【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烟气脱碳，特别涉及一种氨法烟气脱碳及综合利用的方法和装置。
技术介绍
1、现阶段，化学吸收法是工业co2捕集技术中最具有商业化应用前景的技术，主要是通过利用碱性吸收剂与工业烟气中的co2发生化学反应从而实现co2的捕集。常用的化学吸收剂包括有机胺溶液、碳酸钾溶液、氨溶液及强碱溶液等，其中以mea为代表的有机胺溶液在用于co2捕集的化学吸收剂中最为常见。但是有机胺溶液存在再生能耗高，对系统腐蚀大，循环降级损失大及初始投资成本较高等瓶颈问题。而在化学吸收法中的无机氨法与传统的mea法相比，具有吸收能力强、腐蚀性小、再生能耗低、补充成本低，不易降级，可同时脱除多种酸性气体污染物的特点，而引起广泛关注和研究。
2、目前氨法脱碳后主要包括两个方向：一种直接生产碳酸氢铵化肥；一种是将生成的碳酸氢铵进行加热解析产生co2，但这两种方法不能解决目前脱碳成本高，碳氮比不平衡的问题。
3、专利公告号cn114870599a提出了公开一种氨法脱碳系统生产碳酸氢铵的装置和方法，该装置包括冷却功能区、碳酸氢铵生成区、co2吸收区、除氨功能区，通过对碳酸氢铵生成、co2吸收、除氨进行分区控制，提高脱碳吸收效率，减少氨逃逸，同时可以利用烟气中的co2生产可用作氮肥的碳酸氢铵。但是实际应用中，由于工业烟气中co2的浓度往往比较大，该方法需要大量的氨溶液进行吸收，运行成本高。
4、专利公告号cn218047279u提供了一种解吸塔和一种氨法脱碳系统。解吸塔塔体内由底部至顶部依次设有储液区、一级解吸区和二级解吸区，
5、从上述背景中得知虽然有几种氨法脱碳方法，但其方法都存在不同程度的问题，为了解决这些方法，提出了一种氨法烟气脱碳及综合利用的系统和方法，将在一套装置上采用两段或者多段吸收塔控制吸收液的ph值来降低氨逃逸和提高二氧化碳吸收率，设置两条工艺路线解决存留、吸收液碳氮不平衡和运营成本过高问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种氨法烟气脱碳及综合利用的方法和装置。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：
3、一种氨法烟气脱碳及综合利用的装置，包括具有烟气进气管及烟气出口的吸收塔，吸收液槽，用于向吸收塔内喷洒吸收液的喷淋层组，用于吸收塔内除雾的组合式除雾器，以及降温装置；所述吸收塔的下部装有吸收液；所述降温装置用于烟气进气管内的烟气降温，所述烟气进气管上设置有冷凝水排出管。
4、优选的是，还包括碳酸氢铵制备装置，该碳酸氢铵制备装置包括入口通过管道与吸收塔下部连通的富液泵，通过管道与富液泵出口连通的冷却结晶槽，用于冷却结晶槽热交换的换热器，用于向换热器提供冷源的制冷器，入口通过管道与冷却结晶槽下部连接的碳酸氢铵晶浆泵，入口通过管道与碳酸氢铵晶浆泵出口连接的水力旋流器，通过管道与水力旋流器下部排料口连接的离心机，用于将离心机排料口物料进行干燥的干燥机，用于存储干燥机所排出物料的碳酸氢铵料仓，以及用于碳酸氢铵料仓内物料分装的包装机。
5、优选的是，还包括二氧化碳制备装置，该二氧化碳制备装置包括上部通过管道与富液泵出口端连接的富液循环槽，通过循环泵与富液循环槽连接的换热装置，与换热装置的顶部二氧化碳混合气体排出口连接的气液分离器，入口与气液分离器排气口通过管道连接的二氧化碳纯化装置，入口与二氧化碳纯化装置的二氧化碳气体排出口通过管道连接的二氧化碳压缩机，以及用于存储二氧化碳压缩机所排出二氧化碳液体的二氧化碳储存罐；所述二氧化碳纯化装置的氨气气体排出口通过氨气管道与吸收液槽的下部连接；
