烟气中二氧化碳提纯系统技术方案

一种烟气中二氧化碳提纯系统，用于分离、提纯含有二氧化碳的烟气中的二氧化碳，包括烟气压缩装置、空气制冷装置、热交换装置及气液分离装置，所述烟气压缩装置用于将烟气加压形成高压烟气，所述空气制冷装置用于将空气冷却形成低温空气，所述热交换装置与所述烟气压缩装置及所述空气制冷装置连通，所述热交换装置用于将所述高压烟气与所述低温空气进行换热形成高压低温烟气，以使得所述高压低温烟气中部分二氧化碳液化，所述气液分离装置，用于分离所述高压低温烟气中液化的二氧化碳。上述烟气中二氧化碳提纯系统较为简单。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种烟气中二氧化碳提纯系统。
技术介绍
煤炭作为我国的基础能源在相当长的一段时间内还具有不可替代的地位。利用煤炭发电的火电厂烟气中含有大量的二氧化碳会污染环境。现有的烟气中二氧化碳提纯时，通常对烟气进行首先进行溶液吸附富集后，对溶液进行加热蒸发二氧化碳，并收集液化的二氧化碳进行重复利用。然而，对烟气进行溶液吸附富集时需要对烟气进行预处理以防止烟气中其他灰尘及杂质污染溶液，从而使得二氧化碳提纯系统较为复杂，不利于碳捕集技术的推广。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种较为简单的液态二氧化碳的烟气中二氧化碳提纯系统。一种烟气中二氧化碳提纯系统用于分离、提纯含有二氧化碳的烟气中的二氧化碳，所述烟气中二氧化碳提纯系统包括烟气压缩装置，用于将烟气加压形成高压烟气；空气制冷装置，用于将空气冷却形成低温空气；热交换装置，与所述烟气压缩装置及所述空气制冷装置连通，所述热交换装置用于将所述高压烟气与所述低温空气进行换热形成高压低温烟气，以使得所述高压低温烟气中部分二氧化碳液化；气液分离装置，用于分离所述高压低温烟气中液化的二氧化碳。在其中一个实施例中，所述烟气中二氧化碳提纯系统还包括与所述烟气压缩装置连通的烟气脱硫装置，所述烟气脱硫装置用于在所述烟气加压形成高压烟气之前脱除所述烟气中的二氧化硫。在其中个实施例中，所述烟气脱硫系统包括低温等离子体器，用于将烟气中的二氧化硫氧化为三氧化硫，所述低温等离子体器；碱液接触室，与所述低温等离子体器连通，所述碱液接触室用于将所述烟气中的三氧化硫与碱液反应生成含有SO42-的溶液；其中，碱液接触室与烟气压缩装置连通，使经过所述碱液接触室除去三氧化硫的烟气输送至所述烟气压缩装置压缩形成高压烟气。在其中一个实施例中，所述烟气脱硫系统包括钙源接触室，所述钙源接触室通过管道与所述碱液接触室连通，所述钙源接触室用于将所述含有SO42-的溶液与钙源反应生成硫酸钙及回收碱液，所述钙源接触室内收容的钙源为氧化钙、氢氧化钙或氢氧化钙溶液。在其中一个实施例中，所述烟气中二氧化碳提纯系统还包括与所述烟气压缩装置连通的分子筛，所述分子筛用于提高所述烟气中二氧化碳的浓度。在其中一个实施例中，所述烟气压缩装置包括依次连通的压缩机、冷却器、油水分离器、干燥器及精密过滤器，所述压缩机用于压缩烟气，所述冷却器用于降低所述压缩机输出的烟气的温度，所述油水分离器用于除去经过所述冷却器冷却的烟气中的油水，所述干燥器用于对经过所述油水分离器净化的烟气进行脱水干燥，所述精密过滤器用于除去经过所述干燥器脱水干燥后的烟气中的灰尘。在其中一个实施例中，所述烟气中二氧化碳提纯系统还包括与所述烟气压缩装置连通的烟气预冷装置，所述烟气遇冷装置包括引风机及与引风机连通的冷却器。在其中一个实施例中，所述烟气中二氧化碳提纯系统还包括与所述空气制冷装置连通的空气净化装置，所述空气净化装置包括依次连通的空气压缩机、油水分离器、干燥器及精密过滤器，所述油水分离器用于除去经过所述空气压缩机压缩的空气中的油水，所述干燥器用于对经过所述油水分离器净化的空气进行脱水干燥，所述精密过滤器用于除去经过所述干燥器脱水干燥后的空气中的灰尘。在其中一个实施例中，所述烟气中二氧化碳提纯系统还包括与所述空气制冷装置连通的空气预冷装置，所述空气预冷装置包括冷却器及与所述冷却器连通的换热器，所述冷却器用于对空气进行预冷却，所述换热器与所述气液分离装置连通，所述换热器用于将经过所述冷却器冷却的空气与所述经过所述气液分离装置分离除去二氧化碳的尾气进行热交换。在其中一个实施例中，所述热交换装置用于将所述高压烟气与所述低温空气进行换热形成气压为1. 5MPa 2. 5MPa，温度为-25°C _35°C的高压低温烟气。。上述烟气中二氧化碳提纯系统，烟气压缩装置对烟气进行加压形成高压烟气，空气制冷装置将空气冷却形成低温空气，高压烟气与低温空气通过热交换装置进行热交换，使高压烟气变成高压低温烟气，在高压低温的条件下，烟气中的部分二氧化碳液化生成液态二氧化碳，使烟气中的二氧化碳液化与烟气中的其他气体及杂质分离，气液分离装置将液化的二氧化碳分离，从而该烟气中二氧化碳提纯系统较为简单。