用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置制造方法及图纸

技术编号:43277134 阅读:9 留言:0更新日期:2024-11-12 16:02
本技术公开了用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,涉及燃煤锅炉领域,本装置包括加热装置和移动床反应器,加热装置内设置有螺旋推进器,加热装置上设置有进料口、出料口和通气口,加热装置的出料口与移动床反应器的进气口连通,移动床反应器位于燃煤锅炉内。本装置通过加热装置对二氧化碳和还原剂进行预热,使其在移动床反应器中时,能够更加快速的充分反应,进一步的提高二氧化碳的还原效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃煤锅炉领域,具体涉及用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置


技术介绍

1、以二氧化碳为主等温室气体的大量排放,严重危害了正常的生态环境,所导致的全球气候性变暖,温室环境效应加剧,使人类的生存环境面临巨大挑战。同时社会经济的发展也产生了不良影响,受到了各方面的广泛关注。

2、煤碳燃烧是二氧化碳的主要来源,而燃煤电厂煤碳消耗量占比较大,对于燃煤电厂而言要在保证供电量的同时,还要减少二氧化碳的排放量。二氧化碳是一种丰富的可利用资源,近年来进行的和正在进行的研究开发旨在减少大气中二氧化碳含量的技术包括二氧化碳的分离回收、二氧化碳的永久性封存、减少燃料产生的二氧化碳或不产生二氧化碳的技术及二氧化碳的各种应用技术等。

3、目前现有的二氧化碳的还原装置包括使用化学吸收法将活化剂取少量添加到碳酸钾溶液之中,使其吸收以及解吸二氧化碳的速率得到相应的提升的装置。这种方式不需要消耗太多能量,但操作费用以及投资费用的高。还包括通过燃烧后捕集是从烟气中分离二氧化碳,烟气进行吸收处理前要进行冷却处理,去除其中的活性杂质,如硫、氮氧化物和颗粒物等,否则这些杂质会优先与溶剂发生化学反应,消耗大量的溶剂并腐蚀设备。

4、因此,需要一种更适用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,以提高二氧化碳的还原效率。


技术实现思路

1、本技术的一个目的在于提供用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,通过移动床反应器和加热装置作为二氧化碳的还原装置,使得二氧化碳和还原剂在高温作用下快速反应,能够快速的将二氧化碳进行还原。

2、该目的采用以下技术方案实现:包括加热装置和移动床反应器,加热装置内设置有螺旋推进器,加热装置上设置有进料口、出料口和通气口,加热装置的出料口与移动床反应器的进气口连通。

3、其中,移动床反应器是一种用以实现气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。在反应器顶部连续加入颗粒状或块状固体反应物或催化剂,随着反应的进行,固体物料逐渐下移,最后自底部连续卸出。流体则自下而上(或自上而下)通过固体床层,以进行反应。由于固体颗粒之间基本上没有相对运动,但却有固体颗粒层的下移运动,因此,也可将其看成是一种移动的固定床反应器。

4、在使用时,二氧化碳通过通气口进入加热装置内,还原剂通过进料口进入加热装置中,在一定温度下,还原剂与二氧化碳进行初步的反应,二氧化碳在还原剂和温度的作用下生成一氧化碳。由于加热装置的出料口与移动反应器的进气口连通,在使用的过程中,加热装置中的螺旋推进器将加热装置中的还原剂从出料口推入移动床反应器中,同时二氧化碳也一起进入移动床反应器中进行进一步的反应,本装置的加热装置对还原剂进行预热,使得其在移动床反应器中能够快速的与二氧化碳反应得到一氧化碳,进而有效地提高二氧化碳的还原效率。

5、其次,在本装置中,移动床反应器位于燃煤锅炉内,在移动穿反应器中进行还原剂与二氧化碳的进一步反应,生成的一氧化碳排入燃煤锅炉中,进而有利于后续的锅炉反应,能进一步的提高锅炉的反应效率。

6、并且,将移动床反应器放置在燃煤锅炉内,本装置的移动床反应器优选的为陶瓷材料,陶瓷材料能够有效的将燃煤锅炉内的高温传递给移动床反应器的内部,移动床反应器内的二氧化碳和还原剂能够直接在燃煤锅炉内传递的高温中进行反应,充分利用燃煤锅炉的热量,不需要额外进行高温加热,进一步的提高二氧化碳的还原效率。

7、更进一步的,锅炉内从上到下依次设置有燃尽区和燃烧区,锅炉内还设置有循环燃烧区,所述循环燃烧区位于燃尽区上方,移动床反应器的出气口位于循环燃烧区,同时,锅炉内还设置有用于通入氧气的第二喷嘴,第二喷嘴也位于循环燃烧区,因此当二氧化碳和还原剂反应后生成的一氧化碳排入锅炉内的循环燃烧区,在循环燃烧区,一氧化碳与氧气又再次生成二氧化碳,且此过程为放热反应,放出的热量大于二氧化碳与还原剂反应时所吸收的热量,因此本装置还能进一步的提高燃煤锅炉的效率,更便于长期使用。

