[go: up one dir, main page]

CN115193245B - 一种吸附回收烟气中co2的系统和方法 - Google Patents

一种吸附回收烟气中co2的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115193245B
CN115193245B CN202210590943.9A CN202210590943A CN115193245B CN 115193245 B CN115193245 B CN 115193245B CN 202210590943 A CN202210590943 A CN 202210590943A CN 115193245 B CN115193245 B CN 115193245B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cooling
outlet
moving bed
adsorption tower
adsorbent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210590943.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115193245A (zh
Inventor
张帅
徐冬
顾永正
韩涛
余学海
王天堃
赵瑞
黄艳
刘毅
杨阳
张金生
高礼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi Guohua Jinjie Energy Co Ltd
GD Power Development Co Ltd
National Energy Group New Energy Technology Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Shaanxi Guohua Jinjie Energy Co Ltd
GD Power Development Co Ltd
National Energy Group New Energy Technology Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi Guohua Jinjie Energy Co Ltd, GD Power Development Co Ltd, National Energy Group New Energy Technology Research Institute Co Ltd filed Critical Shaanxi Guohua Jinjie Energy Co Ltd
Priority to CN202210590943.9A priority Critical patent/CN115193245B/zh
Publication of CN115193245A publication Critical patent/CN115193245A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115193245B publication Critical patent/CN115193245B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/81—Solid phase processes
    • B01D53/83—Solid phase processes with moving reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/62—Carbon oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34—Regenerating or reactivating
    • B01J20/3433—Regenerating or reactivating of sorbents or filter aids other than those covered by B01J20/3408 - B01J20/3425
