[发明专利]用于捕集烟气中二氧化碳的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟气处理，尤其是涉及一种利用循环流化床，用电石渣捕集二氧化碳的处理装置及方法。

背景技术

随着工业化进程和经济社会的发展，燃烧化石燃料所导致的空气污染和温室效应已严重地威胁着人类赖以生存的地球环境，全球气候变暖和温室效应是各国可持续发展面临的共同挑战。在大气的温室气体组成中，二氧化碳占首位，达75％以上。因此，解决方法是寻求成本低且有效的方案来减少二氧化碳的排放。

近年来，国内外对二氧化碳的减排研究工作可归纳为以下4个方面：

1)源头控制，通过节能、提高资源利用率达到减排；

2)二氧化碳分离提纯，进行封存；

3)吸收利用烟气中的二氧化碳；

4)其他的控制技术。在吸收利用烟气中的二氧化碳技术中，常用的吸收剂有单乙醇胺(MEA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、氨水等，这类系统其典型的不足之处就是系统费用太高，不经济，或是容易造成氨的逃逸，引发二次污染。

申请号为200610047522.2的中国专利公开一种烟气二氧化碳减排方法，以氨基物质为吸收剂，在燃煤锅炉尾部经预除尘后向烟气中喷入氨基物质溶液以铵盐的形式吸收煤燃烧中产生的二氧化碳。申请号为200810034466.8的中国专利，则是先将氨气与湿土壤接触，使其氨化，生成NH₄OH，获得氨化土壤，再将二氧化碳与氨化土壤接触，使其碳化，获得NH₄HCO₃，固定于土壤中。这两个专利皆容易造成氨逃逸，同时生成的产物也易分解，引发二次污染。申请号为200810146495.3的中国专利提出了一种用电石渣吸收利用二氧化碳的方法，其以电石渣为原料，以甲酸铵为溶剂，溶解电石渣中的氢氧化钙，生成甲酸钙和氨水，经过滤去杂，以甲酸钙和氨水为吸收剂，在专用的二氧化碳吸收器中，吸收二氧化碳，生成碳酸钙和甲酸铵。该专利过程复杂，成本不经济，且中间环节有氨气产生，容易造成二次污染。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有烟气处理工艺存在的不足，提供一种可有效捕集二氧化碳，实现以废制废，普适性广、操作便捷、运行及维护成本低的用于捕集烟气中二氧化碳的装置和方法。

本发明所述用于捕集烟气中二氧化碳的装置设有循环流化反应吸收塔、布袋除尘器、吸收剂仓、物料循环斜槽和仓泵；循环流化反应吸收塔从下至上分别设有混合区、文丘里加速区和循环流化反应吸收区，所述混合区的进口接循环流化反应吸收塔的入口烟道，混合区与循环流化反应吸收区通过文丘里加速区连接；所述吸收剂仓的出口与混合区的吸收剂进口连接，循环流化反应吸收区的烟气排出口经循环流化反应吸收塔的出口烟道与布袋除尘器的烟气进口连接，设于布袋除尘器下部的灰斗的物料出口经物料循环斜槽与混合区连接，布袋除尘器的净气出口外接烟囱。

本发明所述用于捕集烟气中二氧化碳的方法，采用所述用于捕集烟气中二氧化碳的装置，所述方法包括以下步骤：

1)烟气首先从循环流化反应吸收塔的入口烟道进入循环流化反应吸收塔，在循环流化反应吸收塔的混合区与从吸收剂仓加入的吸收剂及从物料循环斜槽循环回来的物料预混合，在混合区进行初步脱碳反应；

2)经初步脱碳反应后的烟气通过循环流化反应吸收塔的文丘里加速区进入循环流化反应吸收区，控制床层压差1000～1500Pa，继续完成脱碳反应，得捕集二氧化碳后的烟气；

3)将捕集二氧化碳后的烟气经循环流化反应吸收塔的塔出口烟道进入布袋除尘器，进行除尘处理得清洁烟气，经引风机进入烟囱；

4)经布袋除尘器捕集下来的固体颗粒，通过物料循环系统，返回循环流化吸收塔继续参加反应，如此循环，多余的副产物则通过气力输送系统输送至副产物仓。

在步骤1)中，所述烟气首先从塔入口烟道进入循环流化反应吸收塔，在混合区与从吸收剂仓加入的吸收剂及从物料循环斜槽循环回来的物料预混合的速度最好为10～20m/s；所述吸收剂可为电石渣粉末。

在步骤2)中，所述经初步脱硫反应后的烟气通过循环流化反应吸收塔的文丘里加速区进入循环流化反应吸收区的烟气在循环流化反应吸收区的速度最好为4～9m/s，烟气在文丘里加速区的速度最好为33～65m/s。

在步骤4)中，所述循环的量通过床层压差控制，所述气力输送系统可采用仓泵。