[发明专利]一种膜渗透与低温相变复合的二氧化碳捕集方法

摘要

本发明公开了一种膜渗透与低温相变复合的CO2捕集方法，先将CO2/N2/H2O的混合气体输入冷凝管，置于‑60℃环境，使水蒸汽液化为液态水并予以排出；CO2和N2以气态形式进入中空纤维气体膜分离器，经过膜渗透，将渗透气体置于‑120℃环境,使CO2被凝固成固体，冻结在换热器的表面，非渗透气体予以排出；再将固态CO2刮离，并将其与气态N2置于‑80℃环境，高纯度固态CO2被储存，将N2气排出。本发明通过膜渗透与低温相变复合，实现了H2O和CO2在不同部位的分离，提高了CO2产品的纯度和有效避免单纯膜渗透和单纯低温相变过程成本高，能耗大的弊端。

主权项

一种膜渗透与低温相变复合的二氧化碳捕集方法，具有如下步骤：(1)将CO2/N2/H2O的混合气体输入冷凝管(7)，该冷凝管置于预冷却塔(1)的内塔A(6)内，控制内塔A(6)内的温度为‑60℃；此温度下水蒸汽液化，形成液态水，液态水由冷凝水出口中排出；由于此时内塔A(6)的温度高于CO2和N2的凝固点，使CO2和N2以气态形式进入气体膜分离器(9)，经过膜渗透，渗透气体从渗透气出口(10)经过真空泵(11)进入主冷却塔(2)的内塔B(15),非渗透气体通过非渗透气出口(12)排出；所述气体膜分离器(9)为聚酰亚胺中空纤维气体膜分离器；(2)将主冷却塔(2)的内塔B(15)设置温度为‑120℃，由于内塔B(15)的温度低于CO2的凝固点，使CO2被凝固成固体，冻结在换热器的表面；而此时内塔B(15)的温度仍高于N2的凝固点，N2仍以气态形式进入储存塔(3)；冻结在换热器(14)表面的固态CO2，通过旋转刮擦板(18)使固态CO2落(16)入储存塔(3)内；(3)储存塔(3)内设置温度为‑80℃，高纯度的CO2以固态的形式被储存，未冷凝的N2以气态形式通过气体排出口(19)排出，完成对CO2的分离；所述预冷却塔(1)，主冷却塔(2)，储存塔(3),按上中下依次垂直设置。