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34—Regenerating or reactivating
    • B01J20/3483—Regenerating or reactivating by thermal treatment not covered by groups B01J20/3441 - B01J20/3475, e.g. by heating or cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/112—Metals or metal compounds not provided for in B01D2253/104 or B01D2253/106
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/20—Organic adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

本发明涉及碳捕集技术领域，公开了一种吸附回收烟气中CO2的系统和方法。该系统包括移动床吸附塔、脱附装置、冷却提升装置和冷却传送装置，移动床吸附塔的底部出口与脱附装置的入口连接，脱附装置的出口与冷却提升装置下部入口连接，冷却提升装置的上部出口与冷却传送装置的入口连接，冷却传送装置的出口与移动床吸附塔的顶部入口连接；脱附装置包括第一壳体和设置于第一壳体内部的第一传送带；冷却传送装置包括第二壳体和设置于第二壳体内部的第二传送带。该系统采用“移动床+传送带+斗式提升机”的组合，可以大幅降低吸附剂运行过程的磨损程度，从而保证装置的长期高效稳定运行，降低投资和运行成本。

Description

一种吸附回收烟气中CO2的系统和方法
技术领域
本发明涉及碳捕集技术领域，具体涉及一种吸附回收烟气中CO2的系统和方法。
背景技术
碳捕集利用和封存(CCUS)是实现全球应对气候变化目标的必然选择，也是我国碳中和技术体系的重要组成部分。在众多二氧化碳捕集技术中，化学吸附法碳捕集技术具有再生能耗低、工艺流程简单等特点，是比较有前景的解决方案之一。
目前化学吸附工艺系统主要采用流化床(快速流化床和鼓泡流化床)的床型实现CO2的吸附和脱附过程，如文献《Continuous operation of the potassium-based drysorbent CO2 capture process with two fluidized-bed reactors》、《CirculatingFluid-Bed Studies for CO2 Capture from Flue Gas using K2CO3/Al2O3 Adsorbent》等所述，但面临的最大问题是吸附剂的磨损，一方面是吸附剂颗粒之间的碰撞磨损，另一方面是吸附剂颗粒与反应装置壁面以及反应器出口旋风分离器内气固分离时的磨损，造成吸附装置运行过程中大量细粉生成，必须及时补充新的吸附剂颗粒，保证装置稳定运行，但造成运行和投资成本较大。
发明内容
本发明的目的是为了有效克服现有技术存在的吸附剂颗粒磨损严重的问题，提供一种吸附回收烟气中CO2的系统和方法。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种吸附回收烟气中CO2的系统，所述系统包括移动床吸附塔、脱附装置、冷却提升装置和冷却传送装置，所述移动床吸附塔的底部出口与所述脱附装置的入口连接，所述脱附装置的出口与所述冷却提升装置下部入口连接，所述冷却提升装置的上部出口与所述冷却传送装置的入口连接，所述冷却传送装置的出口与所述移动床吸附塔的顶部入口连接；
所述脱附装置包括第一壳体和设置于所述第一壳体内部的第一传送带，所述第一传送带用于将来自移动床吸附塔底部出口的吸附剂传送至冷却提升装置的下部入口；
所述冷却传送装置包括第二壳体和设置于所述第二壳体内部的第二传送带，所述第二传送带用于将来自冷却提升装置上部出口的吸附剂传送至移动床吸附塔的顶部入口。
优选地，所述移动床吸附塔上部设有烟气出口，所述移动床吸附塔下部设有烟气入口。
优选地，所述移动床吸附塔内部设有内置式冷却盘管。
优选地，所述移动床吸附塔内部设有温度监测器，用于监测移动床吸附塔运行时的内部温度。
优选地，所述脱附装置的第一壳体表面设有表面式加热盘管。
