[实用新型]CO2捕集吸收反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种CO₂捕集吸收反应器，主要应用于燃煤电厂烟气中CO₂的脱除，旨在提高吸收药剂脱碳的能力，高度强化传质，增大气液接触面积，使脱碳后的烟气达到排放标准；同时捕集的CO₂尽可能多的从吸收剂中解析出来，使吸收剂得到再生。 

背景技术

CO₂驱油技术是提高采收率的有效手段。国外50年代就开始利用CO₂驱油技术。70年代CO₂驱油技术有了很大发展，美国和前苏联等国家都进行了大量的CO₂驱油工业性试验，并取得了明显的经济效益，可以提高采收率15%～25%。 

CO₂驱油技术应用首先要解决CO₂气源问题。国外已开展的CO₂驱油工程所用CO₂大都来自CO₂气田气或者从工业废气中捕获的CO₂。在我国，所开展的CO₂驱油先导试验所用气源全部来自CO₂气田气。由于我国CO₂气藏资源有限，而且缺乏烟气CO₂捕集技术，导致CO₂价格较高，制约了CO₂驱油技术的大面积推广应用。与此同时，燃煤电厂烟道气作为CO2长期稳定集中排放源，其所排放CO₂量占能源CO₂总排放量的40%。如果能将这部分CO₂捕集出来用于油田驱油，将有效解决CO₂气源的“燃眉之急”。因此研究烟气中CO₂脱除的工艺技术和工业装备一直是热点。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高度强化传质、高吸收、简易的CO₂碳捕集吸收反应器，通过此反应器可使烟气中CO₂捕集率大于85%，达到节能减排的目标；同时CO₂气体通过提纯后纯度可达99%，用于CO₂驱强化采油。 

本实用新型对反应器内部结构进行优化设计，创造性地引入可旋转雾化喷头、旋风分离器，用以使吸收液分布均匀、强化气液传质，从而提高脱碳效率，同时有效解决了原料气携液问题，降低生产成本。 

本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的： 

本实用新型包括旋风分离器气体出口、上封头、旋风分离器、旋风分离器气体进口、双层高密度丝网除雾器、旋风分离器液体出口、反应器气体进口、反应器吸收液进口管、吸收液旋转雾化喷头、过滤填料、布液器、下封头、富液出口管和裙座，其特征在于反应器设为立式圆筒形，在上部的中心设有一个立式旋风分离器，旋风分离器上顶中心设有穿出反应器上封头的旋风分离器气体出口，中部设有旋风分离器气体进口，下端设有旋风分离器液体出口，在液体出口下方设有一个吸收液旋转雾化喷头，吸收液旋转雾化喷头与从反应器下部插进的吸收液进口管沿反应器中心线垂直转动连接；在吸收液进液管环周设有一根套管，在套管环周设有第一层过滤填料，在第一层过滤填料对应的反应器壁上设有一个切向进入第一层过滤填料的反应器气体进口，在第一层过滤填料下部的套管环周设有一块环形过滤板，在环形过滤板下方套管的环周设有一块环形布液器，在布液器下方套管的环周设有第二层过滤填料，在反应器下封头中心设有一根穿出裙座的富液出口管。

旋风分离器上部设为圆筒形，下部设为圆锥形，旋风分离器气体进口与旋风分离器壁相切焊接。 

吸收液旋转雾化喷头中心部设为圆管形，在圆管竖向上均匀设有旋液板，旋液板之间夹角90°或60°或30°，在旋液板夹角之间圆管上均匀设有喷液孔，在圆管的下部设有与吸收液进液管连接的旋转密封接头，上顶部设有盲板。 

第一层过滤填料设为环形蜂窝式过滤填料或环形波纹板填料，在填料下方设有带均匀小孔的环形过滤板，在填料外周和上顶部套有一个密封套。 

环形布液器设为环形板，在环形板上均匀设有微孔。 

本实用新型具有以下优点： 

1、二重强化气液传质，能够高效去除原料气中的CO₂。通过设置进液旋转雾化喷头与多层填料，二次强化气液传质，高度提升气液反应速率和吸收效率。

2、设计了进液旋转雾化喷头，进一步强化气液传质反应。