本发明专利技术涉及提供一种燃煤电厂烟气中CO2捕集方法及其装置，该方法的具体步骤如下：待处理烟气经由输送管路送入第一吸收塔，在引风机的引力作用下，烟气进入第一吸收塔内的曝气池，烟气先通过曝气池底部的微孔曝气板，再经过曝气池内的吸附液净化，净化后烟气由所述引风机引出；当所述吸附液达饱和后，由泵送入再生塔分离CO2，分离CO2后的吸附液经冷却后再泵回第一吸收塔循环利用，并收集分离出的CO2；其中，所述曝气池的曝气板厚度为5~30mm，微孔曝气板的孔径为50~400μm，吸附液深度为0.25~3m。本发明专利技术采用微孔曝气板结构，烟气从微孔曝气板下方导入到MEA中，则烟气与MEA接触的比表面积增加，使吸附效率提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种新型捕集燃煤电厂烟气中CO2的技术，主要是利用微孔发泡材料来提高乙醇胺水溶液(MEA)吸收烟气中CO2的效率，再加热MEA来分离收集C02，MEA交替循环使用的CO2捕集工艺。
技术介绍
现有的燃煤电厂CO2捕集主要有3条技术路线燃耗后捕集、燃耗前捕集和富氧燃烧。其中燃耗后捕碳技术虽然成本较高，但适用于现有几乎所有燃煤电厂。CO2捕集技术主要有吸收法、吸附法、膜吸收法、生物固碳和水合物法，其中化学吸 收法是一种较合适的方法，通常采用醇胺类的水溶液作为吸收剂，其中以MEA与CO2反应最快，因而应用最多。吸收塔大多采用填料塔或筛板塔，吸收剂采用喷淋的形式进入塔内与气体接触反应(如图I所示)，总吸收系数涉及热力学(溶解度)、动力学和流体力学等诸多因数。图中I-烟气；2_吸收塔；3_乙醇胺水溶液；4_填料；5-排放的烟气。虽然目前这种工艺在国内外已有工程应用，但仍有诸多有待改进和提高的方面 I、MEA用量较大，增加了实际运营成本。2、目前工艺需将MEA从低位提升高位，以便进行喷淋，这必将增加新的能源消耗。3、目前采用的喷淋吸收法，其单位时间的吸收效率还不够高，吸收效率大多在80%左右。4、传统喷淋塔很高，当喷淋的MEA液珠随重力下降时，很难均匀分布在上升的烟气中，造成烟气中CO2不能与MEA充分接触，从而吸收效率不高。
技术实现思路
本专利技术解决现有技术中吸收效率不高的问题，提供一种燃煤电厂烟气中CO2捕集方法。本专利技术的另一目的是提供一种燃煤电厂烟气中CO2捕集装置。本专利技术的目的是通过以下措施实现的 燃煤电厂烟气中CO2捕集方法，该方法的具体步骤如下 待处理烟气经由输送管路送入第一吸收塔，在引风机的引力下，烟气进入第一吸收塔内的曝气池，烟气先通过曝气池底部的微孔曝气板，再经过曝气池内的吸附液净化，净化后烟气由所述引风机引出； 当所述吸附液饱和后，由富液泵送入再生塔分离CO2，分离CO2后的吸附液经冷却后再泵回第一吸收塔循环利用，并收集分离出的CO2 ； 其中，所述曝气池的曝气板厚度为5 30mm，微孔曝气板的孔径为5(Γ400 μ m，吸附液深度为O. 25 3m。当第一吸收塔中吸附液达饱和时，待处理烟气经输送管路上的切换阀送入第二吸收塔，第二吸收塔以同样方法净化烟气；当第二吸收塔中吸附液达饱和时，所述切换阀将待处理烟气又切换送入第一吸收塔进行吸附，第二吸收塔中的饱和吸附液泵入再生塔分离CO2，分离CO2后的吸附液经冷却后再泵回第二吸收塔循环使用；如此，第一、第二吸收塔如此交替吸附，实现烟气的连续处理。所述吸附液为乙醇胺水溶液。一种燃煤电厂烟气中CO2捕集装置，包括吸收塔、再生塔、泵及输送管路，其特征是所述吸收塔分为第一、第二吸收塔，第一、第二吸收塔塔内均设有曝气池，池底为微孔曝气板，曝气池用于盛放吸附液(吸附液深度为O. 25 3m)，第一、第二吸收塔上部均装有引风机； 待处理烟气的输送管路经切换阀分别连接第一、第二吸收塔中曝气池的板下方，第一、第二吸收塔中曝气池上方分别经泵与再生塔双向连接； 由再生塔至第一、第二吸收塔的回路中还分别设有冷却器。所述曝气池的曝气板厚度为5 30mm,微孔曝气板的孔径为50 400 μ m。本专利技术相比现有技术具有如下优点 本专利技术与传统CO2捕集喷淋法有本质上的区别。喷淋法(也称淋浴法)是把MEA或其它碱性液体(如氨水)分散在烟气中，而本专利技术是把烟气分散在MEA中。传统喷淋法需要把MEA通过电动水泵提升至一定高度(如20米高)之后喷淋到烟气中，此过程耗用一定电能，而本专利技术不需要提升MEA，而是由引风机(原系统中所配备)通过一块微孔板将烟气导入MEA池中。在引风机的作用下，烟气将会通过微孔曝气板被分散成微小气泡进入池中而被MEA充分吸收，从而达到高效节能地吸收烟气中CO2的目的。