带热回收装置的双塔两级CO2吸附捕获系统制造方法及图纸

技术编号:8362561 阅读:135 留言:0更新日期:2013-02-27 18:34
带热回收装置的双塔两级CO2吸附捕获系统,它涉及一种CO2吸附捕获系统。该系统解决现有烟道气的高温和CO2的低浓度问题。高温烟气管通过换热器与常温烟气管的一端连通,常温烟气管分别与第三阀和阀三连通,第三阀与第一塔的烟气入口连通,阀三与第二塔的烟气入口连通;缓冲的出气口的第七阀门的进口端连通,第七阀门的出口端分别通过阀二和第二阀连通,阀二与第二塔的烟气入口连通,第二阀与第一塔的烟气入口连通;缓冲罐的第二出气口与第九阀门的进气口连通,第九阀门的出气口分别与第九阀和阀九连通,第九阀与第三塔的进气口连通,阀九与第四塔的进气口连通。本发明专利技术用于吸附捕获CO2。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种CO2吸附捕获系统。
技术介绍
随着石油、煤炭及天然气的消耗剧增,空气污染日益严重。过量二氧化碳气体排放所引发的温室效应已经成为严重的世界问题。火电厂是CO2的集中排放源,其C02排放量约占人类活动CO2总排放量的30 %,因此,为了实现CO2的减排,开发了多项对现有电厂采取的CO2分离、回收措施,我们的目的是研究经济性强、易于大规模工业应用的分离回收C02的技术,其中二氧化碳捕获和存储技术是一种很有前景的减少二氧化碳排放量的新方法。二氧化碳捕获技术最大的障碍就是费用昂贵,占到二氧化碳捕获和存储技术总费用的75%。因此,研究开发出具有低成本低能耗的CO2捕获技术具有现实意义。 变压吸附(pressure swing adsorption,PSA)技术是利用气体组分在固体材料上吸附特性的差异以及吸附量随压力的变化而变化的特性,通过周期性的压力变换过程来实现气体的分离或提纯。目前吸附捕获烟气中CO2的研究成果,普遍存在能耗高,回收效率低,在国内外仍处于实验探索阶段。在当今控制全球气候变化的大环境下,提高吸附剂对低压下烟气中CO2的选择性吸附能力,加快吸附系统处理速率,改变脱附工艺,降低能耗,提高CO2回收率,并推广至工程应用,是目前迫切需要解决的的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种带热回收装置的双塔两级C02吸附捕获系统,以解决现有烟道气的高温和C02的低浓度问题的问题。本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是所述系统包括高温烟气管、换热器、常温烟气管、第一塔、第二塔、第一出水管、缓冲罐、冷水管、第三塔、第四塔、常温水管、高温水管、第一真空泵、第二出水管、第二真空泵、集气罐、第一阀、第二阀、第三阀、第四阀、第五阀、第六阀、第七阀、第八阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十三阀、第十四阀、阀一、阀二、阀三、阀四、阀五、阀六、阀七、阀八、阀九、阀十、阀i^一、阀十二、阀十三、阀十四、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门、第十阀门、第十一阀门、第十二阀门、第十三阀门和第十四阀门,第三阀门和第一真空泵串联后与第四阀门并联组成阀组,高温烟气管通过换热器与常温烟气管的一端连通,常温烟气管分别与第三阀和阀三连通,第三阀与第一塔的烟气入口连通,阀三与第二塔的烟气入口连通;第一塔的顶端分别设有第一排气管和第一排C02管,第一排气管上设有第五阀,第一塔的出水口通过第一阀与第一出水管的一端连通,第一出水管上设有第二阀门,第一排C02管上设有第四阀,第四阀的出口端与阀组的进口端连通;第二塔的顶端分别设有第二排气管和第二排C02管,第二排气管上设有阀五,第二塔的出水口通过阀一与第一出水管的一端连通,第二排C02管上设有阀四,阀四的出口端与阀组的进口端连通,阀组的出口端通过第十阀门与缓冲罐的第一进气口连通;缓冲罐的出气口的第七阀门的进口端连通,第七阀门的出口端分别通过阀二和第二阀连通,阀二与第二塔的烟气入口连通,第二阀与第一塔的烟气入口连通;冷水管分别与第七阀、阀七、第十四阀和阀十四连通,第七阀与第一塔的进水口连通,阀七与第二塔的进水口连通,第十四阀与第三塔的进水口连通,阀十四与第四塔的进水口连通;常温水管通过换热器与高温水管的一端连通,高温水管上设有第一阀门,第一阀门的出口端分别与第六阀、阀六、第十三阀和阀十三连通,第六阀与与第一塔的进水口连通,阀六与第二塔的进水口连通,第十三阀与第三塔的进水口连通,阀十三与与第四塔的进水口连通;缓冲罐的第一出气口与第八阀门的进气口连通,第八阀门的出气口分别与第十阀 