8、优选的,加热装置的内侧面上设置有加热层。加热层可以为多种加热装置,只要能实现加热即可,本装置在此处并不对加热层的具体结构进行限定。

9、优选的,加热装置的轴线与水平直线之间的夹角为30度,且加热装置的轴线所在直线斜向上倾斜。加热装置倾斜设置,当加热装置中的螺旋推进器将其中的还原剂推入移动床反应器中时,倾斜的设置能够更有利于还原剂快速的进入移动床反应器中,并且在使用时,更优的,进料口位于加热装置的上端面上,且出料口位于加热装置远离进料口的一端上。通气口位于加热装置的下端面上。这样在进料口通入还原剂后,还原剂能够更多的在加热装置中流动,从加热装置的移动流动到另一端,进而更有利于加热装置对还原剂的预热,同时在通气口通入二氧化碳后,二氧化碳能够在加热装置中更多的与还原剂接触,更有利于二氧化碳的反应,并且二氧化碳在加热装置中的吹动时,还能更有利于将还原剂吹入移动床反应器中。

10、进一步的,本装置的加热装置的内壁的直径从进料口到出料口的方向上逐渐减小。加热装置与螺旋推进器共轴线。更有利于加热装置中的还原剂全部进入移动床反应器中,避免还原剂在加热装置中堆积,提高使用效率。

11、同时,移动床反应器的进气口位于出气口的下方。二氧化碳通过位于下方的进气口进入移动床反应器中,二氧化碳在移动床反应器内部与还原剂充分反应后,生成的一氧化碳从位于上方的出气口排出,更有利于二氧化碳的还原反应。

12、本技术与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

13、本技术用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,本装置通过加热装置和移动床反应器两部分对二氧化碳进行还原,通过加热装置对二氧化碳和还原剂进行预热,使其在移动床反应器中时,能够更加快速的充分反应,进一步的提高二氧化碳的还原效率。

14、其次,本装置的移动床反应器设置在燃煤锅炉内部,可直接通过燃煤锅炉内的温度用于移动床反应器内的还原剂和二氧化碳进行反应,因此本装置的移动床反应器不需要额外增加温度,不仅能够节约能源,还能提高使用效率。

15、并且,本装置结构简单,便于长期使用,移动床反应器设置在燃煤锅炉内部,二氧化碳还原后生成的一氧化碳还可以和燃煤锅炉内氧气反应,进一步的提高燃煤锅炉的使用效率。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,其特征在于,包括加热装置(1)和移动床反应器,加热装置(1)内设置有螺旋推进器(3),加热装置(1)上设置有进料口(5)、出料口和通气口(6),加热装置(1)的出料口与移动床反应器的进气口(4)连通,移动床反应器位于燃煤锅炉(8)内。

2.根据权利要求1所述的用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,其特征在于,移动床反应器为陶瓷材料。

3.根据权利要求1所述的用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,其特征在于,加热装置(1)的内侧面上设置有加热层。

4.根据权利要求1所述的用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,其特征在于,加热装置(1)的轴线与水平直线之间的夹角为30度,且加热装置(1)的轴线所在直线斜向上倾斜。

5.根据权利要求1所述的用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,其特征在于,进料口(5)位于加热装置(1)的上端面上,且出料口位于加热装置(1)远离进料口(5)的一端上。

6.根据权利要求1所述的用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,其特征在于,通气口(6)位于加热装置(1)的下端面上。

7.根据权利要求5所述的用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,其特征在于,加热装置(1)的内壁的直径从进料口(5)到出料口的方向上逐渐减小。

8.根据权利要求1所述的用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,其特征在于,移动床反应器上设置有出气口(21),所述出气口(21)位于燃煤锅炉(8)内。

9.根据权利要求4所述的用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,其特征在于,加热装置(1)与螺旋推进器(3)共轴线。

10.根据权利要求8所述的用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,其特征在于,移动床反应器的进气口(4)位于出气口(21)的下方。

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【技术特征摘要】

1.用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,其特征在于,包括加热装置(1)和移动床反应器,加热装置(1)内设置有螺旋推进器(3),加热装置(1)上设置有进料口(5)、出料口和通气口(6),加热装置(1)的出料口与移动床反应器的进气口(4)连通,移动床反应器位于燃煤锅炉(8)内。

2.根据权利要求1所述的用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,其特征在于,移动床反应器为陶瓷材料。

3.根据权利要求1所述的用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,其特征在于,加热装置(1)的内侧面上设置有加热层。

4.根据权利要求1所述的用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,其特征在于,加热装置(1)的轴线与水平直线之间的夹角为30度,且加热装置(1)的轴线所在直线斜向上倾斜。

5.根据权利要求1所述的用于燃煤锅炉的二氧化碳还原装置,其特征在于,进料口(5)位于...

【专利技术属性】
技术研发人员:李谦罗业富李响白旭光胡兆龙
申请(专利权)人:绵阳科技城新区生态节能环保低碳产业技术研究院
类型:新型
国别省市:

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