[发明专利]带热回收装置的双塔两级CO2吸附捕获系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种CO₂吸附捕获系统。

背景技术

随着石油、煤炭及天然气的消耗剧增，空气污染日益严重。过量二氧化碳气体排放所引发的温室效应已经成为严重的世界问题。火电厂是CO₂的集中排放源，其CO2排放量约占人类活动CO₂总排放量的30％，因此，为了实现CO₂的减排，开发了多项对现有电厂采取的CO₂分离、回收措施，我们的目的是研究经济性强、易于大规模工业应用的分离回收CO2的技术，其中二氧化碳捕获和存储技术是一种很有前景的减少二氧化碳排放量的新方法。二氧化碳捕获技术最大的障碍就是费用昂贵，占到二氧化碳捕获和存储技术总费用的75％。因此，研究开发出具有低成本低能耗的CO₂捕获技术具有现实意义。

变压吸附(pressure swing adsorption，PSA)技术是利用气体组分在固体材料上吸附特性的差异以及吸附量随压力的变化而变化的特性，通过周期性的压力变换过程来实现气体的分离或提纯。

目前吸附捕获烟气中CO₂的研究成果，普遍存在能耗高，回收效率低，在国内外仍处于实验探索阶段。在当今控制全球气候变化的大环境下，提高吸附剂对低压下烟气中CO₂的选择性吸附能力，加快吸附系统处理速率，改变脱附工艺，降低能耗，提高CO₂回收率，并推广至工程应用，是目前迫切需要解决的的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种带热回收装置的双塔两级CO2吸附捕获系统，以解决现有烟道气的高温和CO2的低浓度问题的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述系统包括高温烟气管、换热器、常温烟气管、第一塔、第二塔、第一出水管、缓冲罐、冷水管、第三塔、第四塔、常温水管、高温水管、第一真空泵、第二出水管、第二真空泵、集气罐、第一阀、第二阀、第三阀、第四阀、第五阀、第六阀、第七阀、第八阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十三阀、第十四阀、阀一、阀二、阀三、阀四、阀五、阀六、阀七、阀八、阀九、阀十、阀十一、阀十二、阀十三、阀十四、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门、第十阀门、第十一阀门、第十二阀门、第十三阀门和第十四阀门，第三阀门和第一真空泵串联后与第四阀门并联组成阀组，

高温烟气管通过换热器与常温烟气管的一端连通，常温烟气管分别与第三阀和阀三连通，第三阀与第一塔的烟气入口连通，阀三与第二塔的烟气入口连通；

第一塔的顶端分别设有第一排气管和第一排CO2管，第一排气管上设有第五阀，第一塔的出水口通过第一阀与第一出水管的一端连通，第一出水管上设有第二阀门，第一排CO2管上设有第四阀，第四阀的出口端与阀组的进口端连通；

第二塔的顶端分别设有第二排气管和第二排CO2管，第二排气管上设有阀五，第二塔的出水口通过阀一与第一出水管的一端连通，第二排CO2管上设有阀四，阀四的出口端与阀组的进口端连通，阀组的出口端通过第十阀门与缓冲罐的第一进气口连通；

缓冲罐的出气口的第七阀门的进口端连通，第七阀门的出口端分别通过阀二和第二阀连通，阀二与第二塔的烟气入口连通，第二阀与第一塔的烟气入口连通；

冷水管分别与第七阀、阀七、第十四阀和阀十四连通，第七阀与第一塔的进水口连通，阀七与第二塔的进水口连通，第十四阀与第三塔的进水口连通，阀十四与第四塔的进水口连通；

常温水管通过换热器与高温水管的一端连通，高温水管上设有第一阀门，第一阀门的出口端分别与第六阀、阀六、第十三阀和阀十三连通，第六阀与与第一塔的进水口连通，阀六与第二塔的进水口连通，第十三阀与第三塔的进水口连通，阀十三与与第四塔的进水口连通；

缓冲罐的第一出气口与第八阀门的进气口连通，第八阀门的出气口分别与第十阀和阀十连通，第十阀与第三塔的进气口连通，阀十与第四塔的进气口连通；

缓冲罐的第二出气口与第九阀门的进气口连通，第九阀门的出气口分别与第九阀和阀九连通，第九阀与第三塔的进气口连通，阀九与第四塔的进气口连通；

第三塔的顶端分别设有第三排气管和第三排CO2管，第三排气管上设有第十二阀，第三塔的出水口通过第八阀与第二出水管的一端连通，第二出水管上设有第十二阀门，第三排CO2管上设有第十一阀，第十一阀的出口端与第六阀门或第十一阀门的进口端连通，第十一阀门的出口端通过第五阀门与集气罐连通，集气罐的出口管上设有第十三阀门；