一种烟道气二氧化碳的捕集回收系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及烟道气处理技术领域，具体关于一种烟道气二氧化碳的捕集回收系统和方法；本发明专利技术采用双塔吸收系统和再生系统来回收烟道气中的二氧化碳；双塔吸收可有效降低吸收塔塔体高度，同时减少吸收溶剂的使用量，降低溶剂再生能耗，增加烟道气二氧化碳的脱除率；再生部分采用不同压力进行解吸吸收液中的二氧化碳，可节省蒸气的能耗；本发明专利技术可有效提高烟道气二氧化碳的脱除率和回收率，且投资较少，回收率高，成本低，CO2纯度高，效益好，操作稳定。操作稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种烟道气二氧化碳的捕集回收系统和方法


[0001]本专利技术涉及烟道气处理
，尤其是一种烟道气二氧化碳的捕集回收系统和方法。

技术介绍

[0002]全球每年因燃烧化石燃料而排放的CO2达到200亿吨左右，由化石能源燃烧产生的CO2总量约占温室气体总量的82％。随着世界各国对地球温室效应问题的关注，CO2减排日益引起全世界的重视。过去20年中,排放入大气中CO2的3/4是由化石燃料燃烧造成的,其中化石燃料发电厂烟道气是CO2长期稳定集中排放源,其所排CO2量占总排放量的大约30％，因此应当成为减排CO2的重点。
[0003]回收烟道气CO2不仅是缓解CO2排放危机最直接有效的手段，还能降低生产成本。由于大多数化石燃料电厂均采用直接燃烧技术，因此CO2只能从烟道气中分离和回收。烟道气的回收具有以下特点：
①
气体流量大；
②
CO2分压低；
③
含有大量的惰性气体N2；
④
主要杂质气体为O2、SO2等。目前烟道气回收CO2的研究方法有化学回收法、物理回收法、生物固定法3种，主要由原料气的压力、CO2的含量来确定。
[0004]如中国专利CN202110719538.8公开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。
[0005]又如中国专利CN202122929582.X公开了一种基于碳中和的烟道气二氧化碳回收装置，涉及碳中和
，包括安装架和安装有丝杠的电机，丝杠的外壁螺纹连接有滑块，滑块的上表面固定安装有第一安装块，安装架的上表面对称固定安装有第二安装块，第一安装块的内壁转动安装有第一连接杆，第二安装块的内壁转动安装有第二连接杆，第二连接杆的外壁插接有连接件，第二连接杆远离第二安装块的一端转动安装有支撑架，支撑架的下表面对称固定安装有导向轴。该技术，通过电机带动丝杠旋转，使第一连接杆和第二连接杆角度越来越小，从而有效地将该装置提升，一方面能够减少装置所占用的空间，另一方面能够使该装置的高度便于调节。
[0006]又如中国专利CN201980039740.7公开了用于通过使用吸附二氧化碳的吸附剂材料、使用包括吸附器结构(6)的单元(1)的循环吸附/解吸从气体混合物中分离所述气态二氧化碳和水的方法，其中所述方法包括以下重复步骤：(a)在吸附步骤中使所述气体混合物与所述吸附剂材料接触；(b)在解吸步骤中进行抽空所述单元(1)和加热所述吸附剂材料中的至少一者，提取气态二氧化碳和水蒸气，以及在单元(1)的下游从水蒸气中分离气态二氧化碳；(c)冷却具有所述吸附剂材料的吸附器结构(6)，以及对单元再加压；其中(i)在步骤
(c)中，将释放的热回收并储存在第一储热装置中；(ii)在步骤(b)期间，将作为产物气体的气态二氧化碳和水蒸气的显热和潜热中的至少一者回收并储存在第二储热装置中；以及(iii)其中在步骤(b)期间，加热所述单元(1)中的所述吸附剂材料所需的热由所述单元(1)的先前步骤操作(i)和(ii)中的至少一者中回收的热供应。
[0007]然而上述专利及现有技术烟道气二氧化碳捕集回收常采用醇胺溶剂吸收法，存在以下缺陷：二氧化碳吸收过程不彻底，造成大量二氧化碳逃逸；溶剂再生能耗高，蒸汽用量大；溶剂再生不彻底，造成溶剂循环量大，吸收效果差等。