和阀十连通,第十阀与第三塔的进气口连通,阀十与第四塔的进气口连通;缓冲罐的第二出气口与第九阀门的进气口连通,第九阀门的出气口分别与第九阀和阀九连通,第九阀与第三塔的进气口连通,阀九与第四塔的进气口连通;第三塔的顶端分别设有第三排气管和第三排C02管,第三排气管上设有第十二阀,第三塔的出水口通过第八阀与第二出水管的一端连通,第二出水管上设有第十二阀门,第三排C02管上设有第十一阀,第十一阀的出口端与第六阀门或第十一阀门的进口端连通,第十一阀门的出口端通过第五阀门与集气罐连通,集气罐的出口管上设有第十三阀门;第四塔的顶端分别设有第四排气管和第四排C02管,第四排气管上设有阀十二,第四塔的出水口通过阀八与第二出水管的一端连通,第四排C02管上设有阀十一,阀十一的出口端与第六阀门或第十一阀门的进口端连通,第六阀门的出口端通过第二真空泵与第十四阀门的进口端连通,第十四阀门的出口端与缓冲罐的第二进气口连通。本专利技术具有以下有益效果电厂排放的烟道气经过预处理阶段除去H2O, SOx、和NOx等杂质之后,此时,烟道气的压力为近常压、温度约为403K,CO2的浓度为15%左右,先通过热回收装置与常温水换热后,温度变为303K,进入第一吸附塔和第二吸附塔变压吸附过程进行分离。经过分离提纯之后,产品气中CO2的浓度可达到40% -60% ;紧接着,将产品气压缩至(O. 2-0. 5)MPa再进入第二吸附塔和第三吸附塔进行进一步分离提纯,将CO2浓缩至95%以上。吸附塔的作用是吸附流过吸附塔的烟气中的CO2气体。换热器的作用是回收烟气的热量,用烟气的热量加热常温水,同时烟气降温至常温,利于吸附,而升温的热水在脱附阶段加热吸附塔,利于脱附。两个吸附塔是交替工作的,即一塔处在吸附过程时,另一塔处在脱附过程。在每个塔内,由加压吸附开始,独立的依次经过加压吸附、气体吹扫、升温脱附、降压储气、脱附塔降温等几步骤将烟气中的CO2气体吸附并脱附分离出来。。附图说明图I是本专利技术整体结构示意图。具体实施例方式具体实施方式一结合图I说明本实施方式,本实施方式的系统包括高温烟气管I、换热器2、常温烟气管3、第一塔4、第二塔5、第一出水管6、缓冲罐7、冷水管8、第三塔9、第四塔10、常温水管11、高温水管12、第一真空泵13、第二出水管14、第二真空泵15、集气罐16、第一阀Al、第二阀A2、第三阀A3、第四阀A4、第五阀A5、第六阀A6、第七阀A7、第八阀A8、第九阀A9、第十阀AlO、第十一阀Al I、第十二阀A12、第十三阀A13、第十四阀A14、阀一BI、阀二 B2、阀三B3、阀四B4、阀五B5、阀六B6、阀七B7、阀八B8、阀九B9、阀十B10、阀^^一B11、阀十二 B12、阀十三B13、阀十四B14、第一阀门VI、第二阀门V2、第三阀门V3、第四阀门V4、第五阀门V5、第六阀门V6、第七阀门V7、第八阀门V8、第九阀门V9、第十阀门V10、第i^一阀门Vll、第十二阀门V12、第十三阀门V13和第十四阀门V14,第三阀门V3和第一真空泵13串联后与第四阀门V4并联组成阀组,高温烟气管I通过换热器2与常温烟气管3的一端连通,常温烟气管3分别与第 三阀A3和阀三B3连通,第三阀A3与第一塔4的烟气入口连通,阀三B3与第二塔5的烟气入口连通;第一塔4的顶端分别设有第一排气管4-1和第一排C02管4_2,第一排气管4_1上设有第五阀A5,第一塔4的出水口通过第一阀Al与第一出水管6的一端连通,第一出水管6上设有第二阀门V2,第一排C02管4-2上设有第四阀A4,第四阀A4的出口端与阀组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带热回收装置的双塔两级CO2吸附捕获系统,其特征在于所述系统包括高温烟气管(1)、换热器(2)、常温烟气管(3)、第一塔(4)、第二塔(5)、第一出水管(6)、缓冲罐(7)、冷水管(8)、第三塔(9)、第四塔(10)、常温水管(11)、高温水管(12)、第一真空泵(13)、第二出水管(14)、第二真空泵(15)、集气罐(16)、第一阀(A1)、第