湿法烟气脱碳的设备制造技术

技术编号:40300485 阅读:29 留言:0更新日期:2024-02-07 20:47
本技术涉及CO<subgt;2</subgt;制备技术领域,公开了一种湿法烟气脱碳的设备,包括:水洗单元、吸收单元、解吸单元和热循环单元;其中,水洗单元,连接烟气进料管11,用于对热烟气进行水洗,脱除水溶性杂质;吸收单元,连接水洗单元,用于将水洗后的烟气与溶剂进行接触,使得溶剂吸收烟气中的CO<subgt;2</subgt;形成富液;解吸单元,连接吸收单元且包括汽提部,用于对富液进行汽提解吸,得到CO<subgt;2</subgt;和贫液;热循环单元,用于收集烟气进料管中的热烟气的烟气热量和解吸单元的出料物料的热量,并将这两股热量提供给汽提部。本技术具有节省能耗,降低CO<subgt;2</subgt;的制取成本的优势。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及co2制备,具体涉及一种湿法烟气脱碳的设备


技术介绍

1、结合我国碳排放来源,实现全社会碳中和应通过以下几方面进行:

2、实现能源结构转换,通过核能等清洁能源替代化石燃料。中国可能需将一次能源结构从当前化石燃料占85%调整为清洁能源占85%。寻找新的制氢途径,结合清洁能源的使用实现制氢工艺的脱碳。发展碳汇以及碳捕获、利用和封存技术。目前我国的碳配额是一种免费分配加现货交易的机制,在碳中和的背景下,我国万元gdp能耗在2021年至2025期间要下降13.5%,因而未来碳配额将会进一步缩紧。随着碳排放市场的成熟,碳交易的价格将达300-500元/吨co2。对于高耗能企业来说,碳排放量的超额使得生产成本显著增加,因而只能通过淘汰原有耗能旧技术而发展新技术或通过碳捕集技术将超出碳配额外的 co2捕集下来。

3、在未来的20年内,预计我国的能源结构暂不会有太大变化,因此大规模的碳捕集、利用和封存(ccus), 是目前唯一可在未来20-30年内应用于现有最难减排的主要重工业设施、实现显著并直接减排的解决方案。

4、在co2利用方面,co2可利用的主要方式有强化采油、设施农业、化学品转化和食品加工等。据调查,可用于强化驱油的co2量有望超过4000万吨/年,co2驱年产油量可达千万吨规模,co2用于eor的潜力巨大。设施农业通过增施二氧化碳气肥,发展农作物的碳汇作用。农作物的碳吸收速率约为0.007t/(m-2·a-1),若利用设施农业实现年捕集10万tco2,需要的作物面积约30km2,即4-5万亩。2012年我国设施农业面积5796万亩,已占世界总面积85%以上,最大可利用co2达到亿吨/年。但由于设施农业分布广,对于一个常规规模的碳捕集项目所需的农作物面积较大,难以实现更大规模的co2利用。化学品转化目前总co2利用量约为25万吨,且仍处在中试阶段。用于食品加工的co2也很少。

5、综上,eor是唯一可实现大规模co2利用的途径。将ccs与eor进行结合可实现规模化的碳捕集和利用。但目前碳捕集成本过高,仍是影响ccs-eor技术大规模推广的一大关键。


技术实现思路

1、本技术的目的是为了克服现有技术存在的co2捕集技术能耗和成本整体偏高的问题,提供一种湿法烟气脱碳的设备,具有节省能耗,降低co2的制取成本的优势。

2、为了实现上述目的,本技术提供一种湿法烟气脱碳的设备,所述湿法烟气脱碳的设备包括:

3、水洗单元,连接烟气进料管,用于对热烟气进行水洗,脱除水溶性杂质;

4、吸收单元,连接所述水洗单元,用于将水洗后的烟气与溶剂进行接触,使得溶剂吸收烟气中的co2形成富液;

5、解吸单元,连接所述吸收单元且包括汽提部,用于对所述富液进行汽提解吸,得到co2和贫液;

6、热循环单元,用于收集所述烟气进料管中的所述热烟气的烟气热量并将该烟气热量提供给所述汽提部。

7、在本技术的一些实施例中,热循环单元包括相连通的第一换热部和第二换热部,其中,所述第一换热部用于收集所述烟气进料管中的所述热烟气的烟气热量,所述第二换热部用于将所述第一换热部收集的烟气热量提供给所述汽提部。

8、在本技术的一些实施例中,所述热循环单元还包括第三换热部,所述第三换热部用于收集所述解吸单元中解吸出的co2的co2热量和溶液蒸汽的热量,所述第三换热部与所述第二换热部相连通,用于将该co2热量和溶液蒸汽的热量提供给所述汽提部。

