CN108057332B - 循环利用腐植酸钠缓冲液分离提纯工业废气中co2的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种循环利用腐植酸钠缓冲液分离提纯工业废气中CO2的方法，它包括如下步骤：a、将含有CO2的工业废气通入吸收塔中，与喷入的腐植酸钠缓冲液充分反应；b、将步骤a中吸收CO2饱和的腐植酸钠缓冲液，经循环泵流入换热器中加热；c、将步骤b得到的加热后的腐植酸钠缓冲液通入解析塔中，经过热蒸汽进一步加热；d、将步骤c解析出的CO2和水蒸气混合气，通入冷凝器进行冷却，将解析出的CO2与水蒸气分离，得到高纯度的CO2；e、将步骤d处理后得到的腐植酸钠缓冲液，经循环泵流入步骤b的换热器进行热交换，降温后再通入吸收塔中。本发明方法CO2吸收效率高，吸收液可以循环利用，实现了废气的资源化利用，并且工艺简单、成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及温室气体CO2提纯减排技术领域，具体是一种循环利用腐植酸钠缓冲液分离提纯工业废气中CO2的方法。
背景技术
随着各国工业化进程的进行，对能源的消耗也在急剧增长。当前的能源结构中，大约有85％的能源消耗来自于化石燃料，同时伴随着大量的温室气体CO2的排放。大量CO2的排放，必将引起全球气温升高，冰川融化，海平面上升，给人类的生存和发展造成巨大的威胁。在减少CO2排放的各种努力中，无论是将CO2作为原料再次利用还是进行深海封存，CO2的捕获、富集过程都是必要的且最昂贵的一步。因此，寻求高效廉价的捕集大气中CO2的方法已成为当前科学研究的热点。
目前CO2的捕获、分离的方法主要有溶剂吸收法、吸附法、膜分离法等。这些方法也各都存在着一定的缺陷而限制了其进一步的应用。现急需开发能耗低、效率高的CO2分离捕集的新方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题提供一种循环利用腐植酸钠缓冲液分离提纯工业废气中CO2的方法，其转化效率高，采用的腐植酸钠缓冲液可以循环利用，而且分离得到了纯度较高的CO2，实现了废气的源化利用。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题：
本发明循环利用腐植酸钠缓冲液分离提纯工业废气中CO2的方法，包括如下操作步骤：
a、将含有CO2的工业废气通入吸收塔中，与喷入的腐植酸钠缓冲液充分反应；
b、将步骤a中吸收CO2饱和的腐植酸钠缓冲液，经循环泵流入换热器中加热；
c、将步骤b得到的加热后的腐植酸钠缓冲液通入解析塔中，经过热蒸汽进一步加热；
d、将步骤c解析出的CO2和水蒸气混合气，通入冷凝器进行冷却，将解析出的CO2与水蒸气分离，得到高纯度的CO2；
e、将步骤d处理后得到的腐植酸钠缓冲液，经循环泵流入步骤 b的换热器进行热交换，放热后降温，再通入步骤a的吸收塔中，再次吸收CO2，实现了腐植酸钠缓冲液的循环利用。
所述步骤a中，腐植酸钠缓冲液是由腐植酸钠和腐植酸溶于水配制而成，腐植酸钠和腐植酸的质量配比为30:1～2:1，其中腐植酸钠的质量浓度为10～40g/L，配制的腐植酸钠缓冲液的pH范围在5～10 之间。
所述步骤a中，吸收塔的吸收温度为20～40℃。
所述步骤a中，化学反应方程式为：
其中R-COONa、R-COOH分别代表腐植酸钠和腐植酸。
所述步骤a中，工业废气中CO2的含量为5～20％。
所述步骤b中，吸收CO2饱和的腐植酸钠缓冲液加热至40～60℃。
所述步骤c中，解析塔内的腐植酸钠缓冲液加热至70～90℃。
本发明通过利用腐植酸钠缓冲液循环吸收分离工业废气中的 CO2，最后得到高纯度的CO2，分离效率高，实现了废气的资源化利用，并且工艺简单，成本较低。
附图说明
图1为本发明方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
