[发明专利]生物丁醇发酵尾气提纯净化制备氢气与二氧化碳工艺及其净化装置

权利要求书

1.生物丁醇发酵尾气提纯净化制备氢气与二氧化碳工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤： 

a、吸收二氧化碳步骤：

混合气经压缩至1.2MPa，进入气体换热器，被低压闪蒸气和脱碳气冷却换热后，并经进塔气分离器分离掉冷凝水，从脱碳塔底部进入，气体在塔内自下而上与自上而下的溶剂逆流接触，将气体中的二氧化碳吸收；

b、净化二氧化碳步骤： 

吸收了二氧化碳的富液，从脱碳塔底流出，减压至0.2-0.5MPa在高压闪蒸槽中闪蒸出携带的氢气和15-25%二氧化碳，高压闪蒸槽的液位为50-95%，高压闪蒸气经高闪气分离器分离掉夹带的雾沫，进入原料气压缩机，经压缩后返回脱碳塔，从高压闪蒸槽底部流出的富液仍含有75-85%二氧化碳再进入低压闪蒸槽，低压闪蒸槽的液位为25-50%，进一步在压力为0.01-0.05MPa下继续闪蒸，低压闪蒸气中二氧化碳的含量为96-99%，经低闪气分离器分离掉夹带的雾沫，换热后送入CO₂净化装置，进行压缩、冷冻，并经吸附净化，除去其中的杂质，生产工业级或食品级二氧化碳；

c、脱碳液再生步骤：

从低压闪蒸槽流出的富液，被富液泵打到气提塔顶部，向下流经填料层，与气提空气逆流接触，进一步解吸再生为贫液，贫液经贫液泵打入脱碳塔上部，重新吸收二氧化碳；

d、提纯氢气步骤：

由混合气脱碳工序来的粗氢气，压力1.2MPa，温度 35℃进入PSA装置，自塔底进入吸附塔中进行吸附，将原料气中的二氧化碳、水、微量氧气、氮气及有机气体吸附下来，最后塔顶获得纯度为 98-99.6%的工业氢。

2.根据权利要求1所述的生物丁醇发酵尾气提纯净化制备氢气与二氧化碳工艺，其特征在于：吸收二氧化碳步骤中的溶剂为NHD溶液或NHD聚乙二醇二甲醚。

3.生物丁醇发酵尾气提纯净化装置，包括吸附塔本体、管道、设置于管道上的多个阀门和紧急排空保护装置，所述吸附塔本体顶部设有法兰，所述吸附塔本体底部设有入口管线，所述入口管线上部吸附塔本体内部设有分布器，所述分布器包括挡板，其特征在于：所述吸附塔本体内部顶部表面填充有瓷球，所述法兰底部吸附塔本体内部焊接有集合器，所述集合器周边上开有排列规则的圆孔，所述圆孔分布处围有钢丝网a，所述分布器靠近吸附塔本体一侧设有孔板，所述孔板表面设有钢丝网b，所述钢丝网b通过螺栓固定于吸附塔本体上，所述吸附塔本体的出口处设有出口总阀，所述吸附塔本体的入口处设有入口总阀，所述紧急排空保护装置包括低压闪蒸槽，所述低压闪蒸槽连接阀门a和阀门b，所述阀门a和阀门b均连接连锁装置，所述阀门a还连接净化装置，所述阀门b还与放空总管底部连接。

4.根据权利要求3所述的生物丁醇发酵尾气提纯净化装置，其特征在于：所述瓷球的直径为35mm，所述圆孔的直径为15mm。