[发明专利]活性碳酸钠捕集烟气中二氧化碳的方法及其设备

摘要

一种活性碳酸钠捕集烟气中二氧化碳的方法及其设备。该方法以添加醇胺活化剂的碳酸钠水溶液作为CO2吸收剂，使醇胺先与CO2结合成两性离子中间产物，再水化反应重新游离出来循环使用，而水化反应生成的H+被碱性离子CO32-中和，水化反应生成的HCO3-则与金属离子Na+相结合逐渐析出，最终获得碳酸氢钠浆液。碳酸氢钠浆液经解析再生获得CO2气体和碳酸钠溶液。CO2气体再经常规处理制成液态即可。其设备主要由通过管道相连的吸收塔、斜板沉淀池、再生塔、冷却器、气液分离器、干燥器、压缩机和冷凝器等组成。本发明工艺流程和设备组合简单，投资和运行成本低廉，能够适应电站锅炉尾部烟气流量大、浓度低等特点，取代昂贵的醇胺制备高纯度液态二氧化碳。

主权项

一种活性碳酸钠捕集烟气中二氧化碳的方法，是对经过常规除尘和脱硫处理的电站锅炉烟气进行再加工的过程，其特征在于：该方法包括如下步骤：1)以添加醇胺活化剂的碳酸钠水溶液作为CO2吸收剂，将其均匀喷射到经过除尘和脱硫处理后的烟气中，使向上运动的烟气与向下喷射的吸收剂溶液充分逆向接触，烟气中的CO2气体与醇胺活化剂和碳酸钠水溶液发生气液两相化学反应，其中醇胺活化剂先与CO2结合生成两性离子中间产物，再发生水化反应而重新游离出来，而水化反应生成的H+被碳酸钠水溶液中的碱性离子CO32‑中和，水化反应生成的HCO3‑则与碳酸钠水溶液中的金属离子Na+相结合逐渐析出，最终获得碳酸氢钠浆液；2)对步骤1)所得碳酸氢钠浆液进行加热解析处理，再生获得高浓度CO2气体，同时使碳酸氢钠分解成碳酸钠溶液；3)将步骤2)所得碳酸钠溶液送回至步骤1)中，作为CO2吸收剂继续循环使用；4)对步骤2)所分离出的高浓度CO2气体进行冷却处理，使其中含有的热水蒸汽产生凝结；5)对步骤4)冷却处理的高浓度CO2气体进行气液分离处理，脱除其中的凝结水份，获得纯度高于99％的CO2气体；6)将步骤5)所得高纯度CO2气体进一步干燥，再经过压缩和冷凝处理，将其变成液态，即可制成高浓度液态二氧化碳成品。