[实用新型]CO2脱除装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤烟气净化领域，尤其涉及一种CO₂脱除装置。

背景技术

大气温室效应已是人类所面临的最主要的环境问题之一，二氧化碳是主要的温室气体，而火电厂是二氧化碳的集中排放源，其二氧化碳排放量约占人类活动引起的二氧化碳总排放量的30%。一个600MW的火电厂每小时排放的二氧化碳量可达500吨。因此，为了减少大气中的二氧化碳含量，首要的是减少电站锅炉尾部烟气向大气排放的二氧化碳量，世界各国特别是发达国家都非常重视二氧化碳控制技术的研究和开发。我国是二氧化碳排放大国，尤其是燃煤电站二氧化碳的排放控制同样已经到了刻不容缓的地步。

鉴于燃煤烟气中二氧化碳的严重危害，找到一种二氧化碳气体控制技术已迫在眉睫。

目前燃煤二氧化碳气体排放控制技术主要可以分为三大类，一类是燃烧后控制技术，包括化学方法、物理方法等，物理方法主要包括溶剂吸收法、吸附分离法、薄膜渗透法以及低温蒸馏法等，化学方法主要指化学吸收法，其原理是使二氧化碳气体与化学溶剂发生化学反应而被吸收；另一类是燃烧前控制技术，主要是煤气化技术；还有一类是富氧燃烧技术。一般认为化学吸附法具有更高的二氧化碳脱除效率，然而技术经济性也是选择二氧化碳减排方式的重要因素，大规模减排二氧化碳方式对于技术经济性提出了更高的要求。现有各种二氧化碳分离回收方法主要存在的问题是：能耗高，会大幅度降低电厂的发电效率；吸收速度慢，脱除二氧化碳的操作成本高；吸收容量小；二氧化碳脱除率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种CO₂脱除装置，以解决现有燃煤二氧化碳气体排放控制技术存在能耗高、成本高、吸收慢且脱除率低的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型提供一种CO₂脱除装置，包括：一级反应器、二级反应器、一级气旋分离器、二级气旋分离器、二氧化碳储气罐、烟气缓冲瓶、风机和二氧化碳净化装置，烟气缓冲瓶、一级反应器、一级气旋分离器、二级反应器、二级气旋分离器、二氧化碳净化装置和二氧化碳储气罐依次连接，且二级反应器下端吸收剂出口与一级反应器连接，二级气旋分离器下端分离物出口与二级反应器连接，风机分别与烟气缓冲瓶和一级反应器连接。

依照本实用新型较佳实施例所述的CO₂脱除装置，该一级反应器和二级反应器均为流化床反应器。

依照本实用新型较佳实施例所述的CO₂脱除装置，该风机采用变频风机。

本实用新型中把燃煤烟气作为一级反应器的载气，脱除的二氧化碳气体经过净化装置净化后收集至二氧化碳储气罐中；以烟气作为载气，相对于以氮气、二氧化碳等气体作为载气有效地减少了系统的运行成本；在一级反应器中利用钾基吸收剂吸收烟气中的二氧化碳，用于脱除二氧化碳的钾基吸收剂反应后可以进行再生，以达到其循环使用；此外用干式钾基吸收剂脱除烟气中的二氧化碳效率高，可以实现二氧化碳的近零排放。

具体地，本实用新型的工作过程为：在对烟气进行净化时，燃煤烟气经烟气缓冲瓶调节控制后，分为两部分，一部分经过变频风机作为一级反应器载气，经一级反应器底部载气入口进入一级反应器使钾基吸收剂颗粒流态化，另一部分烟气由一级反应器上的烟气进口进入一级反应器，把燃煤烟气和作为一级反应器载气中的二氧化碳气体脱除出来经过二氧化碳净化装置净化，净化后收集至二氧化碳储气罐中。在一级反应器中的钾基吸收剂与烟气及载气进行充分地混合并发生反应，吸收燃煤烟气中的二氧化碳气体和一级反应器的载气中二氧化碳气体，经处理后的烟气通过一级反应器上端的净化气体出口进入一级气旋分离器，在一级气旋分离器中进行分离，净化后的烟气由一级气旋分离器上端的净化气体出口排出，其它分离物经一级气旋分离器的下端净化气体出口进入二级反应器,在一级反应器中生成的钾基再生剂在二级反应器中进行钾基吸收剂的再生反应，反应生成的二氧化碳、水蒸汽等物质由二级反应器上端的净化气体出口进入二级气旋分离器并在其中进行气固分离，分离后的二氧化碳浓缩气由二级气旋分离器的净化气体出口排出至二氧化碳净化装置净化，净化后的二氧化碳经连接管进入二氧化碳储气罐中储存，其它分离物经二级气旋分离器的下端分离物出口进入二级反应器,在二级反应器中生成的钾基吸收剂经二级反应器的钾基吸收剂出口进入一级反应器，进行循环利用，以提高钾基吸收剂物料的有效利用效率。以烟气作为一级反应器的载气，相比以N₂、CO₂作为载气，极大地节约了系统的运行成本。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：