本实用新型专利技术属于锅炉烟道气的回收利用技术领域，具体涉及一种化学法和PSA法同步回收烟道气中二氧化碳和氮气的系统。该化学法和PSA法同步回收烟道气中二氧化碳和氮气的系统包括二氧化碳化学法回收系统、二氧化碳精制液化系统和氮气PSA浓缩提纯系统；所述二氧化碳化学法回收系统包括二氧化碳吸收塔、二氧化碳再生塔、换热器和第一冷却器。该化学法和PSA法同步回收烟道气中二氧化碳和氮气的系统对二氧化碳和氮气的回收效果好，且可有效节能。且可有效节能。且可有效节能。
【技术实现步骤摘要】
一种化学法和PSA法同步回收烟道气中二氧化碳和氮气的系统
[0001]本技术属于锅炉烟道气的回收利用
，具体涉及一种化学法和PSA法同步回收烟道气中二氧化碳和氮气的系统。
技术介绍
[0002]二氧化碳排放引起的温室效应和极端天气，已经严重影响了全球的气候。今年来，多国能源多次告急。减排或回收二氧化碳以及降低生产能耗，已是刻不容缓。二氧化碳的来源主要有石化燃料(煤炭、石油、天然气)的燃烧，煤炭、石油的生产和加工过程，以及人类的日常生产生活。对燃煤锅炉烟道气的二氧化碳和氮气捕集再利用是实现双碳目标的一项重要措施，不仅进一步减少碳排放，且能降低能耗。
[0003]中国专利申请CN107899376A公开了一种“烟气中二氧化碳和氮气的联合捕集回收装置及方法”，该装置包括烟气处理系统，第一CO2膜分离单元，第二CO2膜分离单元以及N2膜分离单元。该装置属于膜回收方式，虽然能同时捕集二氧化碳和氮气，但是产品纯度低，膜桶对气源洁净度要求很高，设备使用过程中容易产生堵塞，寿命短，且膜桶价格较高，不适合工业化大生产。
[0004]中国专利申请CN110498416A公开了“一种燃煤电厂锅炉烟气同步回收二氧化碳及氮气的系统”，包括烟气预处理系统、PSA1系统、PSA2系统、二氧化碳压缩提纯系统、二氧化碳精馏贮存系统、PSA制高纯氮系统。该系统能最大程度的捕集二氧化碳和氮气，产品纯度较高，但是存在设备操作不灵活，能耗高、二氧化碳回收率低的问题。当后级氮气产量降低或者不进行捕集时，前级的压力压缩值过高，耗电量较大。<br/>[0005]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
技术实现思路
[0006]本技术的目的在于提供一种化学法和PSA法同步回收烟道气中二氧化碳和氮气的系统，该化学法和PSA法同步回收烟道气中二氧化碳和氮气的系统对二氧化碳和氮气的回收效果好，且可有效节能。
[0007]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种化学法和PSA法同步回收烟道气中二氧化碳和氮气的系统，所述系统包括二氧化碳化学法回收系统、二氧化碳精制液化系统和氮气PSA浓缩提纯系统；所述二氧化碳化学法回收系统包括二氧化碳吸收塔、二氧化碳再生塔、换热器和第一冷却器；
[0008]所述二氧化碳吸收塔的塔顶设有放空气出气口，所述二氧化碳吸收塔的内部设有第一喷淋装置，所述二氧化碳吸收塔的塔底设有富液出液口，所述放空气出气口与所述氮气PSA浓缩提纯系统的进气口相连；所述二氧化碳再生塔的塔顶设有解吸气出气口，所述二氧化碳再生塔的内部设有第二喷淋装置，所述二氧化碳再生塔的塔底设有贫液出液口，所述解吸气出气口与所述二氧化碳精制液化系统的进液口相连；所述换热器具有高温流体通
