[实用新型]一种富集回收二氧化碳气体的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于气体分离技术领域，涉及到一种富集回收二氧化碳气体的装置。

背景技术

由于二氧化碳的大量排放而引起的温室效应，已经使得地球的气候环境日益恶劣。“哥本哈根气候大会”的召开预示着二氧化碳减排已到了迫在眉睫的程度。然而目前全球的主要能源消耗仍然是化石能源，还没找到可完全替代的清洁能源，为此减缓二氧化碳的排放是现阶段的主要任务，而二氧化碳的分离回收、储存、利用是控制碳排放的一个行之有效的办法。

二氧化碳的分离回收的方法主要有：吸收法、吸附法、膜分离法等。其中吸收法主要分为化学溶剂吸收法和物理溶剂吸收法，前者主要应用于气源情况复杂的烟道气中低浓度二氧化碳的回收，采用加热的方法再生循环，需要进行脱硫脱氮，工艺比较复杂；后者主要针对气体组成简单且具有较高压力的二氧化碳气源，采用在压吸收、降压解吸的方法再生循环，工艺比较简单、实用，能耗较低，应用范围广。

传统工艺中使用的物理溶剂吸收法所采用的溶剂为聚乙二醇二甲醚(NHD)，该溶剂具有很强的亲水性，因此回收的工艺气体中需要进行脱水；吸收剂在高压下进行二氧化碳吸收，通过闪蒸罐和气提塔进行减压和空气吹扫再生。

实用新型专利ZL200820069819.3，提供了一种以NHD为溶剂回收烟道气中 二氧化碳的工艺装置，该装置在脱硫和再生工艺中会引入较多的水，这会降低NHD溶剂对二氧化碳的吸收效率。

发明专利ZL200310106564.5，提供了一种高压脱除硫化物和二氧化碳方法，该工艺中也采用了脱硫塔和气提塔，也会引入大量水分；所采用的NHD配方中没有考虑溶剂吸收过程中对设备的腐蚀作用、溶剂的降解以及溶剂的凝聚，一定程度上限制了其针对二氧化碳富集回收的应用。

因此，减少装置外水分的进入、提高装置NHD溶剂的利用效率、降低系统运行的能耗是目前NHD物理溶剂法回收二氧化碳装置中有待改进的地方。

发明内容

本实用新型的目的在于简化目前工业上以聚乙二醇二甲醚(NHD)为物理吸收溶剂的二氧化碳回收装置，降低系统能量消耗，提高二氧化碳回收效率，扩大其应用范围。

本实用新型的技术方案是：富集回收二氧化碳气体的装置由气体换热器1、分水器2、15、吸收塔3、吸附罐4、闪蒸塔5、真空泵6、中间储槽7、贫液泵8、氨冷器9、压缩机10、液体分离罐11、12、13、14组成；各部件的连接关系是：原料气首先在分水器15分水，分水出气口管道与气体换热器1连接，气体换热器1出气口管道与分水器2进气口连接，分水器2出气口管道与吸收塔3底部进气口连接，吸收塔底部溶剂出口管道与闪蒸塔5中下部连接，吸收塔3顶部出口管道与吸附罐4连接，吸附罐4出气口管道与换热器1连接，闪蒸塔5中上部的出口管道与真空泵6连接，闪蒸塔顶部的出气口管道与换热器1连接，闪蒸塔中下部出口管道与中间储槽7连接，中间储槽出口管道与贫液泵8连接，贫液泵出口管道与氨冷器9连接，氨冷器出口管道与吸收塔上端进口管道连接，闪蒸塔顶部的出口管道与真空泵出口管道通过三通连接后再与压缩机10连接； 其中，闪蒸塔上中下三个部分分别为低压闪蒸罐、真空闪蒸罐、高压闪蒸罐；高压闪蒸罐下部与低压闪蒸罐上部连接，低压闪蒸罐下部与真空闪蒸罐上部连接；闪蒸塔5中下部的出口管道为高压闪蒸气管道，管道上连接有液体分离罐11；吸收塔顶出口管道与液体分离罐14连接，液体分离罐14与吸附罐4相连，顺吸附罐进入换热器1后出来的管道为脱碳气管道；真空泵6出口管道为真空闪蒸气管道，真空泵与真空闪蒸塔间连有液体分离罐12；闪蒸塔5顶部出口管道为低压闪蒸气管道，管道上连接有液体分离罐13，低压闪蒸气管道与换热器1连接；流程中没有气提塔、脱水塔、空气鼓风机和换热器；整个过程构成富集回收二氧化塔的装置。

本实用新型主要应用于制氢气、天然气、变换气、合成氨气、甲醇合成气等具有较高压力的气源中的二氧化碳富集回收。溶剂采用单体数为2至8的聚乙二醇二甲醚(NHD)并加入一定量的缓蚀剂、抗降解剂和阻凝剂，提高设备的抗腐蚀能力，提高NHD的使用寿命以及低温下的使用性能。

本实用新型省去了传统工艺中的气提塔，杜绝了空气中的水分、热量和灰尘的带入，同时也省去了鼓风机、空气过滤器、空气冷却器，脱水装置。这样大大降低了整个系统的投资和能耗。

本实用新型的效果和益处是：工艺过程简单，所用溶剂对二氧化碳的吸收效率有所提高，溶剂稳定性和应用性得到加强，相对传统工艺降低了系统的能耗，具有广阔的应用前景。

附图说明

附图是一种富集回收二氧化碳气体的装置的结构示意图。