[发明专利]一种多级脱碳的方法

说明书

本发明涉及一种多级氨法脱碳的方法，其特征在于，使用氨作为吸收剂，在吸收器内吸收工艺气中的CO₂，该吸收器包括4级或以上吸收，其中，沿工艺气流流向设有第一级吸收、第二级吸收、第三级吸收、第四级吸收、和任选的更高级吸收，控制第二和第三级吸收的工艺气温度不低于第一级吸收的工艺气温度，控制第四级吸收和任选的更高级吸收的工艺气温度低于第一级吸收的工艺气温度。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种提高工艺气体中提高CO₂捕集效率的多级脱碳的方法。

背景技术

气候变暖是影响整个人类发展的问题，CO₂是气候变暖的主要贡献者，化工行业生产活动产生的工业气体含有大量的CO₂。任何想要大规模控制CO₂的排放，应对气候变暖，都必须着力于研发高效捕集CO₂的技术。

以氨水作为吸收液的化学吸收法具有吸收能力强、腐蚀性小、再生能耗低、补充成本低，不易被烟气中其它组分降级，可同时脱除多种酸性气体污染物等特点，得到国内外学者进行了大量的研究。

专利CN102078743B公开了一种改良的CO₂无机吸收剂，包括碳化氨溶液和添加剂，所述的碳化氨溶液的总氨质量分数为4％～12％，所述的添加剂为磷酸钠或磷酸钾，添加剂的摩尔浓度与碳化氨溶液的总氨摩尔浓度之比为0.04～0.20，其余量为去离子水。本发明通过控制碳化氨溶液成分和添加剂脱氨，提高脱碳效率，减少氨逃逸。但使用添加剂会影响产品碳酸氢铵纯度。

CN102688676A公开了一种电厂烟气氨法脱碳工艺，烟气经过脱硫、除尘冷却到45～55℃后，进入脱碳吸收塔，与脱碳吸收塔内的吸收液逆流接触，吸收液的总氨质量分数控制在3％～5％，烟气中CO₂被吸收，将吸收CO₂后的吸收富液送入再生塔中，对富液加热解吸释放CO₂，解吸温度为85～95℃，然后返回到脱碳吸收塔开始新一轮吸收。在吸收液中添加碳酸氢钠或碳酸氢钾，添加的碳酸氢钠或碳酸氢钾浓度为0.1～0.5mol/L。本发明是一种CO₂的解吸率高，同时吸收液循环利用过程中CO₂负载量保持不变，保证溶液对CO₂的吸收能力的电厂烟气氨法脱碳工艺。

CN103007719A公开了一种双循环烟气氨法脱碳装置，装置设有双段循环，并通过底部分离出固体产物，为解决现有的氨法吸收电厂排放的烟气中二氧化碳的装置存在吸收效率不高，装置易发生堵塞的问题。该装置仅通过设置双段循环解决固体堵塞问题，未考虑氨法脱碳吸收与温度控制的关系。

专利CN200880122376.2公开了一种处理烟道气流的多级CO₂去除系统和方法，使用吸收器容器，在0-20℃低温条件下使烟道气流与含有氨的离子溶液接触，同时第一吸收级的溶液比第三吸收级的溶液具有更高的温度和更低的氨碳比。通过控制较低温度，且第三级有更低的温度可以降低氨逃逸，但第三级具有更高的氨碳比会使氨逃逸增加。

仍然需要显示高的吸收效率且能够有效控制氨逃逸的氨法脱碳工艺。

发明概述

为了克服现有氨法脱碳工艺所遇到的吸收效率低，氨逃逸严重的问题，本发明人进行了勤勉的研究。结果发现，通过设置4级或更多级吸收并且控制各吸收级的温度分布，任选地结合氨添加的控制，能够实现氨法脱碳工艺的高吸收效率和有效的氨逃逸控制，由此完成了本发明。

因此，本发明的一个目的是提供一种多级氨法脱碳的方法，该方法使用氨作为吸收剂在吸收器内吸收工艺气中的CO₂，该吸收器包括4级或以上吸收，其中，

沿工艺气流流向依次设有第一级吸收、第二级吸收、第三级吸收、第四级吸收和任选的更高级吸收，