[发明专利]火电厂烟气烧碱溶液二氧化碳吸收系统和方法

说明书

本发明公开了火电厂烟气烧碱溶液二氧化碳吸收系统和方法，系统包括二氧化碳反应吸收塔，二氧化碳反应吸收塔下部设置有开设有烟气入口的塔底输气管路，上部设置有用于输入氢氧化钠溶液的进液口；烟气入口连接至火电厂的锅炉净烟气连接管路，二氧化碳反应吸收塔通过吸收液供液管路和氢氧化钠进料系统连接，二氧化碳反应吸收塔通过反应液排放管路和溶液储存罐或微藻养殖水槽连接。利用二氧化碳吸收塔，通过曝气或喷淋雾化技术，使氢氧化钠溶液和烟气的对流混合反应，利用低价的氢氧化钠溶液实现高效的二氧化碳吸收即碳捕捉。

技术领域

本发明涉及二氧化碳减排领域，特别涉及一种利用二氧化碳吸收塔实现烟气中的二氧化碳吸收和捕捉。

背景技术

随着世界工业化水平的提高，越来越多化石燃料的使用和土地利用的变化，加剧了大气中二氧化碳的温室效应。人为活动造成的二氧化碳含量增加，正被日渐关注。在所有二氧化碳气体排放源头中，燃煤火电厂排放的二氧化碳量占主要部分，因此，如何实现火电厂锅炉烟气中的二氧化碳气体的捕捉和处理，成为未来火电厂碳减排的关键。

同时二氧化碳在农业、机械、化工合成、食品等众多领域均有广泛的应用。烟道气二氧化碳的回收不仅是缓解二氧化碳排放危机最直接同时有效的手段,还能降低生产成本。

用于分离锅炉烟道气中二氧化碳的方法一般有物理吸收法、化学吸收法、薄膜法、化学吸附法几种，其中以化学吸收法较为常用。二氧化碳的化学处理技术包含二氧化碳与其它物质间(如各级醇胺、氢氧化钠、碳酸钠、氨气或氨水等)一种或更多发生可逆反应以达到分离效果。

目前的化学吸收法烟气与吸收液混合采用喷淋或曝气的工艺，混合效果一般。而且目前的吸收液成本较高，如果能够用成本低廉的吸收液取代现有吸收液，则项目经济性会大大提高。

发明内容

本发明提供了火电厂烟气烧碱溶液二氧化碳吸收系统和方法，降低二氧化碳吸收即碳捕捉成本。

为达到上述目的，本发明所述火电厂烟气烧碱溶液二氧化碳吸收系统，包括二氧化碳反应吸收塔、氢氧化钠进料系统、碳酸氢钠溶液供应管路，二氧化碳反应吸收塔下部设置有连接塔底输气管路的烟气入口，上部设置有用于输入氢氧化钠溶液的进液口；烟气入口连接至火电厂的锅炉净烟气连接管路，进液口通过吸收液供液管路和氢氧化钠进料系统连接，二氧化碳反应吸收塔通过反应液排放管路和溶液储存罐连接。

进一步的，氢氧化钠进料系统和火电厂内的电解盐水制烧碱的电解槽连接，电解盐水制烧碱的电解槽由火电厂调峰调频富余电力供电。

进一步的，电解盐水制烧碱的电解槽的氢气出口通过管道送入锅炉补燃或钢瓶储存或对外管道输送，电解盐水制烧碱的电解槽的氯气出口连接至压缩钢瓶。

进一步的，二氧化碳反应吸收塔底部为氢氧化钠溶液或反应液溶液，锅炉净烟气以悬空射流、浸没在溶液内射流、烟气与氢氧化钠溶液通过射气引流抽气器混合、烟气从溶液底部的曝气管曝气方式中的任意一种或组合，实现烟气与氢氧化钠溶液及反应液的充分的混合和反应。

进一步的，氢氧化钠溶液从进液口以悬空射流、浸没在溶液内射流、烟气与氢氧化钠溶液通过射气引流抽气器混合方式中的任意一种或组合。

进一步的，二氧化碳反应吸收塔中设置有喷淋单元和/或吸收液射流喷嘴，喷淋单元和/或吸收液射流喷嘴与通过吸收液供液管路和氢氧化钠进料系统连接。

进一步的，二氧化碳反应吸收塔顶部引出有二氧化碳回收管路，二氧化碳回收管路连接至锅炉净烟气连接管路，二氧化碳回收管路上设置有截止控制阀及气体干燥器。

进一步的，二氧化碳反应吸收塔顶部设置二氧化碳浓度监测装置。

一种利用权利上述的吸收系统的火电厂烟气二氧化碳吸收方法，包括以下步骤：

S1：根据火电厂周边用地情况，规划烟气二氧化碳吸收系统的规模，确定进入吸收系统的烟气流量；