本专利技术采用微孔发泡材料来提高乙醇胺水溶液(MEA)吸收燃煤电厂烟气中CO2效率。MEA注入到微孔曝气板上方，烟气从微孔曝气板下方导入到MEA中，则烟气会在MEA中形成缓慢上升的微小气泡(如气泡直径2mm)，气泡与MEA接触的比表面积增加，使吸附效率提高。该工艺能增强烟气与MEA的有效接触而使烟气中CO2能被MEA高效吸收，从而达到闻效节能捕集CO2的目的。同时，当气泡很小时，气泡上升的浮力下降，气泡上升的速度降低，使CO2气体有足够的时间在MEA中停留，也使吸附效率提高，总的吸收效率可达90%以上。由于省略了 MEA提升喷淋的过程，其能耗比传统工艺减少15%以上。由于烟气与MEA接触时间加长且充分，能使MEA用量节省20%以上。附图说明 图I是现有喷淋化学吸收法的吸收反应塔工艺示意图。图2是本专利技术微孔发泡法捕集烟气中CO2的工艺示意图。图2中1-待处理烟气；2_切换阀；3-MEA ；4~第二微孔曝气板；5_第二吸收塔；6-净化后烟气排出；7_第二贫液泵；8_第二贫液冷却器；9_第二富液泵；10-MEA再生塔；11-第一富液泵；12-二氧化碳；13-第一贫液冷却器；14-第一贫液泵；15-第一微孔曝气板；16-MEA ；17-第一吸收塔；18_净化后烟气排出。其中，烟气I是待火电厂锅炉燃烧后经过除尘、脱硫、脱硝处理后的含CO2的烟气，主要是CO2、O2、和N2 ； 切换阀2是用来控制烟气向第一吸收塔17或第二吸收塔5输送和隔离的开关；第一吸收塔17、第二吸收塔5是一个交替吸收处理烟气中CO2的单元的两个吸收塔；第一微孔曝气板15和第二微孔曝气板4是吸收塔中关键部件，待处理烟气经过微孔曝气板在MEA中形成缓慢上升的微小气泡，从而达到本专利技术的工艺目的； MEA16和MEA3是吸收塔中的吸收剂，通过MEA对CO2的吸收和释放的特性来达到我们捕集CO2的目的； 净化后烟气排出18和净化后烟气排出6是经过CO2吸收处理过后的烟气将从烟囱排出大气中，主要是O2、和N2 ； 第一富液泵11和第二富液泵9，是用来将捕集过CO2而饱和后的MEA抽取到再生塔中进行CO2分离和MEA再生处理； 第一贫液冷却器13和第二贫液冷却器8是用来将再生工艺过后的高温MEA进行冷却处理，以便再次利用； 第一贫液泵14和第二贫液泵7是用来将经过再生和冷却处理后的MEA抽回吸收塔中进行再次利用； 再生塔10是本工艺中从CO2饱和MEA中加热分离出CO2,并使MEA能再次循环利用的后处理设备； 二氧化碳12是经过吸收分离后的纯净CO2气体，经后道工序进行下一步处理。具体实施例方式 以下结合附图2对本专利技术进行具体的描述。实施例一 如图2所示，本专利技术的燃煤电厂烟气中CO2捕集装置，包括第一、第二吸收塔、再生塔、泵及输送管路，第一、第二吸收塔塔内均设有一个曝气池，池底为微孔曝气板，微孔曝气板厚度为5 30mm，微孔曝气板的孔径为5(Γ400 μ m。曝气池用于盛放吸附液，吸附液深度可设计O. 25 3m，第一、第二吸收塔上部均装有引风机；待处理烟气的输送管路经切换阀分别连接第一、第二吸收塔中曝气板下方，用于切换将待处理烟气选择送入第一或第二吸收塔。第一、第二吸收塔中曝气池上方分别经泵与再生塔双向连接，用于泵出吸附液和泵回再生后吸附液，达到循环利用目的。由再生塔至第一、第二吸收塔的回路中还分本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种燃煤电厂烟气中CO2捕集方法，该方法的具体步骤如下 待处理烟气经由输送管路送入第一吸收塔，在引风机的引力作用下，烟气进入第一吸收塔内的曝气池，烟气先通过曝气池底部的微孔曝气板，再经过曝气池内的吸附液净化，净化后烟气由所述引风机引出； 当所述吸附液达饱和后，由泵送入再生塔分离CO2，分离CO2后的吸附液经冷却后再泵回第一吸收塔循环利用，并收集分离出的CO2 ； 其中，所述曝气池的微孔曝气板厚度为5 30mm，微孔曝气板的孔径为5(Γ400μπι，吸附液深度为O. 25 3m。2.根据权利要求I所述的燃煤电厂烟气中CO2捕集方法，其中，当第一吸收塔中吸附液达饱和时，待处理烟气经输送管路上的切换阀送入第二吸收塔，第二吸收塔以同样方法净化烟气；当第二吸收塔中吸附液饱和时，所述切换阀将待处理烟气又切換送入第一吸收塔进行吸附，第二吸收塔中的饱和吸附液泵入再...
【专利技术属性】
技术研发人员：王田禾，薛建明，蒋亚彬，
申请(专利权)人：国电科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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