优选地，所述脱附装置的第一壳体上开设有CO2出口，所述CO2出口用于将所述脱附装置脱附内产生的CO2排出。
优选地，所述冷却提升装置包括斗式提升机；
优选地，所述斗式提升机设有第一冷却气入口和第一冷却气出口，所述第一冷却气入口和第一冷却气出口分别用于通入和排出冷却气；
优选地，所述冷却气为氮气。
优选地，所述冷却传送装置的第二壳体上设有第二冷却气出口和第二冷却气入口，所述第二冷却气入口和第二冷却气出口分别用于通入和排出冷却气；
优选地，所述冷却气为氮气。
本发明第二方面提供一种吸附回收烟气中CO2的方法，所述方法在上述的系统中进行实施；
所述方法包括以下步骤：
将待处理的烟气引入移动床吸附塔中，与自上而下移动的颗粒粒径为0.3-0.8mm的吸附剂逆流接触，通过化学吸附的方式脱除烟气中的CO2，并且通过内置冷却盘管控制移动床吸附塔的运行温度为40-80℃，脱除CO2的烟气从移动床吸附塔排出；吸附CO2后的吸附剂从移动床吸附塔底部通过自重落料的方式排出，然后从脱附装置的入口进入脱附装置中的第一传送带上同时进行加热脱附和传送，并且控制脱附装置的运行温度为100-300℃，生成的CO2气体从脱附装置的CO2出口排出，脱附完成后的吸附剂被传送至脱附装置的出口，然后从冷却提升装置的下部入口送入冷却提升装置内同时进行提升和初步冷却，经过初步冷却的吸附剂被提升至冷却提升装置的上部出口排出，并且控制排出吸附剂时上部出口的温度为80-100℃，然后将初步冷却的吸附剂从冷却传送装置的入口送入冷却传送装置的第二传送带上同时进行冷却和传送，冷却的吸附剂被传送至冷却传送装置的出口排出，并且控制排出吸附剂时出口的温度为40-80℃，然后从移动床吸附塔的顶部入口进入移动床吸附塔中重复使用。
优选地，所述待处理的烟气为净化除水后的烟气；
优选地，所述吸附剂选自固体胺基吸附剂和碱金属基吸附剂中的至少一种。
在本发明中，采用“移动床+传送带+斗式提升机”的组合型式，可大幅降低吸附剂颗粒在“吸附-脱附”过程的磨损程度，从而保证装置的长期高效稳定运行，降低投资和运行成本。其中采用移动床实现吸附剂与烟气的接触吸附过程，相较于鼓泡流化床和快速流化床，移动床内吸附剂颗粒主要靠重力向下移动，运行速度更低，颗粒磨损程度大幅减小，同时采用移动床使得床层颗粒体积密度较鼓泡和快速流化床大，有效提升了烟气与吸附剂的接触，进而提高了CO2捕集效率；吸附后的吸附剂在脱附装置、冷却提升装置和冷却传送装置中运行时，通过传送带和斗式提升机实现吸附剂的转运，使得吸附剂颗粒在转运时与转运装置保持相对静止状态，基本不存在颗粒磨损。
附图说明
图1是本发明中吸附回收烟气中CO2的系统的示意图。
附图标记说明
1移动床吸附塔 2脱附装置
3冷却提升装置 4冷却传送装置
11烟气出口 12烟气入口
13内置式冷却盘管 21第一传送带
22第一壳体 23表面式加热盘管
24CO2出口 31斗式提升机
32第一冷却气入口 33第一冷却气出口
41第二传送带 42第二壳体
43第二冷却气入口 44第二冷却气出口
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明一方面提供一种吸附回收烟气中CO2的系统，示意图如图1所示，所述系统包括移动床吸附塔1、脱附装置2、冷却提升装置3和冷却传送装置4，所述移动床吸附塔1的底部出口与所述脱附装置2的入口连接，所述脱附装置2的出口与所述冷却提升装置3下部入口连接，所述冷却提升装置3的上部出口与所述冷却传送装置4的入口连接，所述冷却传送装置4的出口与所述移动床吸附塔1的顶部入口连接；
所述脱附装置2包括第一壳体22和设置于所述第一壳体22内部的第一传送带21，所述第一传送带21用于将来自移动床吸附塔1底部出口的吸附剂传送至冷却提升装置2的下部入口；
所述冷却传送装置4包括第二壳体42和设置于所述第二壳体42内部的第二传送带41，所述第二传送带41用于将来自冷却提升装置3上部出口的吸附剂传送至移动床吸附塔1的顶部入口。
在本发明中，所述移动床吸附塔1用于完成待处理的烟气与吸附剂颗粒之间逆流接触进行吸附的过程。
在优选的实施方式中，所述移动床吸附塔1上部设有烟气出口11，所述移动床吸附塔下部设有烟气入口12。
在优选的实施方式中，所述移动床吸附塔1内部设有温度监测器，用于监测移动床吸附塔1运行时的内部温度。
