一种膜法脱碳系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种膜法脱碳系统，包括依次通过管道连接的循环再生换热器、脱硫除尘装置、烟气冷却装置、CO膜吸收装置、工质冷却器、烟气再热器和闪蒸分离器。本实用新型专利技术结构设计科学合理，采用的碳捕集方式为烟气与乙醇胺溶液不直接接触，CO2扩散过膜的方式，大大提高了乙醇胺的CO2捕集能力，使得工质流量大大减小，在再生段中所消耗的热量会大大降低，其运行成本较传统的乙醇胺喷淋脱碳工艺要低，同时系统的工艺要比传统的乙醇胺喷淋脱碳要简单，在脱碳过程中，捕集的CO2可以作为高价值副产物外售，同时在烟气冷却单元，还能回收部分冷凝水。冷凝水。冷凝水。

【技术实现步骤摘要】
一种膜法脱碳系统


[0001]本技术涉及烟气处理设备
，具体为一种膜法脱碳系统。

技术介绍

[0002]碳捕集、利用与封存（CCUS）是指将二氧化碳（CO2）从工业排放源中分离后或 直接加以利用或封存，以实现 CO2 减排的工业过程。CCUS 技术大规模应用仍受到成本、能耗、安全性和可靠性等因素制约。 因此，CCUS 技术研发与推广的方向是降低成本和能耗，并确保其具有长期安全性和可 靠性；努力实现 CCUS 各个环节技术的均衡发展，尽快进入商业化阶段。发展 CCUS 的关键是降低成本和能耗，其重点在于捕集技术的突破
[0003]目前碳捕集方式可以分为三类，即燃烧后捕集、燃烧前捕集和富氧燃烧技术。其中燃烧前捕集和富氧燃烧由于技术难度比较大，近期实现大规模应用还不太现实，而燃烧后捕集是目前环保企业研发的重点领域。乙醇胺作为一种良好的CO2吸收剂，也被各环保企业重点关注，目前主要的方法是将其作为脱碳工质进行喷淋脱碳，但此方案一直得不到大范围推广，原因是乙醇胺作为一种有机溶剂，弄到高则容易挥发，浓度低则脱碳效率低，而且乙醇胺在脱碳过程中，还容易受到烟气成分的影响，而导致其粘稠化、发泡等各类问题，运行稳定性欠佳，同时逃逸的乙醇胺也使得脱碳成本大幅增加，脱碳后的尾气也必须进一步处理才能排放，还有很多难点无法攻克。为此，我们提出一种膜法脱碳系统。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种膜法脱碳系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种膜法脱碳系统，包括依次通过管道连接的循环再生换热器、脱硫除尘装置、烟气冷却装置、CO膜吸收装置、工质冷却器、烟气再热器和闪蒸分离器，所述循环再生换热器侧面开设有接口a和接口b，所述闪蒸分离器侧面开设有接口c、接口d、接口e，所述烟气再热器侧面开设有接口f、接口g、接口h、接口i，所述CO2膜吸收装置侧面开设有接口j、接口k、接口l、接口m，所述工质冷却器侧面开设有接口o、接口p、接口q、接口r。
[0006]优选的，所述脱硫除尘装置为脱硫岛。
[0007]优选的，所述CO2膜吸收装置中的膜采用疏水性醋酸纤维膜。
[0008]优选的，所述接口a与接口m通过管道连接，所述接口b与接口c通过管道连接，所述接口e与接口f通过管道连接，所述接口h与接口o通过管道连接，所述接口i与接口j通过管道连接，所述接口l与接口p通过管道连接，所述接口k与烟气冷却装置通过管道连接。
[0009]优选的，所述循环再生换热器与高温原烟气装置连接。
[0010]与现有技术相比，本技术的有益效果是：该种膜法脱碳系统，结构设计简单合理，采用的碳捕集方式为烟气与乙醇胺溶液不直接接触，CO2扩散过膜的方式，使得乙醇胺溶液的浓度可以不受传统喷淋脱碳工艺的15~35%的浓度限制，可以将乙醇胺溶液的浓度提
到70%以上，大大提高了乙醇胺的CO2捕集能力，而且由于乙醇胺的浓度高，会使得工质流量大大减小，在再生段中所消耗的热量会大大降低，同时由于乙醇胺可以不受烟气中颗粒物的影响，不存在乙醇胺粘稠化问题，同时因为采用的是温和的扩散传质，没有喷淋脱碳工艺中乙醇胺气泡的问题，更重要的是，经过脱碳的烟气中不再含有乙醇胺挥发分，无需对脱碳后的烟气进一步处理，因而其运行成本较传统的乙醇胺喷淋脱碳工艺要低，同时系统的工艺要比传统的乙醇胺喷淋脱碳要简单，在脱碳过程中，捕集的CO2可以作为高价值副产物外售，同时在烟气冷却单元，还能回收部分冷凝水，并且，经过脱碳的净烟气再经过烟气再热器后，水蒸气饱和度降低，可以有效减轻烟囱出口的白色烟羽现象。
