本发明专利技术公开了一种钙基ＣＯ２吸收与再生装置，用在燃煤锅炉技术领域。包括吸收反应器、碳酸钙分离器、再生反应器、氧化钙分离器、氧化钙研磨机、烟气换热器、碳酸钙换热器、加热器、管道、阀门组成。钙基吸收剂中的ＣａＯ在吸收反应器中吸收从锅炉出来混合烟气中低浓度ＣＯ２，生成ＣａＣＯ３。从氧化钙分离器中分离出纯ＣａＣＯ３，送到再生反应器中，加热使其分解生成ＣａＯ和高浓度的ＣＯ２，对生成的高浓度ＣＯ２（９８％）进行收集，供其它工业应用。分离出的纯ＣａＣＯ３经烟气换热器、碳酸钙换热器加热后送到再生反应器中，实现循环利用，本发明专利技术具有结合合理、低能耗且环保性好的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种钙基CO2吸收与再生装置与工艺流程和方法，用在燃煤锅炉需减 少二氧化碳排放场合。
技术介绍
全球气候变暖主要是由于以CO2为主的温室气体大量排放而导致地球温室效应的 加剧而造成的，控制和减少CO2的排放量对于解决大气温室效应和全球变暖的影响具有重 要作用。我国是CO2排放大国，排放量约占世界CO2排放总量的1/5，其中大部分CO2是由燃 煤产生的。在未来相当长的时期内，我国以煤炭为主的能源格局不会改变，煤炭消耗量将持 续增长，以化石燃料为主要的能源生产中，CO2的排放量约占人类各种活动所引起的CO2排 放总量的70%以上，是CO2的最大单点固定排放，控制和减缓燃煤生产中CO2的排放对于解 决大气温室效应和全球变暖具有显著的作用，因此从燃煤锅炉的尾气中分离CO2是非常必 要的，从燃烧排气中分离回收CO2的技术变得十分重要。有基于此，作出本专利技术。
技术实现思路
针对上述所要解决的技术问题，本专利技术的主要目的是提供一种结构合理、适用范 围广、能耗低且环保性好的钙基CO2吸收与再生装置。本专利技术采取的技术方案如下一种钙基CO2吸收与再生装置，其特征在于包括烟 气换热器，烟气换热器与锅炉的烟气排放管相连，吸收反应器与烟气换热器相连，在吸收反 应器中设置有钙基吸收剂，碳酸钙换热器与吸收反应器相连，氧化钙分离器与碳酸钙换热 器相连，烟气换热器与氧化钙分离器相连，碳酸钙换热器与烟气换热器相连，再生反应器与 碳酸钙换热器相连，在再生反应器内设有加热器，在再生反应器的上方设置有烟气收集口， 碳酸钙分离器与再生反应器相连，氧化钙研磨机与碳酸钙分离器相连，吸收反应器与氧化 钙研磨机相连，在氧化钙研磨机上设有排料口。优选地还设有氧化钙进料口和乙酸钙进料口，氧化钙进料口和乙酸钙进料口分 别与吸收反应器相连。优选地吸收反应器通过放空管与氧化钙分离器相连，使氧化钙分离器中分离的 未反应氧化钙继续回收至吸收反应器中进行反应。优选地再生反应器通过阀门与碳酸钙分离器的放空口相连，使分离后的碳酸钙 回收至再生反应器中继续反应。本专利技术的工作原理如下钙基吸收剂中的CaO在吸收反应器中吸收从锅炉出来混合烟气中低浓度CO2，生成 CaCO30气固混合物在氧化钙分离器中分离出纯CaCO3，未反应混合物回到吸收反应器，余气 放空，分离出的纯CaCO3经烟气换热器、碳酸钙换热器加热后送到再生反应器中，加热使其 分解生成CaO和高浓度的CO2，对生成的高浓度CO2进行收集，生成的CaO再次送回吸收反应器，完成一个工作循环。石灰石类天然碳酸盐比较适合做CO2的吸收剂，但天然石灰石锻 烧产物碳酸化过程中CO2捕获能力随循环的增加而衰减，用乙酸溶液对石灰石进行调质，把 调质后的产物乙酸钙作为钙基吸收剂，恢复其活性，煅烧后CaO形成了大量的孔隙，这种结 构有利于CO2与CaO的碳酸化反应。本专利技术的有益效果如下1、采用钙基吸收剂中的CaO在吸收反应器中吸收从锅炉出来混合烟气中低浓度 CO2，生成CaC03。并从氧化钙分离器中分离出纯CaCO3，送到再生反应器中，加热使其分解生 成CaO和高浓度的CO2,对生成的高浓度CO2 (98% )进行收集，供其它工业应用，从而有效地 降低了 CO2排放。2、采用乙酸溶液对石灰石进行调质，把调质后的产物乙酸钙作为CO2吸收剂，恢复 钙基吸收剂的活性。3、通过烟气换热器、碳酸钙换热器等进行热量回收及再利用，有效地节约了能源。4、吸收反应器和再生反应器通过阀门控制，有效地实现了系统的循环利用。下面结合附图1和具体实施例对本专利技术进一步的详细说明，以下实施例是对本发 明的解释，但本专利技术不局限于以下实施例。