一种高效利用吸附剂的二氧化碳回收VPSA系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种高效利用吸附剂的二氧化碳回收VPSA系统，包括进风管、排风管、均压管、真空管一、真空管二、真空泵一、真空泵二和至少3个吸附塔，所述吸附塔分别通过程控阀一连接所述进风管，所述吸附塔分别通过程控阀二连接所述排风管，所述吸附塔分别通过程控阀三连接所述均压管，所述吸附塔分别通过程控阀四连接所述真空管一，所述真空管一的出风口连接所述真空泵一，所述真空管一连通所述真空管二，所述真空管二的出风口连接所述真空泵二，所述真空泵二的出风口连接产品缓冲罐；所述真空管一上设置有真空缓冲罐一，所述真空管二上设置有真空缓冲罐二。本系统可有效降低能耗，提高吸附剂利用率。提高吸附剂利用率。提高吸附剂利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种高效利用吸附剂的二氧化碳回收VPSA系统


[0001]本技术涉及二氧化碳回收
，具体涉及一种高效利用吸附剂二氧化碳回收 VPSA系统。

技术介绍

[0002]科技突飞猛进的发展大大提升了人类的生活质量，城市化、全球化迅速扩张，这一切将推动着巨额的能源消费。由此，也导致了无节制地向大气排放二氧化碳等温室气体，导致全球气候变暖，对地球生态环境产生了深远的负面影响，也相应地产生了大量的工业污染、废气等。植被被大量的破坏，生态平衡被打破。能源专家预测，到2030年全球二氧化碳的排放量可能超过380亿吨，由此引发的温室效应将严重威胁人类的生存。
[0003]二氧化碳有其危害性的一面，但也有其有益的一面。随着科学技术的发展，其利用价值和使用范围正迅速扩大，变废为宝的二氧化碳利用新途径正在受到人们越来越多的关注，目前，在民用行业中，国内市场上食品级二氧化碳(纯度大于99.9％)约1000元一吨；在无机化工行业中，二氧化碳是一种重要的原料；在有机化工行业中，二氧化碳可作为新的碳源，生产一系列有机化工产品。据统计，我国对二氧化碳需求量随着社会发展现在越来越大了，从以前每年的几万吨，到目前每年约四，五百万吨，而且应用领域正在迅速扩大。
[0004]真空变压吸附(VPSA)技术用于回收二氧化碳，具有投资少、能耗低、设备简单、操作灵活等优点，采用活性炭、硅胶、13X沸石分子筛、高硅分子筛、碳分子筛等吸附剂用于二氧化碳吸附剂材料。但目前的真空变压吸附通常采用两组吸附塔轮流吸附和抽真空再生，两组吸附塔交替重复吸附和再生，实现连续回收二氧化碳，往往工作效率还是不高，吸附剂利用率只有40％。
[0005]CN88105938.2提供了一种从各种富含二氧化碳混合气中提取二氧化碳的变压吸附方法。二氧化碳作为产品从解吸阶段获得，过程中利用部分产品气回流到塔中去置换，以进一步提高塔内二氧化碳浓度。为了提高二氧化碳的提取率，将顺向减压和置换后的排出气作为原料加以回收。该方法流程复杂，装置能耗高，在均压步序时只能靠吸附塔本身的压力进行均压，当均压到后期时两塔之间压差变小，吸附塔之间的气体流动速度将变慢，导致均压速度变慢，且不能完全实现在均压时对吸附塔内剩余气体的回收，同时，三塔工艺只有一塔吸附，不能充分提高吸附剂的利用效率。