6、所述离心机的排液口、水力旋流器的上端排液口分别通过管道与吸收液槽连接。
7、优选的是，所述富液循环槽上设置一排液管，所述排液管与吸收液槽连接。
8、优选的是，所述喷淋层组包括一段喷淋层和位于一段喷淋层上方的二段喷淋层，一段喷淋层入口通过管道连接一第一喷淋泵，所述第一喷淋泵的入口通过管道连接吸收塔的下部；二段喷淋层组的入口通过管道连接一第二喷淋泵，所述第二喷淋泵的入口通过管道连接吸收液槽的下部。
9、一种氨法烟气脱碳及综合利用的方法，其采用如上所述的装置，该方法为：
10、所述吸收液中氨的浓度为0.1％～0.8％；所述吸收催化剂的添加量是吸收液质量的0.001％～0.01％；所述吸收催化剂为柠檬酸钠和硫酸钾的混合物。
11、优选的是，所述喷淋层组的液气比为2～15l/m3，气速为0.5～3.5m/s。
12、优选的是，所述烟气经降温装置降温后的温度为20～25℃。
13、优选的是，所述换热装置的热源采用脱硫前的高温烟气。
14、采用上述技术方案，具有如下优点：
15、(1)本专利技术的烟气经过冷却后进入两段或者多段吸收塔，从而能有效防止氨逃逸，增加了气液传递的动力，有利于二氧化碳的吸收。采用多段喷淋塔吸收的工艺，可以在多段式吸收塔内控制吸收液的ph值，能够防止氨逃逸并且保证二氧化碳高的吸收率，二氧化碳的吸收率超过80％。
16、(2)本专利技术采用水力旋流器处理冷却结晶后的晶浆，对碳酸氢铵结晶体固液分离后再进行干燥打包，可用于碳酸氢铵化肥的生产，实现产品多元化。
17、(3)本专利技术氨吸收过程采用催化吸收，降低了吸收动力和吸收温度；采用脱硫前的高温烟气提供解析装置的热量来源，对吸收富液进行解析制备液态二氧化碳的技术，从而解决了热解析过程中耗能最多的问题，也做到了氨的循环利用，解决烟气中二氧化碳比例高且氨法单一脱碳的氮消耗过高的现状，做到碳氮平衡，节省成本。
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1.一种氨法烟气脱碳及综合利用的装置，包括具有烟气进气管(1)及烟气出口(30)的吸收塔(3)，吸收液槽(10)，用于向吸收塔(3)内喷洒吸收液的喷淋层组，用于吸收塔(3)内除雾的组合式除雾器(7)，以及降温装置(2)；所述吸收塔(3)的下部装有吸收液(4)；其特征在于：所述降温装置(2)用于烟气进气管(1)内的烟气降温，所述烟气进气管(1)上设置有冷凝水排出管(32)。
2.根据权利要求1所述的氨法烟气脱碳及综合利用的装置，其特征在于：还包括碳酸氢铵制备装置，该碳酸氢铵制备装置包括入口通过管道与吸收塔(3)下部连通的富液泵(33)，通过管道与富液泵(33)出口连通的冷却结晶槽(14)，用于冷却结晶槽(14)热交换的换热器(13)，用于向换热器(13)提供冷源的制冷器(12)，入口通过管道与冷却结晶槽(14)下部连接的碳酸氢铵晶浆泵(15)，入口通过管道与碳酸氢铵晶浆泵(15)出口连接的水力旋流器(20)，通过管道与水力旋流器(20)下部排料口连接的离心机(19)，用于将离心机(19)排料口物料进行干燥的干燥机(16)，用于存储干燥机(16)所排出物料的碳酸氢铵料仓(
3.根据权利要求2所述的氨法烟气脱碳及综合利用的装置，其特征在于：还包括二氧化碳制备装置，该二氧化碳制备装置包括上部通过管道与富液泵(33)出口端连接的富液循环槽(21)，通过循环泵(36)与富液循环槽(21)连接的换热装置(29)，与换热装置(29)的顶部二氧化碳混合气体排出口连接的气液分离器(28)，入口与气液分离器(28)排气口通过管道连接的二氧化碳纯化装置(25)，入口与二氧化碳纯化装置(25)的二氧化碳气体排出口通过管道连接的二氧化碳压缩机(26)，以及用于存储二氧化碳压缩机(26)所排出二氧化碳液体的二氧化碳储存罐(27)；所述二氧化碳纯化装置(25)的氨气气体排出口通过氨气管道(24)与吸收液槽(10)的下部连接；
