一种变频变压吸附净化富集糖厂烟道气中二氧化碳的方法，工艺步骤是烟道气经水洗塔除尘、除渣再经复合分子筛脱水，又经压缩后进入缓冲罐，最后匀速地从吸附塔底部进入变压吸附系统，进行变压吸附分离、净化和富集烟道气中二氧化碳。本发明专利技术将复合分子筛精脱水、变频变压吸附的技术综合应用于糖厂烟道气脱水、脱碳，同时解决了烟道气中的水与酸性气体对设备腐蚀、因气流量不稳定影响正常生产的问题，提高了烟道气的净化效果，实现绿色节能、低碳减排、安全稳定、高效地获得高纯度的二氧化碳，为实现糖厂烟道气的工业产业化、集成规模化的发展提供了一种新的模式。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烟道气净化富集及综合利用、尤其是。
技术介绍
进入21世纪以来，中国食糖消费以年均5% -7%的速度增长，消费量和产糖量分别占世界第二位和第三位。其中，广西食糖产量占全国产糖量的60%以上，2011/2012年榨季广西糖产量约720万吨。广西大部分甘蔗糖厂所需能源主要靠燃烧蔗渣和煤提供，锅炉烟道气一般经水洗除尘、除渣处理后，直接排向大气。这些烟道气中N2含量约占总排放量的75% -80%，CO2占7% -12%，O2占8% -12%，还有极少量NO和SO2等。糖厂排放的烟道气总量大，流量不稳定；C02分压低，含量常波动；含大量惰性气体；主要杂质气体为02、N0、S02等，造成了严重的环境污染。随着全球对温室效应的关注，CO2减排日益引起人们的重视。 同时，CO2是一种重要的碳源和化工产品的储备原料，也是碳酸法生产白糖的原料，因此CO2的转化和利用是一个必须重视的问题。研究发展新技术减少CO2的排放和回收利用势在必行。目前，国内外工业上分离回收二氧化碳主要有干法和湿法，其中湿法包括溶剂吸收法、低温蒸馏法、膜分离法和变压吸附法，具有处理量大、可再生的特点，多用于高含硫气体脱硫；干法是变压吸附法(PSA)，常用于低含硫气体处理特别是气体的精脱硫。溶剂吸收法主要适合处理气体中二氧化碳含量较低的气源，分离效果较好，通常可以得到99. 99%的高浓度二氧化碳气体，但是投资费用大，能耗高，经济性较差。低温蒸馏法适用处理气体中二氧化碳含量较高的气源(气体中二氧化碳含量大于60 %)，但是该工艺设备投资大，能耗高，分离效果不佳，较少采用此法；膜分离法的工艺过程简单、操作方便、技术先进、能耗低、经济性好，投资仅为溶剂吸收法的一半，但此法得到的二氧化碳浓度较低，不适用于工业化。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种可高效地将甘蔗糖厂烟道气中二氧化碳分离、净化和富集、回收浓度达到98%以上的。本专利技术以如下技术方案解决上述技术问题本专利技术的工艺步骤如下( I)烟道气经水洗塔除尘、除渣；(2)步骤(I)所得糖厂烟道气，经复合分子筛深度脱水工艺系统脱水干燥；(3)传感器将步骤(2)所得干燥烟道气压力和流量的相关参数传输给烟道气压缩机的变频器；变频器通过调节压缩机的电机使压缩机的流量、压力、转速和功率参数与烟道气的参数匹配，干燥的烟道气经变频烟道气压缩机压缩后进入缓冲罐；(4)由缓冲罐出来的烟道气从吸附塔底部匀速进入变压吸附系统，进行变压吸附分离、净化，实现节能、高效、安全、稳定地制取高纯度的二氧化碳。深度精脱水干燥使用的复合分子筛，是以3A沸石为主的组合干燥吸附剂，其成分和质量比为3A分子筛45%-85%和13X分子筛55%_15%。复合分子筛深度脱水后使糖厂烟道气中的水含量降低到3mg/kg-10mg/kg。变频烟道气压缩机的排气压力O. 6MPa I. 2MPa，排气温度35°C 41 °C。变频烟道气压缩机的变频器的输出频率为30Hz 130Hz，输出电压140V 280V。变频器为高性能矢量控制变频器、电压型变频器、脉宽调制变频、U/f控制变频器或转差频率控制变频器。本专利技术的方法有如下优点 I.将复合分子筛精脱水、变频变压吸附的技术综合应用于糖厂烟道气脱水、脱碳，不仅解决了烟道气中的水与酸性气体对设备腐蚀和因烟道气流量不稳定影响正常生产的问题，而且有效提高了烟道气分离和净化效果，实现绿色节能、低碳减排、安全稳定、高效地获得高纯度的二氧化碳，为实现糖厂烟道气的工业产业化、集成规模化的发展提供了一种新的模式。2.通过调频器自动调节压缩机组电机的转速和功率，使之与脱水后的烟道气压力和流量相匹配，维持吸附塔在基本稳定的工况下工作；3.