[发明专利]一种水合物法连续捕集水泥窑烟气中CO2的方法

摘要

本发明提供一种水合物法连续捕集水泥窑烟气中CO₂的方法，该方法以水合物促进剂溶液为捕集剂、以水泥生产过程中大量产生的废弃余热为能源，采用含有丝网捕集床装置的CO₂吸收塔‑再生塔单元，连续捕捉固化分离连续流动的烟气流中的CO₂，通过富集CO₂水合物，并连续分离排出富N₂气流，实现连续捕集；将捕集的CO₂水合物富液连续富集后转移至再生塔进行连续离释获得连续的CO₂气流，连续离释后的水合物贫液循环利用；离释的CO₂经过干燥、冷却、压缩后存储。该方法利用水泥生产线部分工艺设备和水泥生产过程中产生的废弃余热实现低成本、高效的连续捕集水泥窑炉烟气中CO₂，解决了水合物捕集CO₂工艺只能间隙性高压密闭捕集而不能连续捕集的技术难题。

主权项

1.一种水合物法连续捕集水泥窑烟气中CO₂的方法，其特征在于，具体过程如下：1）连续捕集：将水泥窑烟气经尾排风机送入烟气管道后，经过电动三通风阀调整风向后，送入烟气净化装置进行净化，去除粉尘污染物后得到净化烟气流，净化烟气流经冷却器冷却、压缩装置压缩后泵入CO₂吸收塔‑再生塔单元，在吸收塔中烟气经过冷能交换装置冷却后进入丝网捕获床装置被丝网捕获强制性改变烟气的运行轨迹和运行状态，与被雾化喷淋装置雾化成小液滴的水合物促进剂在丝网捕获床装置中产生大量的液膜和膜泡，在丝网成核诱导作用下快速捕集烟气中的CO₂形成CO₂水合物晶核，大量CO₂水合物晶核汇集形成第一水合物富液，实现CO₂与富N₂气体分离；释放的富N₂气体经冷能回收装置回收冷能后从烟囱排入大气，在形成CO₂水合物晶核过程中释放大量的热经冷能交换装置连续冷却以维持塔内的压力和温度；第一水合物富液经布气与排液装置汇集排出吸收塔；2）连续离释：第一水合物富液进入贫/富液换热装置进行预热后泵入再生塔第一室内，第一水合物富液被雾化成小颗粒后被热交换装置加热解集释放CO₂后汇集成第二水合物富液，第二水合物富液从再生塔第一室被泵入再生塔第二室后再次被雾化成小颗粒后被热交换装置加热解集释放CO₂后形成水合物贫液；水合物贫液进入贫/富液换热装置与第一水合物富液通过热交换进行冷却后再次泵入吸收塔进行循环使用；释放的CO₂经气液分离、丝网除雾后排出再生塔；3）连续收集：将释放的CO₂进行冷却、压缩后罐装储存；所述热交换装置的热源来自废热蓄能装置，所述废热蓄能装置是将水泥生产线设备产生的不同温度的废弃余热或高温热能进行蓄能的装置，所述废弃余热或高温热能是指水泥生产过程中产生的300℃以上的废弃余热或高温热能、100℃～300℃废弃余热、现有水介质余热发电后的100℃～170℃废弃余热、高温设备150℃～500℃辐射或传导废热中的至少一种余热能源。