二氧化碳捕集与热解装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及二氧化碳排减和二氧化碳转化领域，尤其涉及二氧化碳捕集与热解装置，包括：烟气进口与输送管、碳化塔、热解塔、气水冷凝分离器、CO2气柜、其他气体出口、溶液配料池、溶液泵，利用碳酸钠溶液在碳化塔将烟气中的二氧化碳转化为碳酸氢钠溶液，经热解塔快速分解出高纯度的二氧化碳。本实用新型专利技术的有益效果在于：（1）在碳酸钠、催化剂、活性剂的协同作用下，显著提高二氧化碳捕集率；（2）溶液快速分解二氧化碳，降低分解成本；（3）设备投资少，可大量捕集和热解二氧化碳，使二氧化碳近零排放，适合煤电、煤化工、钢铁、水泥、造纸、冶金、印染、化工等重点耗煤行业规模化捕集回收、应用二氧化碳资源，减少温室效应。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及二氧化碳排减和二氧化碳转化领域，尤其涉及二氧化碳捕集与热解装置。 
技术介绍
化石燃料是全球的主要能源之一，化石燃料和有机化合物完全燃烧后生成二氧化碳，二氧化碳被排放到大气中。近年来，人们通过研究认定二氧化碳是造成温室效应的元凶和导致世界气候异常变化的主要因素，如果不采取及时有效的措施，全球温度将在百年内上升1.5-3.5度，极地冰川大面积消融，许多物种的生存也会受到影响甚至消失。因此二氧化碳的排减和转化成为当前科学的一个热门研究课题，碳的捕集和储存技术可以在源头捕集二氧化碳并将其封储在存储设备中，从而减少温室效应。 二氧化碳的化学转化可以采用多种途径，主要包括：直接分解为碳、氧气、一氧化碳、与有机物反应、与氢气反应生成甲醇等，转化反应的供能方式除加热外，还有光、电以及等离子体等。但是，二氧化碳捕集利用与封存技术在国内外仍处于研发和示范阶段，面临着高成本、高能耗、长期安全性和可靠性不确定等突出问题。 
技术实现思路
本技术为克服上述的不足之处，目的在于提供二氧化碳捕集与热解装置，利用碳酸钠溶液在碳化塔将烟气中的二氧化碳转化为碳酸氢钠溶液，经热解塔快速分解出高纯度的二氧化碳。解决因燃烧石化燃料产生的二氧化碳过多引起的污染，实现节能环保、减轻能源危机、减少温室效应。 本技术是通过以下技术方案达到上述目的，二氧化碳捕集与热解装置，包括：烟气进口与输送管、碳化塔、热解塔、气水冷凝分离器、CO2气柜、其他气体出口、溶液配料池、溶液泵，所述溶液泵包括碳酸氢钠溶液泵和碳酸钠溶液泵，所述碳化塔的底部两侧分别与烟气进口、输送管连接，碳化塔上部设有二氧化碳吸收剂溶液进口，碳化塔顶部设有其他气体出口，吸收了二氧化碳的富液由碳酸氢钠溶液泵加压后经由输送管输送至热解塔，热解塔热解富液产生混合气体，混合气体经气水冷凝分离器冷却后的二氧化碳气体经输送管存储在CO2气柜中，热解后的贫液从热解塔底部流出与气水冷凝分离器底部流出的液态水混合后通过降温热交换器进入溶液配料池，碳酸钠溶液泵加压输送至碳化塔循环使用。 作为优选，所述二氧化碳吸收剂溶液以喷淋形式吸收二氧化碳。 作为优选，所述的热解塔采用闪蒸热解方式对富液进行热解。 作为优选，二氧化碳捕集与热解的全过程对压力、温度、流量采用远程智能防爆监控系统进行监控。 本技术的有益效果在于：（1）在碳酸钠、催化剂、活性剂的协同作用下，显著提高二氧化碳捕集率。（2）溶液快速分解二氧化碳，降低分解成本。（3）设备投资少，可大量捕集和热解二氧化碳，使二氧化碳近零排放。适合煤电、煤化工、钢铁、水泥、造纸、冶金、印染、化工等重点耗煤行业规模化捕集回收、应用二氧化碳资源，减少温室效应。 附图说明图1是本技术二氧化碳捕集与热解的工艺流程示意图； 图中：1、烟气进口；2、碳化塔；3、碳酸氢钠溶液输送管；4、碳酸氢钠溶液泵；5、碳酸氢钠热解闪蒸器；6、CO2+H2O气体输送管；7、冷凝水与碳酸钠溶液输送管；8、CO2气体出口管；9、CO2气柜；10、气水冷凝分离器；11、冷凝水出口；12、降温热交换器；13、溶液配料池；14、碳酸钠溶液泵；15、碳酸钠溶喷嘴；16、其它气体出口。 