4.根据权利要求3所述的氨法烟气脱碳及综合利用的装置，其特征在于：所述富液循环槽(21)上设置一排液管(23)，所述排液管(23)与吸收液槽(10)连接。
5.根据权利要求1所述的氨法烟气脱碳及综合利用的装置，其特征在于：所述喷淋层组包括一段喷淋层(5)和位于一段喷淋层(5)上方的二段喷淋层(6)，一段喷淋层(5)入口通过管道连接一第一喷淋泵(8)，所述第一喷淋泵(8)的入口通过管道连接吸收塔(3)的下部；二段喷淋层(6)组的入口通过管道连接一第二喷淋泵(9)，所述第二喷淋泵(9)的入口通过管道连接吸收液槽(10)的下部。
6.一种氨法烟气脱碳及综合利用的方法，其特征在于采用如权利要求1-5任一所述的装置，该方法为：
7.根据权利要求6所述的氨法烟气脱碳及综合利用的方法，其特征在于：所述喷淋层组的液气比为2～15L/m3，气速为0.5～3.5m/s。
8.根据权利要求6所述的氨法烟气脱碳及综合利用的方法，其特征在于：所述烟气经降温装置(2)降温后的温度为20～25℃。
9.根据权利要求7所述的氨法烟气脱碳及综合利用的方法，其特征在于：所述换热装置(29)的热源采用脱硫前的高温烟气。
...【技术特征摘要】
1.一种氨法烟气脱碳及综合利用的装置，包括具有烟气进气管(1)及烟气出口(30)的吸收塔(3)，吸收液槽(10)，用于向吸收塔(3)内喷洒吸收液的喷淋层组，用于吸收塔(3)内除雾的组合式除雾器(7)，以及降温装置(2)；所述吸收塔(3)的下部装有吸收液(4)；其特征在于：所述降温装置(2)用于烟气进气管(1)内的烟气降温，所述烟气进气管(1)上设置有冷凝水排出管(32)。
2.根据权利要求1所述的氨法烟气脱碳及综合利用的装置，其特征在于：还包括碳酸氢铵制备装置，该碳酸氢铵制备装置包括入口通过管道与吸收塔(3)下部连通的富液泵(33)，通过管道与富液泵(33)出口连通的冷却结晶槽(14)，用于冷却结晶槽(14)热交换的换热器(13)，用于向换热器(13)提供冷源的制冷器(12)，入口通过管道与冷却结晶槽(14)下部连接的碳酸氢铵晶浆泵(15)，入口通过管道与碳酸氢铵晶浆泵(15)出口连接的水力旋流器(20)，通过管道与水力旋流器(20)下部排料口连接的离心机(19)，用于将离心机(19)排料口物料进行干燥的干燥机(16)，用于存储干燥机(16)所排出物料的碳酸氢铵料仓(17)，以及用于碳酸氢铵料仓(17)内物料分装的包装机(18)。
3.根据权利要求2所述的氨法烟气脱碳及综合利用的装置，其特征在于：还包括二氧化碳制备装置，该二氧化碳制备装置包括上部通过管道与富液泵(33)出口端连接的富液循环槽(21)，通过循环泵(36)与富液循环槽(21)连接的换热装置(29)，与换热装置(29)的顶部二氧化碳混合气体排出口连接的气液分离器(28)，入口与气液分...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾子平，刘应隆，李兵兵，杨超，龚海淳，曾乙峻，姜凯燊，
申请(专利权)人：亚太环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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