[发明专利]氨水细喷雾捕集烟气中二氧化碳的方法及其设备

权利要求书

1.一种氨水细喷雾捕集烟气中二氧化碳的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤A，氨水喷淋吸收CO₂：烟气从吸收塔(2)下方烟气入口(1)引入，同时将一定浓度的氨水溶液以细喷雾状态从塔顶喷入吸收塔(2)内，与烟气逆流接触，烟气中的二氧化碳被氨水吸收，生成的碳化氨水富液落入吸收塔(2)底部，而经过脱碳处理的烟气进入吸收塔顶部的洗涤段(4)，在此烟气中携带的氨气被清水洗脱后烟气排入大气，同时洗涤段中生成一定量的稀氨水溶液；落入吸收塔(2)底部的富液分成两路，其中一路经过泵(7)以喷雾状态在吸收塔内循环使用；

步骤B，解吸出CO₂气体：步骤A中塔底富液中另一路经由富液泵(8)和换热器进入解吸塔(21)顶部，进行加热解吸处理，得到高浓度二氧化碳、氨气和水蒸气混合气体，同时得到碳化氨水贫液往下流入稀氨水罐(20)成为稀氨水溶液；

步骤C，水洗除NH₃：在水洗塔(23)中水洗步骤B所得混合气体，清水吸收其中的氨气生成稀氨水溶液往下流入稀氨水罐(20)，未被吸收的气体向上流入冷凝器(22)，在其中分离出二氧化碳气体，液态水流回水洗塔；

步骤D，氨水提浓：步骤A中洗涤段生成的稀氨水溶液泵送至蒸氨塔(14)，步骤B和C中稀氨水罐(20)内的稀氨水溶液也经泵送至蒸氨塔(14)，来自蒸氨塔(14)底部的蒸汽自下而上气提稀氨水，从而得到高浓度氨气与水蒸气的混合气体，经气提处理后的水向下流至循环水箱(17)中；

步骤E，调配喷淋氨水浓度：将步骤D中的混合气体通入吸氨塔(11)，并将蓄水箱(17)中的水经过换热器(18)冷却后，从吸氨塔(11)上方喷淋稀释，以配制一定浓度的氨水溶液，作为二氧化碳吸收剂循环使用。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤F，即将步骤C中由冷凝器(22)分离出的气态二氧化碳经纯化、液化后制备液态CO₂产品。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤A中喷淋氨水的质量浓度为6％～15％，喷雾粒径为30～100微米，喷淋氨水中的氨与烟气中的二氧化碳摩尔比大于2，反应温度10～50℃，反应压力为1atm～10atm。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤B中热解吸的温度为100～150℃；所述步骤C中水洗除NH₃的温度为60～90℃，冷凝器将所述未被吸收的气体冷却至25～35℃。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤D中氨水提浓的温度为90～120℃。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤E中将调配至一定浓度的氨水冷却至10～40℃。