在优选的实施方式中，所述移动床吸附塔1内部设有内置式冷却盘管13。由于吸附过程属于放热反应，在移动床吸附塔1内设置内置式冷却盘管13，可保证移动床吸附塔1在最佳温度运行。进一步优选地，所述内置式冷却盘管13上开设有冷却水入口和冷却水出口，可以分别用于通入和排出冷却水。
在本发明中，所述移动床吸附塔1中，所述烟气入口12设于所述移动床吸附塔1的下部，用于将待处理的烟气送入移动床吸附塔1中进行处理；所述烟气出口11设于所述移动床吸附塔1的上部，用于将吸附CO2后的烟气排出所述移动床吸附塔1；所述顶部入口用于将吸附剂送入所述移动床吸附塔1中；所述底部出口用于将吸附了CO2的吸附剂排出移动床吸附塔1。
在优选的实施方式中，所述脱附装置2的第一壳体22表面设有表面式加热盘管23。由于脱附装置2内的反应属于吸热反应，通过设置表面式加热盘管23，可以保证脱附过程在最佳温度下进行。
进一步优选地，所述表面式加热盘管23上设有蒸汽入口和蒸汽出口。
优选地，所述第一传送带21水平设置于所述第一壳22体内部。
在优选的实施方式中，所述脱附装置2的第一壳体22内设有温度监测器，用于实时监控所述脱附装置2内部的温度。
在优选的实施方式中，在所述移动床吸附塔1的底部出口和所述脱附装置2的入口之间设有转动式密封板，所述转动式密封板可以防止所述移动床吸附塔1内的烟气被吸附剂颗粒带入到脱附装置2中，另一方面也可以保证第一传送带21上吸附剂的均匀铺开。
在本发明中，所述脱附装置2用于对吸附了CO2的吸附剂进行脱附过程，通过加热的方式完成吸附剂的脱附，从而得到再生的吸附剂。
在优选的实施方式中，来自所述移动床吸附塔1底部出口的吸附了CO2的吸附剂通过自重落料的方式通过脱附装置2的入口落到第一传送带21上，在第一传送带21上同时完成脱附过程和传送过程，即边脱附边传送，脱附完成后的吸附剂被传送至所述脱附装置2的出口。
优选地，所述脱附装置2的出口设置于所述脱附装置2的底部。进一步优选地，在脱附装置2的底部出口和所述冷却提升装置3的入口之间设有转动式密封板，所述转动式密封板可以防止所述脱附装置2内生成的CO2气体被吸附剂颗粒带入到冷却提升装置3中，另一方面也可以使吸附剂的均匀输送。
优选地，所述脱附装置2的第一壳体22上开设有CO2出口24，所述CO2出口24用于将所述脱附装置2脱附产生的CO2排出。
在本发明中，由于脱附装置2中的温度比移动床吸附塔1的床温高，因此从脱附装置2得到的吸附剂颗粒进入移动床吸附塔1之前必须进行冷却降温，基于此所述冷却提升装置3用于将来自所述脱附装置2的吸附剂进行初步冷却和转移。
在优选的实施方式中，所述冷却提升装置3包括斗式提升机31；进一步优选地，所述斗式提升机31设有第一冷却气入口32和第一冷却气出口33。其中，所述斗式提升机31用于将来自所述脱附装置2的吸附剂转移至所述冷却传送装置4中，所述第一冷却气入口32和第一冷却气出口33分别用于通入和排出冷却气，即在所述冷却提升装置3中，冷却和提升是同时进行的。
优选地，所述冷却气为氮气。
在优选的实施方式中，从所述第一冷却气出口33排出的气体可以进入外置式换热器进行降温，然后循环用于初步冷却吸附剂。
在优选的实施方式中，所述冷却提升装置3的上部出口处设有温度监测器，用于实时监控吸附剂排出时的出口温度。
在本发明中，所述冷却传送装置4用于将来自冷却提升装置3的吸附剂转移至所述移动床吸附塔1中。
优选地，所述第二传送带41水平设置于所述第二壳体42内部。
优选地，所述冷却传送装置4的第二壳体42上设有第二冷却气出口44和第二冷却气入口43，所述第二冷却气入口43和第二冷却气出口44分别用于通入和排出冷却气；冷却气可以直接与吸附剂接触对其进行进一步冷却。
优选地，所述冷却气为氮气。。
更进一步优选地，从所述冷却传送装置4排出的气体可以进入外置式换热器进行降温，然后循环用于冷却吸附剂。
在优选的实施方式中，所述冷却传送装置4的出口处设有温度监测器，用于实时监控吸附剂排出时的出口温度。
本发明第二方面提供一种吸附回收烟气中CO2的方法，所述方法在上述的系统中进行实施；
所述方法包括以下步骤：
