CO2脱除装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种CO2脱除装置，包括：一级反应器、二级反应器、一级气旋分离器、二级气旋分离器、二氧化碳储气罐、烟气缓冲瓶、风机和二氧化碳净化装置，烟气缓冲瓶、一级反应器、一级气旋分离器、二级反应器、二级气旋分离器、二氧化碳净化装置和二氧化碳储气罐依次连接，且二级反应器下端吸收剂出口与一级反应器连接，二级气旋分离器下端分离物出口与二级反应器连接，风机分别与烟气缓冲瓶和一级反应器连接。本实用新型专利技术且具有成本低、CO2捕获率高的优点，实现了CO2的零排放。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤烟气净化领域，尤其涉及一种CO2脱除装置。
技术介绍
大气温室效应已是人类所面临的最主要的环境问题之一，二氧化碳是主要的温室气体，而火电厂是二氧化碳的集中排放源，其二氧化碳排放量约占人类活动引起的二氧化碳总排放量的30%。一个600MW的火电厂每小时排放的二氧化碳量可达500吨。因此,为了减少大气中的二氧化碳含量，首要的是减少电站锅炉尾部烟气向大气排放的二氧化碳量，世界各国特别是发达国家都非常重视二氧化碳控制技术的研究和开发。我国是二氧化碳排放大国，尤其是燃煤电站二氧化碳的排放控制同样已经到了刻不容缓的地步。鉴于燃煤烟气中二氧化碳的严重危害，找到一种二氧化碳气体控制技术已迫在眉 睫。 目前燃煤二氧化碳气体排放控制技术主要可以分为三大类，一类是燃烧后控制技术，包括化学方法、物理方法等，物理方法主要包括溶剂吸收法、吸附分离法、薄膜渗透法以及低温蒸馏法等，化学方法主要指化学吸收法，其原理是使二氧化碳气体与化学溶剂发生化学反应而被吸收；另一类是燃烧前控制技术，主要是煤气化技术；还有一类是富氧燃烧技术。一般认为化学吸附法具有更高的二氧化碳脱除效率，然而技术经济性也是选择二氧化碳减排方式的重要因素，大规模减排二氧化碳方式对于技术经济性提出了更高的要求。现有各种二氧化碳分离回收方法主要存在的问题是能耗高，会大幅度降低电厂的发电效率；吸收速度慢，脱除二氧化碳的操作成本高；吸收容量小；二氧化碳脱除率低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种CO2脱除装置，以解决现有燃煤二氧化碳气体排放控制技术存在能耗高、成本高、吸收慢且脱除率低的技术问题。为达到上述目的，本技术提供一种CO2脱除装置，包括一级反应器、二级反应器、一级气旋分离器、二级气旋分离器、二氧化碳储气罐、烟气缓冲瓶、风机和二氧化碳净化装置，烟气缓冲瓶、一级反应器、一级气旋分离器、二级反应器、二级气旋分离器、二氧化碳净化装置和二氧化碳储气罐依次连接，且二级反应器下端吸收剂出口与一级反应器连接，二级气旋分离器下端分离物出口与二级反应器连接，风机分别与烟气缓冲瓶和一级反应器连接。依照本技术较佳实施例所述的CO2脱除装置，该一级反应器和二级反应器均为流化床反应器。依照本技术较佳实施例所述的CO2脱除装置，该风机采用变频风机。本技术中把燃煤烟气作为一级反应器的载气，脱除的二氧化碳气体经过净化装置净化后收集至二氧化碳储气罐中；以烟气作为载气，相对于以氮气、二氧化碳等气体作为载气有效地减少了系统的运行成本；在一级反应器中利用钾基吸收剂吸收烟气中的二氧化碳，用于脱除二氧化碳的钾基吸收剂反应后可以进行再生，以达到其循环使用；此外用干式钾基吸收剂脱除烟气中的二氧化碳效率高，可以实现二氧化碳的近零排放。具体地，本技术的工作过程为在对烟气进行净化时，燃煤烟气经烟气缓冲瓶调节控制后，分为两部分，一部分经过变频风机作为一级反应器载气，经一级反应器底部载气入口进入一级反应器使钾基吸收剂颗粒流态化，另一部分烟气由一级反应器上的烟气进口进入一级反应器，把燃煤烟气和作为一级反应器载气中的二氧化碳气体脱除出来经过二氧化碳净化装置净化，净化后收集至二氧化碳储气罐中。在一级反应器中的钾基吸收剂与烟气及载气进行充分地混合并发生反应，吸收燃煤烟气中的二氧化碳气体和一级反应器的载气中二氧化碳气体，经处理后的烟气通过一级反应器上端的净化气体出口进入一级气旋分离器，在一级气旋分离器中进行分离，净化后的烟气由一级气旋分离器上端的净化气体出口排出，其它分离物经一级气旋分离器的下端净化气体出口进入二级反应器，在一级反应器中生成的钾基再生剂在二级反应器中进行钾基吸收剂的再生反应，反应生成的二氧化碳、水蒸汽等物质由二级反应器上端的净化气体出口进入二级气旋分离器并在其中进行气固分离，分离后的二氧化碳浓缩气由二级气旋分离器的净化气体出口排出至二氧化碳净化 装置净化，净化后的二氧化碳经连接管进入二氧化碳储气罐中储存，其它分离物经二级气 旋分离器的下端分离物出口进入二级反应器，在二级反应器中生成的钾基吸收剂经二级反应器的钾基吸收剂出口进入一级反应器，进行循环利用，以提高钾基吸收剂物料的有效利用效率。