附图说明
[0011]图1为本技术实施例的膜法脱碳系统的流程示意图；
[0012]图2示意性显示了本技术CO2膜吸收装置内的CO2脱除原理。
[0013]图中：循环再生换热器1、脱硫除尘装置2、烟气冷却装置3、CO2膜吸收装置4、工质冷却器5、烟气再热器6、闪蒸分离器7。
具体实施方式
[0014]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0015]请参阅图1
‑
2，本技术提供一种技术方案：一种膜法脱碳系统，包括依次通过管道连接的循环再生换热器1、脱硫除尘装置2、烟气冷却装置3、CO2膜吸收装置4、工质冷却器5、烟气再热器6和闪蒸分离器7，脱硫除尘装置2为脱硫岛，CO2膜吸收装置4中的膜采用疏水性醋酸纤维膜；
[0016]其中，循环再生换热器1用于将原烟气的热量传递给脱碳后的凉的乙醇胺工质；脱硫除尘装置2用于原烟气的脱硫和除尘处理；烟气冷却装置3用于将脱硫后的烟气进行冷却；CO2膜吸收装置4用于实现CO2的捕集；烟气再热器6用于将高温解析后的热工质的热量传递给脱碳后的冷烟气，使冷烟气中水蒸气饱和度降低，从而消除排烟白色烟羽现象；闪蒸分离器7用于解析富集了CO2的乙醇胺工质；工质冷却器5用于将乙醇胺工质进一步冷却，以便其重新进入膜系统进行CO2捕集。
[0017]循环再生换热器1侧面开设有接口a和接口b，闪蒸分离器7侧面开设有接口c、接口d、接口e，烟气再热器6侧面开设有接口f、接口g、接口h、接口i，CO2膜吸收装置4侧面开设有接口j、接口k、接口l、接口m，工质冷却器5侧面开设有接口o、接口p、接口q、接口r，接口q和接口r分别与冷却循环水装置的出水口及进水口连接，接口a与接口m通过管道连接，接口b与接口c通过管道连接，接口e与接口f通过管道连接，接口h与接口o通过管道连接，接口i与接口j通过管道连接，接口l与接口p通过管道连接，接口k与烟气冷却装置3通过管道连接。
[0018]本实施例中，循环再生换热器1采用间接换热器，其热源为高温原烟气，将吸附了CO2的乙醇胺溶液升温至100~120℃，然后再进入到后续的闪蒸分离器7；
[0019]烟气冷却装置3可以采用直接或间接换热，冷媒优选低温工艺水，以将经过脱硫除
尘装置2而出来的50℃左右的烟气进一步冷却到40℃左右；
[0020]烟气再热器6采用间接换热器，热媒为经过闪蒸分离器解析完CO2的高温乙醇胺溶液，一方面实现乙醇胺本身的降温，另一方面可以将经过脱碳的净烟气的水蒸气饱和降低，以实现烟囱白色烟羽的消除效果；
[0021]工质冷却器5，采用间接冷却方式，以将经过烟气再热器降温的乙醇胺工质进一步降温到50℃左右，然后再重新进入到CO2膜吸收装置；
[0022]CO2膜吸收装置4，采用疏水性醋酸纤维膜，烟气和乙醇胺溶液分别位于膜的两侧，通过控制膜面上微孔尺寸，使CO2能够通过膜孔进入到乙醇胺溶液中，而乙醇胺分子和水分子则无法反向透过膜孔进入气侧， 脱硫除尘装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜法脱碳系统，其特征在于：包括依次通过管道连接的循环再生换热器（1）、脱硫除尘装置（2）、烟气冷却装置（3）、CO2膜吸收装置（4）、工质冷却器（5）、烟气再热器（6）和闪蒸分离器（7），所述循环再生换热器（1）侧面开设有接口a和接口b，所述闪蒸分离器（7）侧面开设有接口c、接口d、接口e，所述烟气再热器（6）侧面开设有接口f、接口g、接口h、接口i，所述CO2膜吸收装置（4）侧面开设有接口j、接口k、接口l、接口m，所述工质冷却器（5）侧面开设有接口o、接口p、接口q、接口r，所述接口a与接口m通过管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋端阳，采有林，周广权，袁胜仪，刘丹丹，姜岸，田建明，王勇，
申请(专利权)人：北京清新环境技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：