附图说明图1为本专利技术的钙基CO2吸收与再生装置的结构示意图。 具体实施例方式如图1所示，本专利技术的钙基CO2吸收与再生装置，包括烟气换热器6，烟气换热器6 与锅炉的烟气排放管13相连，吸收反应器1通过阀门15与烟气换热器6相连，氧化钙进料 口 11和乙酸钙进料口 12分别与吸收反应器1相连，在吸收反应器1中设置有钙基吸收剂， 用于吸收混合烟气中的CO2,碳酸钙换热器7通过阀门9与吸收反应器1相连，碳酸钙换热器 7用于吸收吸收反应器1中反应所产生的热量，氧化钙分离器3与碳酸钙换热器7相连，氧 化钙分离器3主要用于将生成的碳酸钙中夹杂的少量氧化钙分离，吸收反应器1通过放空 管与氧化钙分离器3相连，使氧化钙分离器3中分离的未反应氧化钙继续回收至吸收反应 器1中进行反应，烟气换热器6与氧化钙分离器3相连，碳酸钙换热器7与烟气换热器6相 连，再生反应器2与碳酸钙换热器7相连，在再生反应器2内设有加热器8，在再生反应器2 的上方设置有烟气收集口 14，碳酸钙分离器4的进料口通过阀门17与再生反应器2相连， 碳酸钙分离器4主要用于将生成的氧化钙中夹杂的少量碳酸钙进行分离，再生反应器2通 过阀门18与碳酸钙分离器4的放空口相连，使分离后的碳酸钙回收至再生反应器2中继续 反应，氧化钙研磨机5与碳酸钙分离器4相连，用于将回收的氧化钙进行研磨后输送至吸收 反应器1中回用，吸收反应器1通过阀门16与氧化钙研磨机5相连，在氧化钙研磨机5上 设有排料口 10，用于将报废的氧化钙排放。本专利技术的工作原理如下从锅炉出来的混合烟气经烟气排放管13进入到烟气换热器中，经换热后进入吸 收反应器1，钙基吸收剂中的CaO在吸收反应器1中吸收低浓度CO2，生成CaCO3。反应式为 CaCHCO2- > CaC03+178Kj/molo从吸收反应器1出来的气固混合物经碳酸钙换热器7后在氧化钙分离器3中分离出纯CaCO3，未反应的混合物回到吸收反应器1继续反应，余气从氧 化钙分离器3上部放空，分离出的纯CaCO3经烟气换热器6、碳酸钙换热器7加热后，送到再 生反应器2中，通过加热器8加热使其分解生成CaO和高浓度的CO2，反应式为=CaCO3—— > Ca0+C02-178Kj/molo并对生成的高浓度CO2 (98% )从烟气收集口 14处进行收集，生成 的CaO经碳酸钙分离器4进行分离，未反应的碳酸钙回收至再生反应器反应，分离后的氧化 钙输送至氧化钙研磨机5中研磨成粉粒，然后再次送回吸收反应器1中进行使用，为了保障 整个系统的循环使用，新的CaO从进料口 11加入，报废的CaO从排放口 10放出。石灰石类天然碳酸盐比较适合做CO2的吸收剂，但天然石灰石锻烧产物碳酸化过 程中CO2捕获能力随循环的增加而衰减，用乙酸溶液对石灰石进行调质，把调质后的产物 乙酸钙作为CO2吸收剂，恢复其活性。乙酸钙从进料口 12加入，煅烧过程中的反应式为 Ca (CH3CO2) 2——> CaC03+CH3C0CH3,因此煅烧后CaO形成了大量的孔隙，这种结构有利于CO2 与CaO的碳酸化反应。本专利技术的吸收反应器1和再生反应器2都有阀门9控制，吸收和再生时间需要 10-20分钟，可通过在吸收反应器1和再生反应器2内设置螺旋叶片，保证10-20分反应时 间，完成一个工作循环。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
一种钙基CO2吸收与再生装置，其特征在于包括烟气换热器，烟气换热器与锅炉的烟气排放管相连，吸收反应器与烟气换热器相连，在吸收反应器中设置有钙基吸收剂，碳酸钙换热器与吸收反应器相连，氧化钙分离器与碳酸钙换热器相连，烟气换热器与氧化钙分离器相连，碳酸钙换热器与烟气换热器相连，再生反应器与碳酸钙换热器相连，在再生反应器内设有加热器，在再生反应器的上方设置有烟气收集口，碳酸钙分离器与再生反应器相连，氧化钙研磨机与碳酸钙分离器相连...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴福儿，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：33
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。