道和低温流体通道，所述富液出液口与所述低温流体通道的进液口相连，所述低温流体通道的出液口与所述第二喷淋装置的进液口相连；所述第一冷却器的出液口与所述第一喷淋装置的进液口相连，所述第一冷却器的进液口与所述高温流体通道的出液口相连，所述高温流体通道的进液口与所述贫液出液口相连。
[0009]优选地，所述第一喷淋装置设置在所述二氧化碳吸收塔的塔顶，所述第二喷淋装置设置在所述二氧化碳再生塔的塔顶，所述富液出液口与所述换热器的连接管路上设有富液泵，所述贫液出液口与所述换热器的连接管路上设有贫液泵。
[0010]优选地，所述二氧化碳化学法回收系统还包括烟道气预处理系统，所述烟道气预处理系统包括引风机、脱硫水洗塔和第一气液分离器；所述引风机与所述脱硫水洗塔的进气口相连，用于将烟道气输送至所述脱硫水洗塔的进气口；所述脱硫水洗塔的出气口与所述第一气液分离器的进气口相连，所述脱硫水洗塔用于对烟道气进行脱硫处理；所述第一气液分离器的出气口与所述二氧化碳吸收塔的进气口相连，所述第一气液分离器用于对所述脱硫水洗塔处理后的气体进行气液分离。
[0011]优选地，所述脱硫水洗塔的塔顶设有第三喷淋装置，所述脱硫水洗塔的塔底设有脱硫液出液口，连通所述脱硫液出液口与所述第三喷淋装置的进液口的管道上设有脱硫液泵。
[0012]优选地，所述二氧化碳化学法回收系统还包括第二冷却器和第二气液分离器，所述第二冷却器的进气口与所述二氧化碳再生塔的解吸气出气口相连，所述第二冷却器的出气口与所述第二气液分离器的进气口相连，所述第二气液分离器的出气口与所述二氧化碳精制液化系统的进气口相连。
[0013]优选地，所述二氧化碳精制液化系统包括二次脱硫系统、第三冷却器、液化系统和精馏塔，所述二次脱硫系统的进气口与解吸气出气口相连，所述二次脱硫系统的出气口与所述第三冷却器的进气口相连，所述第三冷却器的出气口与所述液化系统的进气口相连，所述液化系统的出液口与所述精馏塔相连。
[0014]优选地，所述二氧化碳精制液化系统还包括二氧化碳储罐，所述二氧化碳储罐与所述精馏塔相连。
[0015]优选地，所述二次脱硫系统包括第一缓冲罐、第一压缩机、脱硫床和干燥床，所述第一缓冲罐的进气口与所述解吸气出气口相连，所述第一缓冲罐的出气口与所述第一压缩机的进气口相连，所述第一压缩机的出气口与所述脱硫床的进气口相连，所述脱硫床的出气口与所述干燥床的进气口相连，所述干燥床的出气口与所述第三冷却器的进气口相连。
[0016]优选地，所述脱硫床包括两个并联的脱硫塔，所述脱硫塔内设有脱硫吸附剂；所述干燥床包括两个并联的干燥塔，所述干燥塔内设有干燥剂。
[0017]优选地，所述氮气PSA浓缩提纯系统包括除雾器、第四冷却器、第三气液分离器、第二压缩机、干燥器、第二缓冲罐和氮气吸附塔，所述除雾器的进气口与所述二氧化碳吸收塔的放空气出气口相连，所述除雾器的出气口与所述第四冷却器的进气口相连，所述第四冷却器的出气口与所述第三气液分离器的进气口相连，所述第三气液分离器的出气口与所述第二压缩机的进气口相连，所述第二压缩机的出气口与所述干燥器的进气口相连，所述干燥器的出气口与所述第二缓冲罐的进气口相连，所述第二缓冲罐的出气口与所述氮气吸附塔相连。
[0018]优选地，所述氮气PSA浓缩提纯系统还包括氮气储罐，所述氮气储罐与所述氮气吸附塔的塔顶出气口相连。
[0019]优选地，所述氮气吸附塔至少设有两个。
[0020]优选地，两个以上所述氮气吸附塔并联设置。