技术实现思路

[0006]针对上述技术问题，本技术提供了一种高效利用吸附剂的二氧化碳回收VPSA系统。该系统设置了两个真空缓冲罐和真空泵，对多个吸附塔轮流均压和抽真空解析，回收吸附剂中吸附的二氧化碳。
[0007]为了实现技术目的，本技术采用的技术方案是：
[0008]一种高效利用吸附剂的二氧化碳回收VPSA系统，包括进风管、排风管、均压管、真空管一、真空管二、真空泵一、真空泵二和至少3个吸附塔，所述吸附塔分别通过程控阀一连
接所述进风管，所述吸附塔分别通过程控阀二连接所述排风管，所述吸附塔分别通过程控阀三连接所述均压管，所述吸附塔分别通过程控阀四连接所述真空管一，所述真空管一的出风口连接所述真空泵一，所述真空管一连通所述真空管二，所述真空管二的出风口连接所述真空泵二，所述真空泵二的出风口连接产品缓冲罐；所述真空管一上设置有真空缓冲罐一，所述真空管二上设置有真空缓冲罐二，所述排风管上设置有压力缓冲罐。
[0009]本技术所述真空缓冲罐一串联在所述真空管一上，所述真空缓冲罐二通过分管连接所述真空管二，所述分管上设置有程控阀七。
[0010]本技术所述真空缓冲罐一和真空缓冲罐二的体积是所述吸附塔体积的至少两倍。真空缓冲罐与吸附塔的体积比越大，均压的时间就会越短。
[0011]本技术所述排风管上设置有调节阀。
[0012]本技术所述吸附塔的数量为3
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8台。同时间只有一塔处于抽真空解吸状态，其余塔均为吸附状态。
[0013]本技术的有益效果在于：
[0014]1、本系统通过均压管将各吸附塔连通，通过真空管将各吸附塔与真空泵连通，使吸附塔一(压力为50Kpa)与完成抽真空解析的吸附塔二(压力为
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50Kpa)连通，同时吸附塔二与正在抽真空的真空管连通，利用吸附塔与真空管之间的高压差对吸附塔进行快速充分的冲洗，使均压后的塔内气压平衡，可将正负50Kpa的吸附塔气压在数秒内快速均压至接近0Kpa，以快速达到对吸附塔一内剩余气体的回收和吸附塔二的杂质冲洗，从而提高装置的生产效率。
[0015]2、本系统设置两个真空泵，吸附塔内有混合气体的时候由真空泵一抽出排放，塔内压力为负压时，真空泵二抽出的是吸附剂中的二氧化碳，保障回收的CO2浓度。由于两个真空泵在整个系统中一直处于运行状态，需要增加真空缓冲罐来调节负荷，当两根真空管上的程控阀在不同时间处于关闭的时候，两个真空泵不至于低负荷运行，保障了设备运行的稳定；同时，通过设置真空缓冲罐，使抽真空开始时的吸附塔压力起点足够低，从而降低真空泵入口压力的波动，提高真空泵运转效率，降低装置能耗。
附图说明
[0016]图1为实施例4的三塔二氧化碳回收VPSA系统的结构图。
[0017]图2为实施例5的三塔二氧化碳回收VPSA系统的结构图。
[0018]图3为实施例6的四塔二氧化碳回收VPSA系统的结构图。
[0019]图4为实施例7的五塔二氧化碳回收VPSA系统的结构图。
[0020]图5为实施例8的六塔二氧化碳回收VPSA系统的结构图。
[0021]图6为实施例9的七塔二氧化碳回收VPSA系统的结构图。
[0022]图7为实施例10的八塔二氧化碳回收VPSA系统的结构图。
[0023]附图标记为：T1～T8：吸附塔1～吸附塔8；A1～A7：程控阀一～程控阀七；V1：压力缓冲罐；V2：真空缓冲罐一；V3：真空缓冲罐二；V4：产品缓冲罐；P1：真空泵一；P2：真空泵二；L1：进风管；L2：排风管；L3：均压管；L4：真空管一；L5：真空管二；PV01：调节阀。
具体实施方式
[0024]为了更加清楚、详细地说明本技术的目的技术方案，下面通过相关实施例对本技术进行进一步描述。以下实施例仅为具体说明本技术的实施方法，并不限定本技术的保护范围。
[0025]实施例1
[0026]如图1
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7所示，一种高效利用吸附剂的二氧化碳回收VPSA系统，包括进风管L1、排风管L2、均压管L3、真空管一L4、真空管二L5、真空泵一P1、真空泵二P2和至少3个吸附塔，所述吸附塔分别通过程控阀一A1连接所述进风管L1，所述吸附塔分别通过程控阀二A2 连接所述排风管L2，所述吸附塔分别通过程控阀三A3连接所述均压管L3，所述吸附塔分别通过程控阀四A4连接所述真空管一L4，所述真空管一L4的出风口连接所述真空泵一P1，所述真空管一L4连通所述真空管二L5，所述真空管二L5的出风口连接所述真空泵二P2，所述真空泵二P2的出风口连接产品缓冲罐V本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效利用吸附剂的二氧化碳回收VPSA系统，其特征在于，包括进风管、排风管、均压管、真空管一、真空管二、真空泵一、真空泵二和至少3个吸附塔，所述吸附塔分别通过程控阀一连接所述进风管，所述吸附塔分别通过程控阀二连接所述排风管，所述吸附塔分别通过程控阀三连接所述均压管，所述吸附塔分别通过程控阀四连接所述真空管一，所述真空管一的出风口连接所述真空泵一，所述真空管一连通所述真空管二，所述真空管二的出风口连接所述真空泵二，所述真空泵二的出风口连接产品缓冲罐；所述真空管一上设置有真空缓冲罐一，所述真空管二上设置有真空缓冲罐二，所述排风管上设置有压力缓冲罐。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李袆，杨波，苏为民，陈洪会，周勇，廖晓红，李群，
申请(专利权)人：成都华西堂环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：