附图说明图1为一实施方式的烟气中二氧化碳提纯系统的结构示意图；图2为图1中烟气脱硫装置的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的首选实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1，一实施方式的烟气中二氧化碳提纯系统100用于分离、提纯含有二氧化碳的烟气中的二氧化碳，烟气中二氧化碳提纯系统100包括烟气预冷装置10、烟气脱硫装置20、分子筛30、流量控制器35、烟气压缩装置40、空气净化装置50、空气预冷装置60、空气制冷装置70、热交换装置80、空气排空装置85、气液分离装置90及二氧化碳收集装置95。烟气预冷装置10包括引风机12及与引风机12连通的冷却器14。火电厂排放的烟气的温度一般为高于常温，大约为130°C，烟气输送至引风机12，经过引风机12加压后输送至冷却器14对烟气进行初级冷却，使烟气的温度降低至接近常温。请参阅图2，烟气脱硫装置20包括低温等离子体器22、碱液接触室24、钙源接触室25、回收装置26及硫酸钙收集装置27。低温等离子体器22用于将烟气中的二氧化硫氧化为三氧化硫。低温等离子体器22与冷却器14连通，经冷却器14初级冷却后的烟气进入低温等离子体器22。低温等离子体器22通过脉冲放电产生的等离子体中含有大量高能电子、离子、激发态离子和具有很强氧化性的自由基，其中活性离子的平均能量高于气体分子的键能。活性离子和二氧化硫发生碰撞，一方面打开气体分子键生成一些氮原子分子和固体微粒，另一方面激发空气中的氧气、水蒸汽，形成臭氧、O—和羟基自由自基等极强的氧化剂。这些氧化剂与烟气中的二氧化硫发生一系列以活性离子或自由基为集体的复杂的电化学反应，最终使二氧化硫转化成三氧化硫。碱液接触室24用于将经过低温等离子体装置氧化生成的三氧化硫与碱液接触室内120的碱液反应生成含有S042_的溶液。碱液为氢氧化钠(NaOH)溶液或氢氧化钾(KOH)溶液。优选的，碱液的质量浓度为7% 15%。三氧化硫与碱液反应生成的含有SO/—的溶液为硫酸钠(Na2SO4)溶液或硫酸钾(K2SO4)溶液。具体反应式如下2R0H+S03 — R2S04+H20其中，R为K本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气中二氧化碳提纯系统，用于分离、提纯含有二氧化碳的烟气中的二氧化碳，其特征在于，所述烟气中二氧化碳提纯系统包括：烟气压缩装置，用于将烟气加压形成高压烟气；空气制冷装置，用于将空气冷却形成低温空气；热交换装置，与所述烟气压缩装置及所述空气制冷装置连通，所述热交换装置用于将所述高压烟气与所述低温空气进行换热形成高压低温烟气，以使得所述高压低温烟气中部分二氧化碳液化；气液分离装置，用于分离所述高压低温烟气中液化的二氧化碳。

【技术特征摘要】
1.一种烟气中二氧化碳提纯系统，用于分离、提纯含有二氧化碳的烟气中的二氧化碳，其特征在于，所述烟气中二氧化碳提纯系统包括烟气压缩装置，用于将烟气加压形成高压烟气；空气制冷装置，用于将空气冷却形成低温空气；热交换装置，与所述烟气压缩装置及所述空气制冷装置连通，所述热交换装置用于将所述高压烟气与所述低温空气进行换热形成高压低温烟气，以使得所述高压低温烟气中部分二氧化碳液化；气液分离装置，用于分离所述高压低温烟气中液化的二氧化碳。2.根据权利要求1所述的烟气中二氧化碳提纯系统，其特征在于，所述烟气中二氧化碳提纯系统还包括与所述烟气压缩装置连通的烟气脱硫装置，所述烟气脱硫装置用于在所述烟气加压形成高压烟气之前脱除所述烟气中的二氧化硫。3.根据权利要求2所述的烟气中二氧化碳提纯系统，其特征在于，所述烟气脱硫系统包括低温等离子体器，用于将烟气中的二氧化硫氧化为三氧化硫；碱液接触室，与所述低温等离子体器连通，所述碱液接触室用于将所述烟气中的三氧化硫与碱液反应生成含有S042_的溶液；其中，碱液接触室与烟气压缩装置连通，使经过所述碱液接触室除去三氧化硫的烟气输送至所述烟气压缩装置压缩形成高压烟气。4.根据权利要求3所述的烟气中二氧化碳提纯系统，其特征在于，所述烟气脱硫系统包括钙源接触室，所述钙源接触室通过管道与所述碱液接触室连通，所述钙源接触室用于将所述含有SO/—的溶液与钙源反应生成硫酸钙及回收碱液，所述钙源接触室内收容的钙源为氧化钙、氢氧化钙或氢氧化钙溶液。5.根据权利要求1所述的烟气中二氧化碳提纯系统，其特征在于，所述烟气中二氧化碳提纯系统还包括与所述烟气压缩装置连通的分子筛，所述分子筛用于提高所述烟气中二氧化碳的浓度。6.根据权利要求1所述的烟气中...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕小鸿，周湧，李大华，冯欣悦，郑参，成鹏，王小林，任哲，雷芳，
申请(专利权)人：深圳市明鑫高分子技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：