生于化石能源燃烧、水泥生产、化工生产和炼制生产中的任意一项工业生产活动。


3.根据权利要求1所述的烟道气二氧化碳回收工艺，其特征在于，所述热源为蒸汽或热空气。


4.根据权利要求1所述的烟道气二氧化碳回收工艺，其特征在于，在由所述出气口向外抽所述吸附塔内脱附下来的二氧化碳同时，由所述吸附塔的底部通入空气。

【专利技术属性】
技术研发人员：邱峰，
申请(专利权)人：北京德润晨环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11