9、通过上述技术方案,本技术的湿法烟气脱碳的设备旨在将湿法脱碳流程中冷却和加热要求进行整合,将热烟气的热量作为汽提部的热源,进一步地,将热烟气的热量和解吸塔的出料物料的热量作为热源,从而节省能耗,降低co2的制取成本。

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【技术保护点】

1.一种湿法烟气脱碳的设备,其特征在于,所述湿法烟气脱碳的设备包括:

2.根据权利要求1所述的湿法烟气脱碳的设备,其特征在于,热循环单元包括相连通的第一换热部和第二换热部,其中,所述第一换热部用于收集所述烟气进料管中的所述热烟气的烟气热量,所述第二换热部用于将所述第一换热部收集的烟气热量提供给所述汽提部(32);

3.根据权利要求1所述的湿法烟气脱碳的设备,其特征在于,所述水洗单元包括水洗塔(1),所述水洗塔(1)连接有所述烟气进料管(11)和洗涤水进料管(12),所述洗涤水进料管(12)进料的洗涤水与所述烟气进料管(11)进料的热烟气逆流接触。

4.根据权利要求3所述的湿法烟气脱碳的设备,其特征在于,所述洗涤水进料管(12)连通所述水洗塔(1)的底部,用于将下落至所述水洗塔(1)的底部的洗涤水循环回所述水洗塔(1)的上部。

5.根据权利要求3或4所述的湿法烟气脱碳的设备,其特征在于,吸收单元包括吸收塔(2),所述吸收塔(2)连通所述水洗塔(1)且连通溶剂进料管(21),所述溶剂进料管(21)用于向所述吸收塔(2)通入溶剂,并使得所述溶剂与水洗后的烟气逆流接触得到吸收了CO2的富液。

6.根据权利要求4所述的湿法烟气脱碳的设备,其特征在于,解吸单元包括解吸塔(3),所述解吸塔(3)包括相连通的解吸部(31)和汽提部(32),所述解吸部(31)连通吸收塔(2),所述汽提部(32)用于为所述解吸部(31)提供蒸汽且使得来自所述吸收塔(2)的富液与蒸气逆流接触进行解吸得到贫液和CO2;

7.根据权利要求6所述的湿法烟气脱碳的设备,其特征在于,所述汽提部(32)位于所述解吸塔(3)的下部,所述解吸部(31)位于所述汽提部(32)的之上,所述解吸部(31)与汽提部(32)通过采出管(4)连通,所述采出管(4)上安装有再沸器(7);和/或

8.根据权利要求2所述的湿法烟气脱碳的设备,其特征在于,所述第一换热部包括安装在烟气进料管(11)上的第一换热器(5),第二换热部包括再沸器(7),第三换热部包括安装在水冷器和解吸塔(3)之间的CO2产品气出料管(33)上的第三换热器(6)。

9.根据权利要求8所述的湿法烟气脱碳的设备,其特征在于,所述烟气进料管(11)连通所述第一换热器(5)的壳程,所述第一换热器(5)的管程形成用于流通换热工质的第一循环管,所述第一循环管中连通有分离罐(8);

10.根据权利要求9所述湿法烟气脱碳的设备,其特征在于,所述第二循环管上设置有热泵压缩机(9),其中,所述热泵压缩机(9)选自离心式压缩机,螺杆压缩机或往复式压缩机中的一种。

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【技术特征摘要】

1.一种湿法烟气脱碳的设备,其特征在于,所述湿法烟气脱碳的设备包括:

2.根据权利要求1所述的湿法烟气脱碳的设备,其特征在于,热循环单元包括相连通的第一换热部和第二换热部,其中,所述第一换热部用于收集所述烟气进料管中的所述热烟气的烟气热量,所述第二换热部用于将所述第一换热部收集的烟气热量提供给所述汽提部(32);

3.根据权利要求1所述的湿法烟气脱碳的设备,其特征在于,所述水洗单元包括水洗塔(1),所述水洗塔(1)连接有所述烟气进料管(11)和洗涤水进料管(12),所述洗涤水进料管(12)进料的洗涤水与所述烟气进料管(11)进料的热烟气逆流接触。

4.根据权利要求3所述的湿法烟气脱碳的设备,其特征在于,所述洗涤水进料管(12)连通所述水洗塔(1)的底部,用于将下落至所述水洗塔(1)的底部的洗涤水循环回所述水洗塔(1)的上部。

5.根据权利要求3或4所述的湿法烟气脱碳的设备,其特征在于,吸收单元包括吸收塔(2),所述吸收塔(2)连通所述水洗塔(1)且连通溶剂进料管(21),所述溶剂进料管(21)用于向所述吸收塔(2)通入溶剂,并使得所述溶剂与水洗后的烟气逆流接触得到吸收了co2的富液。

6.根据权利要求4所述的湿法烟气脱碳的设备,其特征在于,解吸单元包括解吸塔(3),所...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴越肖汉
申请(专利权)人:奥腾能源科技发展苏州有限公司
类型:新型
国别省市:

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