具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行进一步描述，但本技术的保护范围并不仅限于此： 实施例1：二氧化碳捕集与热解装置，由烟气进口1、碳化塔2、碳酸氢钠溶液输送管3、碳酸氢钠溶液泵4、碳酸氢钠热解闪蒸器5、CO2+H2O气体输送管6、冷凝水与碳酸钠溶液输送管7、CO2气体出口管8、CO2气柜9、气水冷凝分离器10、冷凝水出口11、降温热交换器12、溶液配料池13、碳酸钠溶液泵14、碳酸钠溶喷嘴15、其它气体出口16组成； 其中，烟气进口1与碳化塔2的底部连接，碳化塔2底部另一侧与碳酸氢钠溶液输送管3连接，碳酸氢钠溶液输送管3通过碳酸氢钠溶液泵4与碳酸氢钠热解闪蒸器5连接，碳酸氢钠热解闪蒸器5顶部通过CO2+H2O气体输送管6与气水冷凝分离器10连接，碳酸氢钠热解闪蒸器5底部与冷凝水与碳酸钠溶液输送管7相通，气水冷凝分离器10上部通过CO2气体出口管8与CO2气柜9连接，气水冷凝分离器10底部设有冷凝水出口11，冷凝水出口11与冷凝水与碳酸钠溶液输送管7连接，冷凝水与碳酸钠溶液输送管与降温热交换器12连接，降温热交换器12与溶液配料池13连接，溶液配料池13中的溶液通过碳酸钠溶液泵14及碳酸钠溶喷嘴15与碳化塔2连接，碳化塔2顶部设有其他气体出口16。 本技术利用二氧化碳吸收剂溶液自上向下喷洒，与自下向上运动的烟气接触吸收二氧化碳，二氧化碳在碳化塔2中运动时，源源不断的二氧化碳吸收剂溶液增加与烟气的接触时间，保证能够充分吸收烟气中的二氧化碳；碳化塔2顶部的其他气体出口16排出烟气被吸收完二氧化碳后的剩余气体，吸收了二氧化碳的二氧化碳吸收剂溶液成为富液后，在碳酸氢钠溶液泵4的加压下，通过碳酸氢钠溶液输送管3输送到碳酸氢钠热解闪蒸器5；碳酸氢钠热解闪蒸器5上部设有接收富液的进口，碳酸氢钠热解闪蒸器5底部收纳存放热解后的贫液，并且贫液通过与碳酸氢钠热解闪蒸器5底部相通的管道直接输送到冷凝水与碳酸钠溶液输送管7；碳酸氢钠热解闪蒸器5顶部设有U型的CO2+H2O气体输送管6，富液热解后产生的气体为二氧化碳与水蒸气，二氧化碳与水蒸气通过CO2+H2O气体输送管6输送到与之相连的气水冷凝分离器10。气水冷凝分离器10冷却二氧化碳与水蒸气，使混合的气体中的水蒸气变成液态水，液态水从气水冷凝分离器10底部连接的冷凝水出口11流走，二氧化碳气体从CO2气体出口管8输出存储在CO2气柜9；冷凝水出口11与冷凝水与碳酸钠溶液输送管7连接，液态水与贫液经降温热交换器12降温后在热液配料池13中重新配置成二氧化碳吸收剂溶液，二氧化碳吸收剂溶液在碳酸钠溶液泵14的加压下通过碳酸钠溶液喷嘴15输送到碳化塔2循环使用。 以上的所述乃是本技术的具体实施例及所运用的技术原理，若依本技术的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，仍应属本技术的保护范围。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
二氧化碳捕集与热解装置，其特征在于包括：烟气进口（1）与输送管、碳化塔（2）、热解塔（5）、气水冷凝分离器（10）、CO2气柜（9）、其他气体出口（16）、溶液配料池（13）、溶液泵，所述溶液泵包括碳酸氢钠溶液泵（4）和碳酸钠溶液泵（14），所述碳化塔（2）的底部两侧分别与烟气进口（1）、输送管连接，碳化塔（2）上部设有二氧化碳吸收剂溶液进口，碳化塔（2）顶部设有其他气体出口（16），吸收了二氧化碳的富液由碳酸氢钠溶液泵（4）加压后经由输送管输送至热解塔（5），热解塔（5）热解富液产生混合气体，混合气体经气水冷凝分离器（10）冷却后的二氧化碳气体经输送管存储在CO2气柜（9）中，热解后的贫液从热解塔（5）底部流出与气水冷凝分离器（10）底部流出的液态水混合后通过降温热交换器（12）进入溶液配料池（13），碳酸钠溶液泵（14）加压输送至碳化塔（2）循环使用。

【技术特征摘要】
1.二氧化碳捕集与热解装置，其特征在于包括：烟气进口（1）与输送管、碳化塔（2）、热解塔（5）、气水冷凝分离器（10）、CO2气柜（9）、其他气体出口（16）、溶液配料池（13）、溶液泵，所述溶液泵包括碳酸氢钠溶液泵（4）和碳酸钠溶液泵（14），所述碳化塔（2）的底部两侧分别与烟气进口（1）、输送管连接，碳化塔（2）上部设有二氧化碳吸收剂溶液进口，碳化塔（2）顶部设有其他气体出口（16），吸收了二氧化碳的富液由碳酸氢钠溶液泵（4）加压后经由输送管输送至热解塔（5），热解塔（5）热解富液产生混合气体，混合气体经气水冷凝分离器（10）冷却后的二氧化碳气体经输送管存储在CO2气柜（9）中...

【专利技术属性】
技术研发人员：程礼华，沈宏良，应惟白，
申请(专利权)人：程礼华，沈宏良，应惟白，
类型：实用新型
国别省市：