[0021]有益效果：本技术能最大程度的回收二氧化碳和氮气，无三废产生；利用化学法(溶剂吸收法)回收二氧化碳，二氧化碳再生塔的塔顶出气口中流出的气体中二氧化碳纯度高(二氧化碳体积浓度可达92～95％)且回收率高；化学法(溶剂吸收法)产生的塔顶放空气为富氮气体，氮气含量约在90～92％，且富氮气体较之采用PSA法实现烟道气中二氧化碳的分离时，气量更大。
[0022]本技术的氮气PSA浓缩提纯系统中包括第二压缩机，会有二次提压过程，可以根据用户需要，选择压缩机及压缩压力，从而起到节能的目的。
附图说明
[0023]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种化学法和PSA法同步回收烟道气中二氧化碳和氮气的系统，其特征在于，包括二氧化碳化学法回收系统、二氧化碳精制液化系统和氮气PSA浓缩提纯系统；所述二氧化碳化学法回收系统包括二氧化碳吸收塔、二氧化碳再生塔、换热器和第一冷却器；所述二氧化碳吸收塔的塔顶设有放空气出气口，所述二氧化碳吸收塔的内部设有第一喷淋装置，所述二氧化碳吸收塔的塔底设有富液出液口，所述放空气出气口与所述氮气PSA浓缩提纯系统的进气口相连；所述二氧化碳再生塔的塔顶设有解吸气出气口，所述二氧化碳再生塔的内部设有第二喷淋装置，所述二氧化碳再生塔的塔底设有贫液出液口，所述解吸气出气口与所述二氧化碳精制液化系统的进液口相连；所述换热器具有高温流体通道和低温流体通道，所述富液出液口与所述低温流体通道的进液口相连，所述低温流体通道的出液口与所述第二喷淋装置的进液口相连；所述第一冷却器的出液口与所述第一喷淋装置的进液口相连，所述第一冷却器的进液口与所述高温流体通道的出液口相连，所述高温流体通道的进液口与所述贫液出液口相连。2.如权利要求1所述的化学法和PSA法同步回收烟道气中二氧化碳和氮气的系统，其特征在于，所述第一喷淋装置设置在所述二氧化碳吸收塔的塔顶，所述第二喷淋装置设置在所述二氧化碳再生塔的塔顶，所述富液出液口与所述换热器的连接管路上设有富液泵，所述贫液出液口与所述换热器的连接管路上设有贫液泵。3.如权利要求1所述的化学法和PSA法同步回收烟道气中二氧化碳和氮气的系统，其特征在于，所述二氧化碳化学法回收系统还包括烟道气预处理系统，所述烟道气预处理系统包括引风机、脱硫水洗塔和第一气液分离器；所述引风机与所述脱硫水洗塔的进气口相连，用于将烟道气输送至所述脱硫水洗塔的进气口；所述脱硫水洗塔的出气口与所述第一气液分离器的进气口相连，所述脱硫水洗塔用于对烟道气进行脱硫处理；所述第一气液分离器的出气口与所述二氧化碳吸收塔的进气口相连，所述第一气液分离器用于对所述脱硫水洗塔处理后的气体进行气液分离。4.如权利要求3所述的化学法和PSA法同步回收烟道气中二氧化碳和氮气的系统，其特征在于，所述脱硫水洗塔的塔顶设有第三喷淋装置，所述脱硫水洗塔的塔底设有脱硫液出液口，连通所述脱硫液出液口与所述第三喷淋装置的进液口的管道上设有脱硫液泵。5.如权利要求1所述的化学法和PSA法同步回收烟道气中二氧化碳和氮气的系统，其特征在于，所述二氧化碳化学法回收系统还包括第二冷却器和...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈绍云，李玉雪，戚励，张永春，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：新型
国别省市：
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