以烟气作为一级反应器的载气，相比以N2XO2作为载气，极大地节约了系统的运行成本。综上所述，与现有技术相比，本技术具有以下优点I.本技术的C02脱除装置把燃煤烟气作为一级反应器的载气，作为以后烟气净化中一级反应器的载气，以烟气作为流态化气体，相对于以n2、CO2等作为流态化气体有效降低运行和净化CO2成本。并且，本技术的C02脱除装置结构简单，操作方便，极易推广使用并可通过现有装置改造而成，进一步降低了成本。2.本技术的C02脱除装置中烟气缓冲瓶可实现烟气温度调节，有利于吸收反应的进行，提闻~■氧化碳的捕获效率。3.本技术的C02脱除装置用于脱除二氧化碳气体的钾基吸收剂可以进行吸收再生反应，钾基吸收剂可以循环使用，减少了系统的运行成本。4.本技术的C02脱除装置使用两级流化床反应器对燃煤烟气二氧化碳进行脱除，脱除效率高，实现二氧化碳的零排放。5.本技术的C02脱除装置使用气固分离器对钾基吸收剂、钾基再生剂进行气固分离，保证了钾基吸收剂的循环利用。附图说明图I为本技术CO2脱除装置的结构示意图。具体实施方式以下结合附图，具体说明本技术。请参阅图1，一种CO2脱除装置，包括一级反应器I、二级反应器3、一级气旋分离器2、二级气旋分离器4、二氧化碳储气罐5、烟气缓冲瓶6、风机7和二氧化碳净化装置8，烟气缓冲瓶6、一级反应器I、一级气旋分离器2、二级反应器3、二级气旋分离器4、二氧化碳净化装置8和二氧化碳储气罐5依次连接，且二级反应器3下端吸收剂出口与一级反应器I连接，二级气旋分离器4下端分离物出口与二级反应器3连接，风机7分别与烟气缓冲瓶6和一级反应器I连接。本实例中，一级反应器I和二级反应器3采用流化床反应器，且一级反应器I的最佳反应温度为60 80°C，具体通过烟气缓冲瓶6调节烟气的温度实现一级反应器I中反应温度的控制。风机7采用变频风机，且耐高温性能良好，耐高温60 80°C。本技术在对烟气进行净化时，燃煤烟气经烟气缓冲瓶6调节控制后，分为两部分，一部分经过风机7作为一级反应器I载气，经一级反应器I底部载气入口进入一级反应器I使钾基吸收剂颗粒流态化，另一部分烟气由一级反应器I上的烟气进口进入一级反应器1，把燃煤烟气和作为一级反应器I载气中的二氧化碳气体脱除出来经过二氧化碳净化装置8净化，净化后收集至二氧化碳储气罐5中。在一级反应器I中的钾基吸收剂与烟气及载气进行充分地混合并发生反应，其主要化学反应方程式为·K2C03+C02+H20 — 2KHC03+heat ;吸收燃煤烟气中的二氧化碳气体和一级反应器I的载气中二氧化碳气体，经处理后的烟气通过一级反应器I上端的净化气体出口进入一级气旋分离器2，在一级气旋分离器2中进行分离，净化后的烟气由一级气旋分离器2上端的净化气体出口排出，其它分离物经一级气旋分离器2的下端净化气体出口进入二级反应器3，在一级反应器I中生成的钾基再生剂在二级反应器3中进行钾基吸收剂的再生反应，其主要化学反应方程式为2KHC0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CO2脱除装置，其特征在于，包括：一级反应器、二级反应器、一级气旋分离器、二级气旋分离器、二氧化碳储气罐、烟气缓冲瓶、风机和二氧化碳净化装置，所述烟气缓冲瓶、一级反应器、一级气旋分离器、二级反应器、二级气旋分离器、二氧化碳净化装置和二氧化碳储气罐依次连接，且所述二级反应器下端吸收剂出口与所述一级反应器连接，所述二级气旋分离器下端分离物出口与所述二级反应器连接，所述风机分别与所述烟气缓冲瓶和一级反应器连接。

【技术特征摘要】
1.一种CO2脱除装置，其特征在于，包括一级反应器、二级反应器、一级气旋分离器、二级气旋分离器、二氧化碳储气罐、烟气缓冲瓶、风机和二氧化碳净化装置，所述烟气缓冲瓶、一级反应器、一级气旋分离器、二级反应器、二级气旋分离器、二氧化碳净化装置和二氧化碳储气罐依次连接，且所述二级反应器下端吸收剂出...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立威，黄慧，李晓健，石虬，赵艳新，
申请(专利权)人：王立威，黄慧，
类型：实用新型
国别省市：