将待处理的烟气引入移动床吸附塔1中，与自上而下移动的颗粒粒径为0.3-0.8mm的吸附剂逆流接触，通过化学吸附的方式脱除烟气中的CO2，并且通过内置冷却盘管13控制移动床吸附塔1的运行温度为40-80℃，脱除CO2的烟气从移动床吸附塔1排出；吸附CO2后的吸附剂从移动床吸附塔1底部通过自重落料的方式排出，然后从脱附装置2的入口进入脱附装置2中的第一传送带21上同时进行加热脱附和传送，并且控制脱附装置2的运行温度为100-300℃，生成的CO2气体从脱附装置2的CO2出口24排出，脱附完成后的吸附剂被传送至脱附装置2的出口，然后从冷却提升装置3的下部入口送入冷却提升装置3内同时进行提升和初步冷却，经过初步冷却的吸附剂被提升至冷却提升装置3的上部出口排出，并且控制排出吸附剂时上部出口的温度为80-100℃，然后将初步冷却的吸附剂从冷却传送装置4的入口送入冷却传送装置4的第二传送带41上同时进行冷却和传送，冷却的吸附剂被传送至冷却传送装置4的出口排出，并且控制排出吸附剂时出口的温度为40-80℃，然后从移动床吸附塔1的顶部入口进入移动床吸附塔1中重复使用。
在一种具体的实施方式中，将待处理的烟气由移动床吸附塔1下部的烟气入口12引入，与自上而下移动的颗粒粒径为0.3-0.8mm的吸附剂逆流接触，通过化学吸附的方式脱除烟气中的CO2，并且通过内置冷却盘管13控制移动床吸附塔1运行温度为40-80℃；吸附处理后的烟气从移动床吸附塔1上部的烟气出口11排出，吸附CO2后的吸附剂从移动床吸附塔1底部出口通过自重落料的方式排出，然后从脱附装置2的入口进入脱附装置2中的第一传送带21上同时进行加热脱附和传送，并且通过表面式加热盘管23控制脱附装置2的运行温度为100-300℃，脱附装置2内生成的CO2气体从脱附装置2的CO2出口24排出，脱附完成后的吸附剂被传送至脱附装置2的出口，然后从冷却提升装置3的下部入口送入冷却提升装置3内同时进行提升和初步冷却，初步冷却通过所述冷却提升装置3的第一冷却气入口通入的氮气直接与吸附剂接触进行，初步冷却的吸附剂被提升至冷却提升装置3的上部出口排出，并且控制排出吸附剂时上部出口的温度为80-100℃，然后将初步冷却的吸附剂从冷却传送装置4的入口进入冷却传送装置4的第二传送带41上同时进行冷却和传送，冷却通过所述冷却传送装置4的第二冷却气入口通入的氮气进行，冷却的吸附剂被传送至冷却传送装置4的出口排出，并且控制排出吸附剂时出口的温度为40-80℃，然后从移动床吸附塔1的顶部入口进入移动床吸附塔1中重复使用。
优选地，所述待处理的烟气为净化除水后的烟气。进一步优选地，所述待处理的烟气由燃煤、燃气电厂的烟气通过净化除水后得到。
优选地，所述吸附剂选自固体胺基吸附剂和碱金属基中的至少一种。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不局限于此。
实施例1-3均采用如下系统进行CO2的吸附和回收，如图1所示，所述系统包括移动床吸附塔1、脱附装置2、冷却提升装置3和冷却传送装置4，所述移动床吸附塔1的底部出口与所述脱附装置2的入口连接，所述脱附装置2的出口与所述冷却提升装置3下部入口连接，所述冷却提升装置3的上部出口与所述冷却传送装置4的入口连接，所述冷却传送装置4的出口与所述移动床吸附塔1的顶部入口连接；
所述脱附装置2包括第一壳体22和设置于所述第一壳体22内部的第一传送带21，所述第一传送带21用于将来自移动床吸附塔1底部出口的吸附剂传送至冷却提升装置2的下部入口；
所述冷却传送装置4包括第二壳体42和设置于所述第二壳体42内部的第二传送带41，所述第二传送带41用于将来自冷却提升装置3上部出口的吸附剂传送至移动床吸附塔1的顶部入口；
所述移动床吸附塔1上部设有烟气出口11，所述移动床吸附塔下部设有烟气入口12；所述移动床吸附塔1内部设有内置式冷却盘管13；所述移动床吸附塔1内部设有温度监测器，用于监测移动床吸附塔1运行时的内部温度；
所述脱附装置2的第一壳体22表面设有表面式加热盘管23；所述第一传送带21水平设置于所述第一壳22体内部；所述脱附装置2的第一壳体22上开设有CO2出口24；
所述冷却提升装置3包括斗式提升机31，所述斗式提升机31设有第一冷却气入口32和第一冷却气出口33，所述第一冷却气入口32和第一冷却气出口33分别用于通入和排出冷却气(氮气)；
所述第二传送带41水平设置于所述第二壳体42内部；所述冷却传送装置4的第二壳体42上设有第二冷却气出口44和第二冷却气入口43，所述第二冷却气入口43和第二冷却气出口44分别用于通入和排出冷却气(氮气)。
实施例1-3