二阀(A2)、第三阀(A3)、第四阀(A4)、第五阀(A5)、第六阀(A6)、第七阀(A7)、第八阀(A8)、第九阀(A9)、第十阀(A10)、第十一阀(A11)、第十二阀(A12)、第十三阀(A13)、第十四阀(A14)、阀一(B1)、阀二(B2)、阀三(B3)、阀四(B4)、阀五(B5)、阀六(B6)、阀七(B7)、阀八(B8)、阀九(B9)、阀十(B10)、阀十一(B11)、阀十二(B12)、阀十三(B13)、阀十四(B14)、第一阀门(V1)、第二阀门(V2)、第三阀门(V3)、第四阀门(V4)、第五阀门(V5)、第六阀门(V6)、第七阀门(V7)、第八阀门(V8)、第九阀门(V9)、第十阀门(V10)、第十一阀门(V11)、第十二阀门(V12)、第十三阀门(V13)和第十四阀门(V14),第三阀门(V3)和第一真空泵(13)串联后与第四阀门(V4)并联组成阀组,高温烟气管(1)通过换热器(2)与常温烟气管(3)的一端连通,常温烟气管(3)分别与第三阀(A3)和阀三(B3)连通,第三阀(A3)与第一塔(4)的烟气入口连通,阀三(B3)与第二塔(5)的烟气入口连通;第一塔(4)的顶端分别设有第一排气管(4?1)和第一排CO2管(4?2),第一排气管(4?1)上设有第五阀(A5),第一塔(4)的出水口通过第一阀(A1)与第一出水管(6)的一端连通,第一出水管(6)上设有第二阀门(V2),第一排CO2管(4?2)上设有第四阀(A4),第四阀(A4)的出口端与阀组的进口端连通;第二塔(5)的顶端分别设有第二排气管(5?1)和第二排CO2管(5?2),第二排气管(5?1)上设有阀五(B5),第二塔(5)的出水口通过阀一(B1)与第一出水管(6)的一端连通,第二排CO2管(5?2)上设有阀四(B4),阀四(B4)的出口端与阀组的进口端连通,阀组的出口端通过第十阀门(V10)与缓冲罐(7)的第一进气口连通;缓冲罐(7)的出气口的第七阀门(V7)的进口端连通,第七阀门(V7)的出口端分别通过阀二(B2)和第二阀(A2)连通,阀二(B2)与第二塔(5)的烟气入口连通,第二阀(A2)与第一塔(4)的烟气入口连通;冷水管(8)分别与第七阀(A7)、阀七(B7)、第十四阀(A14)和阀十四(B14)连通,第七阀(A7)与第一塔(4)的进水口连通,阀七(B7)与第二塔(5)的进水口连通,第十四阀(A14)与第三塔(9)的进水口连通,阀十四(B14)与第四塔(10)的进水口连通;常温水管(11)通过换热器(2)与高温水管(12)的一端连通,高温水管(12)上设有第一阀门(V1),第一阀门(V1)的出口端分别与第六阀(A6)、阀六(B6)、第十三阀(A13)和阀十三(B13)连通,第六阀(A6)与与第一塔(4)的进水口连通,阀六(B6)与第二塔4的进水口连通,第十三阀(A13)与第三塔(9)的进水口连通,阀十三(B13)与与第四塔(10)的进水口连通;缓冲罐(7)的第一出气口与第八阀门(V8)的进气口连通,第八阀门(V8)的出气口分别与第十阀(A10)和阀十(B10)连通,第十阀(A10)与第三塔(9)的进气口连通,阀十(B10)与第四塔(10)的进气口连通;缓冲罐(7)的第二出气口与第九阀门(V9)的进气口连通,第九阀门(V9)的出气口分别与第九阀(A9)和阀九(B9)连通,第九阀(A9)与第三塔(9)的进气口连通,阀九(B9)与第四塔(10)的进气口连通;第三塔(9)的顶端分别设有第三排气管(9?1)和第三排CO2管(9?2),第三排气管(9?1)上设有第十二阀(A12),第三塔(9)的出水口通过第八阀(A8)与第二出水管(14)的一端连通,第二出水管(14)上设有第十二阀门(V12),第三排CO2管(9?2)上设有第十一阀(A11),第十一阀(A11)的出口端与第六阀门(V6)或第十一阀门(V11)的进口端连通,第十一阀门(V11)的出口端通过第五阀门(V5)与集气罐(16)连通,集气罐(16)的出口管上设有第十三阀门(V13);第四塔(10)的顶端分别设有第四排气管(10?1)和第四排CO2管(10...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:国丽荣谭羽非李宝昌
申请(专利权)人:东北林业大学
类型:发明
国别省市:

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