将含有5％的CO2的工业废气通入吸收塔1中，与喷入的腐植酸钠缓冲液充分反应，该腐植酸钠缓冲液是将腐植酸钠和腐植酸溶于水中制成，其中腐植酸酸钠的质量浓度为10g/L，腐植酸钠和腐植酸的质量配比为2:1，腐植酸钠缓冲液的pH为5，吸收塔1内的吸收温度为 40℃，将CO2吸收饱和的腐植酸钠缓冲液(富液)流入富液罐2中，经循环泵3流入换热器4中加热至50℃，将加热后的腐植酸钠缓冲液通入解析塔5中，经通入的过热蒸汽进一步加热至70℃，将加热后的CO2和水蒸气混合气，再经过冷凝器6冷凝，将CO2与水蒸气分离，得到纯度为98.2％的CO2，再将腐植酸钠缓冲液(贫液)流入贫液罐7中，经循环泵8流入换热器4中进行热交换，降温至40℃，再通入吸收塔1，再吸收CO2，实现了腐植酸钠缓冲液的循环利用。
实施例2
将含有10％的CO2的工业废气通入吸收塔1中，与喷入的腐植酸钠缓冲液充分反应，该腐植酸钠缓冲液是将腐植酸钠和腐植酸溶于水中制成，其中腐植酸酸钠的质量浓度为20g/L，腐植酸钠和腐植酸的质量配比为19:1，腐植酸钠缓冲液的pH为5，吸收塔1内的吸收温度为30℃，将CO2吸收饱和的腐植酸钠缓冲液(富液)流入富液罐2 中，经循环泵3流入换热器4中加热至55℃，加热后的腐植酸钠缓冲液通入解析塔5中，经通入的过热蒸汽进一步加热至80℃，将加热后的CO2和水蒸气混合气，再经过冷凝器6冷凝，将CO2与水蒸气分离，得到纯度为98.5％的CO2，再将腐植酸钠缓冲液(贫液)流入贫液罐7中，经循环泵8流入换热器4降温至30℃，再通入吸收塔1，再吸收CO2，实现了腐植酸钠缓冲液的循环利用。
实施例3
将含有20％的CO2的工业废气通入吸收塔中，与喷入的腐植酸钠缓冲液充分反应，该腐植酸钠缓冲液是将腐植酸钠和腐植酸溶于水中制成，其中腐植酸酸钠的质量浓度为40g/L，腐植酸钠和腐植酸的质量配比为30:1，腐植酸钠缓冲液的pH为5，吸收塔1内的吸收温度为20℃，将CO2吸收饱和的腐植酸钠缓冲液(富液)流入富液罐2中，经循环泵3流入换热器中加热至60℃，加热后的腐植酸钠缓冲液通入解析塔5中，经通入的过热蒸汽进一步加热至90℃，将加热后的 CO2和水蒸气混合气，再经过冷凝器6冷凝，将CO2与水蒸气分离，得到纯度为99％的CO2，再将腐植酸钠缓冲液(贫液)流入贫液罐7中，经循环泵8流入换热器4降温至20℃，通入吸收塔1，再吸收CO2，实现了腐植酸钠缓冲液的循环利用。
Claims (5)
1.循环利用腐植酸钠缓冲液分离提纯工业废气中CO2的方法，其特征在于，它包括如下操作步骤：
a、将含有CO2的工业废气通入吸收塔中，与喷入的腐植酸钠缓冲液充分反应；所述腐植酸钠缓冲液是由腐植酸钠和腐植酸溶于水配制而成，腐植酸钠和腐植酸的质量配比为30:1～2:1，其中腐植酸钠的质量浓度为10～40g/L，配制的腐植酸钠缓冲液的pH范围在5～10之间；
b、将步骤a中吸收CO2饱和的腐植酸钠缓冲液，经循环泵流入换热器中加热；
c、将步骤b得到的加热后的腐植酸钠缓冲液通入解析塔中，经过热蒸汽进一步加热；
d、将步骤c解析出的CO2和水蒸气混合气，通入冷凝器进行冷却，将解析出的CO2与水蒸气分离，得到高纯度的CO2 ；
e、将步骤d 处理后得到的腐植酸钠缓冲液，经循环泵流入步骤b的换热器进行热交换，放热后降温，再通入步骤a的吸收塔中，再次吸收CO2，实现了腐植酸钠缓冲液的循环利用。
2.根据权利要求1所述的循环利用腐植酸钠缓冲液分离提纯工业废气中CO2的方法，其特征在于，所述步骤a中，吸收塔的吸收温度为20～40℃。
3.根据权利要求1所述的循环利用腐植酸钠缓冲液分离提纯工业废气中CO2的方法，其特征在于，所述步骤a中，工业废气中CO2的含量为5～20%。
4.根据权利要求1所述的循环利用腐植酸钠缓冲液分离提纯工业废气中CO2的方法，其特征在于，所述步骤b中，吸收CO2饱和的腐植酸钠缓冲液加热至40～60℃。
5.根据权利要求1所述的循环利用腐植酸钠缓冲液分离提纯工业废气中CO2的方法，其特征在于，所述步骤c中，解析塔内的腐植酸钠缓冲液加热至70～90℃。
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