将待处理的烟气由移动床吸附塔1下部的烟气入口12引入，与自上而下移动的吸附剂逆流接触，通过化学吸附的方式脱除烟气中的CO2，并且通过内置冷却盘管13控制移动床吸附塔1的运行温度；吸附处理后的烟气从移动床吸附塔1上部的烟气出口11排出，吸附CO2后的吸附剂从移动床吸附塔1底部出口通过自重落料的方式排出，然后从脱附装置2的入口进入脱附装置2中的第一传送带21上同时进行加热脱附和传送，并且通过表面式加热盘管23控制脱附装置2的运行温度，脱附装置2内生成的CO2气体从脱附装置2的CO2出口24排出，脱附完成后的吸附剂被传送至脱附装置2的出口，然后从冷却提升装置3的下部入口送入冷却提升装置3内同时进行提升和初步冷却，初步冷却通过所述冷却提升装置3的第一冷却气入口通入的氮气直接与吸附剂接触进行，初步冷却的吸附剂被提升至冷却提升装置3的上部出口排出，并且控制排出吸附剂时上部出口的温度，然后将初步冷却的吸附剂从冷却传送装置4的入口进入冷却传送装置4的第二传送带41上同时进行冷却和传送，冷却通过所述冷却传送装置4的第二冷却气入口通入的氮气进行，冷却的吸附剂被传送至冷却传送装置4的出口排出，并且控制排出吸附剂时出口的温度，然后从移动床吸附塔1的顶部入口进入移动床吸附塔1中重复使用。
实施例1-3中分别使用的待处理烟气为净化除水后的烟气，烟气来源如表1所示，吸附剂来源如表1所示，在移动床吸附塔1和脱附装置2中的运行温度如表1所示。
表1
本发明所述的系统，采用移动床吸附塔完成CO2的吸附过程，在相同工况、相同吸附剂类型且装置运行24h后，移动床吸附塔与鼓泡流化床吸附塔相比吸附剂颗粒磨损程度至少降低50％，与快速流化床吸附塔相比吸附剂颗粒磨损程度至少降低80％；在脱附装置、冷却提升装置和冷却传送装置内完成吸附剂的脱附和转运，因吸附剂与转运装置处于相对静止状态，基本不存在吸附剂颗粒的磨损。因此，使用本发明所述的系统对烟气进行CO2的吸附回收，吸附剂的磨损程度大幅降低。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种吸附回收烟气中CO2的方法，其特征在于，所述方法在吸附回收烟气中CO2的系统中进行实施；
所述方法包括以下步骤：
将待处理的烟气引入移动床吸附塔(1)中，与自上而下移动的颗粒粒径为0.3-0.8mm的吸附剂逆流接触，通过化学吸附的方式脱除烟气中的CO2，并且通过内置冷却盘管(13)控制移动床吸附塔(1)的运行温度为40-80℃，脱除CO2的烟气从移动床吸附塔(1)排出；吸附CO2后的吸附剂从移动床吸附塔(1)底部通过自重落料的方式排出，然后从脱附装置(2)的入口进入脱附装置(2)中的第一传送带(21)上同时进行加热脱附和传送，并且控制脱附装置(2)的运行温度为100-300℃，生成的CO2气体从脱附装置(2)的CO2出口(24)排出，脱附完成后的吸附剂被传送至脱附装置(2)的出口，然后从冷却提升装置(3)的下部入口送入冷却提升装置(3)内同时进行提升和初步冷却，经过初步冷却的吸附剂被提升至冷却提升装置(3)的上部出口排出，并且控制排出吸附剂时上部出口的温度为80-100℃，然后将初步冷却的吸附剂从冷却传送装置(4)的入口送入冷却传送装置(4)的第二传送带(41)上同时进行冷却和传送，冷却的吸附剂被传送至冷却传送装置(4)的出口排出，并且控制排出吸附剂时出口的温度为40-80℃，然后从移动床吸附塔(1)的顶部入口进入移动床吸附塔(1)中重复使用；
所述吸附剂选自固体胺基吸附剂和碱金属基吸附剂中的至少一种；
所述系统包括移动床吸附塔(1)、脱附装置(2)、冷却提升装置(3)和冷却传送装置(4)，所述移动床吸附塔(1)的底部出口与所述脱附装置(2)的入口连接，所述脱附装置(2)的出口与所述冷却提升装置(3)下部入口连接，所述冷却提升装置(3)的上部出口与所述冷却传送装置(4)的入口连接，所述冷却传送装置(4)的出口与所述移动床吸附塔(1)的顶部入口连接；
所述脱附装置(2)包括第一壳体(22)和设置于所述第一壳体内部的第一传送带(21)，所述第一传送带(21)用于将来自移动床吸附塔(1)底部出口的吸附剂传送至冷却提升装置(3)的下部入口；
所述冷却传送装置(4)包括第二壳体(42)和设置于所述第二壳体(42)内部的第二传送带(41)，所述第二传送带(41)用于将来自冷却提升装置(3)上部出口的吸附剂传送至移动床吸附塔(1)的顶部入口；
所述脱附装置(2)的第一壳体(22)表面设有表面式加热盘管(23)；