由于实现了压力和流量的高精度控制，有利于减少因开停机而造成的压力损失、流量波动、和减少烟道气压缩机组频繁开停和长时间工作在低效率工况下的现象，同时减少相关设备产生的振动、噪声及电流、电压的波动，烟道气压缩机始终运行在最佳工作范围内，也使后续的变压吸附系统在基本稳定的条件下正常工作，即使在低速、低压比条件下也具有良好的运行工况，提高了能源利用率，利于最终获得高纯度二氧化碳。附图说明图I是本专利技术变频变压吸附净化富集糖厂烟道气中二氧化碳方法的工艺流程图。图中1_水洗塔2-分子筛深度脱水系统3-压力、流量传感器4-变频压缩机5-缓冲罐6-变压吸附系统具体实施例方式糖厂烟道气气体流量大、不稳定，CO2分压低且含量常波动，含有大量惰性气体和杂质气体o2、no、so2等，直接排放会造成严重的环境污染。为降低CO2的排放并使CO2得到重新利用，申请人经长时间研究，发现用变压吸附法处理废气中的CO2工艺过程简单，能耗低，且腐蚀小；特别是当二氧化碳含量小于50%时，PSA技术比其它方法具有经济优势。将变频和变压吸附技术同时应用于减少糖厂烟道气中二氧化碳的排放和净化回收处理，二氧化碳的回收浓度可达到98%以上，直接供工业使用。本专利技术的技术方案是在申请人的另外两个专利申请《变压吸附分离和提纯沼气中二氧化碳的方法》(申请号201110295013. 2)和《变频变压吸附分离和提纯沼气及二氧化碳的方法》(申请号201110385290. 2)的基础上改进提高，提出将糖厂排放的烟道气经水洗除尘、除渣后，再经复合分子筛深度脱水干燥，尽可能地去除烟道气中的水分和其它杂质气体，减少糖厂烟道气的排放和污染，同时将烟道气中的二氧化碳进行分离、净化和回收，提高能源的利用效率，实现进一步节能、减排和低碳的目的。本专利技术的工艺流程是I.烟道气经水洗塔I除尘除渣；2.除尘、除渣后的烟道气，再经复合分子筛深度脱水系统2脱水；深度脱水干燥使用的复合分子筛是以3A沸石为主的组合干燥吸附剂，其成分和质量比为3A分子筛45%-85%和13X分子筛55%-15% ;深度脱水干燥使沼气中的水含量降低到3mg/kg-10mg/kg ；3.已深度脱水干燥后的糖厂烟道气，由传感器3将其压力和流量的相关参数传输给烟道气压缩机的变频器，变频器通过调节压缩机的电机调整压缩机的流量、压力、转速和功率参数，使与烟道气压力和流量匹配，确保压缩机4的高效率运行，提高能源的利用效率；同时，也使后续的变压吸附系统在基本稳定的工况下正常工作；当烟道气被变频烟道 气压缩机压缩至O. 6MPa I. 2MPa、排气温度35°C 41°C后进入缓冲罐5。4.从缓冲罐出来的干燥烟道气，匀速地从变压吸附系统6的吸附塔底部进入变压吸附塔进行变压吸附分离、净化和富集回收二氧化碳，实现绿色节能、高效安全、减排低碳、稳定制取所需气体。变频烟道气压缩机的变频器的输出频率为30Hz 130Hz，输出电压140V 280V。变频器为高性能矢量控制变频器、电压型变频器、脉宽调制变频、U/f控制变频器或转差频率控制变频器。实施例I将从糖厂烟道出来的含二氧化碳为7%、压力为0.9MPa O. lOMpa、流量为2800Nm3/h的烟道气经水洗塔除尘除渣后，再经质量比为3A分子筛65%和13X分子筛35%的组合分子筛精脱水工艺系统，对烟道气进行深度脱水干燥，使烟道气中的水含量降低到小于8. 2mg/kg，再经变频烟道气压缩机压缩至O. 6MPa，(进入变频烟道气压缩机前，通过压力调节阀调至O本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种变频变压吸附净化富集糖厂烟道气中二氧化碳的方法，其特征是工艺步骤是：（1）烟道气经水洗塔除尘、除渣；（2）步骤（1）所得糖厂烟道气，经复合分子筛深度脱水工艺系统脱水干燥；（3）传感器将步骤（2）所得干燥烟道气压力和流量的相关参数传输给烟道气压缩机的变频器；变频器通过调节压缩机的电机使压缩机的流量、压力、转速和功率参数与烟道气的参数匹配，干燥的烟道气经变频烟道气压缩机压缩后进入缓冲罐；（4）由缓冲罐出来的烟道气从吸附塔底部匀速进入变压吸附系统，进行变压吸附分离、净化，实现节能、高效、安全、稳定地制取高纯度的二氧化碳。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：卢朝霞，黄福川，莫宇飞，梁景，唐彩珍，蓝明新，李宏君，肖友程，李胜，田宗义，唐兴中，粟满荣，赵钟兴，唐丹葵，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：
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