技术实现思路

[0008]针对上述
技术介绍
中提出的技术问题，本专利技术提供了一种烟道气二氧化碳的捕集回收系统和方法，主要包括：吸收部分和再生部分；吸收部分采用双塔吸收；再生部分由常压再生系统和负压再生系统组成。
[0009]作为优选，所述的双塔的第一个塔是吸收塔，采用填料塔方式，将烟道气中的大部分二氧化碳吸收到醇胺溶剂中，吸收塔底连有富液泵，富液泵将部分溶剂循环到吸收塔内。
[0010]作为优选，所述的醇胺溶剂为一乙醇胺或二乙醇胺或N
‑
甲基二乙醇胺。
[0011]作为优选，所述的吸收塔进气温度为35
‑
45℃，操作压力为常压。
[0012]作为优选，所述的双塔的第二个塔是脱碳塔，采用空塔多层喷淋的方式，将烟道气中残存二氧化碳全部吸收到醇胺溶剂中，塔顶设置折流板除雾器，除沫器上层设置除雾器冲洗喷头。
[0013]作为优选，所述的常压再生系统将吸收二氧化碳后的溶剂加热至95
‑
110℃，这时大部分二氧化碳从富液中解吸出来，同时伴随大量水蒸气。
[0014]作为优选，所述的负压再生系统采用正压再生系统的罐顶气为热源，将未完全解吸的溶剂在负压系统中继续解吸释放二氧化碳，以达到更大程度的解吸溶剂的目的。
[0015]作为优选，所述的负压再生系统的操作压力为
‑
20～
‑
15kpa，温度为80
‑
95℃。
[0016]进一步地，所述的醇胺溶剂中加入含胍基氨基脲增效剂，通过乙烯基胍胺、4
‑
丙烯基硫代氨基脲与二巯基单体之间发生巯基加成反应，再进进一步聚合，得到含胍基氨基脲增效剂。
[0017]作为优选，所述含胍基氨基脲增效剂加入量为醇胺溶剂重量的1
‑
4％。
[0018]进一步地，所述的含胍基氨基脲增效剂的制备方法：
[0019]按照质量份数，将10
‑
20份的乙烯基胍胺，150
‑
200份的甲醇，通入氮气，在搅拌条件下加入10
‑
18份4
‑
丙烯基硫代氨基脲，30
‑
48份二巯基单体，3
‑
7份甲醇钠，于50
‑
60℃下反应2
‑
4h，待反应结束后，加入过硫酸钾，于50
‑
60℃下反应20
‑
100分钟，减压蒸馏除去甲醇，得到含胍基氨基脲增效剂。
[0020]作为优选，所述的二巯基单体为1，2
‑
乙二硫醇、1，3
‑
丙二硫醇、1，4
‑
丁二硫醇中的一种。
[0021]技术效果：
[0022]本专利技术的一种烟道气二氧化碳的捕集回收系统和方法，与现有技术相比，本专利技术具有以下显著效果：
[0023]1、本专利技术制备的含胍基氨基脲增效剂，是一类重要的强亲核性有机小分子，通过
巯基，氨基脲对胍基分子骨架中三个氮原子进行官能团修饰，得到特殊结构的功能性有机胍类衍生物，可以对CO2中心碳原子亲核进攻，提高了三乙醇胺溶剂对烟道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟道气二氧化碳的捕集回收系统和方法，主要包括：吸收部分和再生部分；吸收部分采用双塔吸收；再生部分由常压再生系统和负压再生系统组成。2.根据权利要求1所述的一种烟道气二氧化碳的捕集回收系统和方法，其特征在于：所述的双塔的第一个塔是吸收塔，采用填料塔方式，将烟道气中的大部分二氧化碳吸收到醇胺溶剂中，吸收塔底连有富液泵，富液泵将部分溶剂循环到吸收塔内。3.根据权利要求2所述的一种烟道气二氧化碳的捕集回收系统和方法，其特征在于：所述的醇胺溶剂为一乙醇胺或二乙醇胺或N
‑
甲基二乙醇胺。4.根据权利要求2所述的一种烟道气二氧化碳的捕集回收系统和方法，其特征在于：所述的吸收塔进气温度为35
‑
45℃，操作压力为常压。5.根据权利要求1所述的一种烟道气二氧化碳的捕集回收系统和方法，其特征在于：所述的双塔的第二个塔是脱碳塔，采用空塔多层喷淋的方式，将烟道气中残存二氧化碳全部吸收到醇胺溶剂中，塔顶设置折流板除雾器，除沫器上层设置除雾器冲洗喷头。6.根据权利要求1所述的一种烟道气二氧化碳的捕集回收系统和方法，其特征在于：所述的常压再生系统将吸收二氧化碳后的溶剂加热至95
‑
110℃，这时大部分二氧化碳从富液中解吸出来，同时伴随大量水蒸气。7.根据权利要求1所述的一种烟道气二氧化碳的捕集回收系统和方法，其特征在于：所述的负压再生系统采用正压再生系统的罐顶气为热源，将未完全解吸的溶剂在负压系统中继续解吸释放二氧化碳，以达到...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓峰，尹建，李继勇，
申请(专利权)人：大连旷达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：