所述冷却提升装置(3)包括斗式提升机(31)；所述斗式提升机(31)设有第一冷却气入口(32)和第一冷却气出口(33)，所述第一冷却气入口(32)和第一冷却气出口(33)分别用于通入和排出冷却气；所述冷却气为氮气；
所述冷却传送装置(4)的第二壳体(42)上设有第二冷却气出口(44)和第二冷却气入口(43)，所述第二冷却气入口(43)和第二冷却气出口(44)分别用于通入和排出冷却气；所述冷却气为氮气；
所述移动床吸附塔(1)的底部出口和所述脱附装置(2)的入口之间设有转动式密封板，脱附装置(2)的底部出口和所述冷却提升装置(3)的入口之间设有转动式密封板。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动床吸附塔(1)上部设有烟气出口(11)，所述移动床吸附塔(1)下部设有烟气入口(12)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动床吸附塔(1)内部设有内置式冷却盘管(13)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述移动床吸附塔(1)内部设有温度监测器，用于监测移动床吸附塔(1)运行时的内部温度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱附装置(2)的第一壳体(22)上开设有CO2出口(24)，所述CO2出口(24)用于将所述脱附装置(2)内脱附产生的CO2排出。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待处理的烟气为净化除水后的烟气。
CN202210590943.9A 2022-05-27 2022-05-27 一种吸附回收烟气中co2的系统和方法 Active CN115193245B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210590943.9A CN115193245B (zh) 2022-05-27 2022-05-27 一种吸附回收烟气中co2的系统和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210590943.9A CN115193245B (zh) 2022-05-27 2022-05-27 一种吸附回收烟气中co2的系统和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115193245A CN115193245A (zh) 2022-10-18
CN115193245B true CN115193245B (zh) 2025-01-24

Family

ID=83576905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210590943.9A Active CN115193245B (zh) 2022-05-27 2022-05-27 一种吸附回收烟气中co2的系统和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115193245B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116371142B (zh) * 2023-06-01 2023-10-03 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 烟气低温吸附再生系统和吸附剂加热输送装置
CN118767665B (zh) * 2024-09-09 2025-01-24 华电电力科学研究院有限公司 一种移动床固体吸附co2捕集系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103801172A (zh) * 2014-02-19 2014-05-21 中国科学院山西煤炭化学研究所 使用循环流化移动床捕获电厂烟气中co2的工艺及装置
CN110538647A (zh) * 2019-10-14 2019-12-06 中国科学院过程工程研究所 一种活性炭脱硫脱硝再生系统
CN114367168A (zh) * 2022-01-21 2022-04-19 江西微碳能源科技有限公司 一种移动床吸附脱碳系统及吸附脱碳方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8303696B2 (en) * 2009-07-10 2012-11-06 Southern Company Carbon dioxide absorber and regeneration assemblies useful for power plant flue gas
CN102198360A (zh) * 2011-05-26 2011-09-28 清华大学 利用胺类固体吸附剂脱除烟气中co2的工艺及设备
CN108339371B (zh) * 2018-01-29 2021-04-23 神华集团有限责任公司 连续吸附co2的装置和方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103801172A (zh) * 2014-02-19 2014-05-21 中国科学院山西煤炭化学研究所 使用循环流化移动床捕获电厂烟气中co2的工艺及装置
CN110538647A (zh) * 2019-10-14 2019-12-06 中国科学院过程工程研究所 一种活性炭脱硫脱硝再生系统
CN114367168A (zh) * 2022-01-21 2022-04-19 江西微碳能源科技有限公司 一种移动床吸附脱碳系统及吸附脱碳方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115193245A (zh) 2022-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115193245B (zh) 一种吸附回收烟气中co2的系统和方法
CN212915058U (zh) 一种低温移动床一体化吸附脱硫脱硝系统
CN111495112A (zh) 一种低温移动床一体化吸附脱硫脱硝系统
CN113694688B (zh) 一种固态胺吸收捕集及解吸二氧化碳的装置和方法
WO2014026641A1 (zh) 一种以CaO为载体循环捕集二氧化碳的设备及工艺
EP2604326B1 (en) Device for capturing carbon dioxide using two different dry sorbents
CN106435077B (zh) 一种高炉煤气干法净化方法及系统
CN103801172B (zh) 使用循环流化移动床捕获电厂烟气中co2的工艺及装置
WO2012051879A1 (zh) 活性碳酸钠捕集烟气中二氧化碳的方法及其设备
CN104001403A (zh) 一种活性焦/炭烟气脱硫脱硝及回收单质硫的工艺及装置
WO2020024350A1 (zh) 一种铜冶炼过程中回收硫磺的系统及方法
CN104162341A (zh) 一种固态胺吸附剂脱除烟气中co2的装置及方法
CN111495111A (zh) 一种低温固定床一体化吸附脱硫脱硝系统
CN108190843B (zh) 用碳基材料还原脱硫解析气中so2回收硫磺的气流床和方法
CN114130311B (zh) 一种活性焦再生协同还原制备硫磺的一体化装置及方法
CN114984721B (zh) 烟气中二氧化碳的回收系统及方法
CN105536515B (zh) 一种两段式烟气脱硫脱硝系统及其处理方法
CN201855648U (zh) 一种烟气处理系统
CN202803106U (zh) 一种以CaO为载体循环捕集二氧化碳的装置
CN212790392U (zh) 一种移动床式烟气低温吸附脱硫装置
CN212790372U (zh) 一种低温固定床一体化吸附脱硫脱硝系统
CN1237472A (zh) 从气体中回收二氧化硫的方法及装置
CN220276671U (zh) 一种干熄焦循环气体脱碳系统及干熄焦装置
CN216378074U (zh) 一种适用于高炉煤气的co2捕集利用装置
CN218155574U (zh) 酸化焙烧烟气处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant