[发明专利]燃煤电厂烟气中CO2捕集方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型捕集燃煤电厂烟气中CO₂的技术，主要是利用微孔发泡材料来提高乙醇胺水溶液（MEA）吸收烟气中CO₂的效率，再加热MEA来分离收集CO₂，MEA交替循环使用的CO₂捕集工艺。

背景技术

现有的燃煤电厂CO₂捕集主要有3条技术路线：燃耗后捕集、燃耗前捕集和富氧燃烧。其中燃耗后捕碳技术虽然成本较高，但适用于现有几乎所有燃煤电厂。

CO₂捕集技术主要有吸收法、吸附法、膜吸收法、生物固碳和水合物法，其中化学吸收法是一种较合适的方法，通常采用醇胺类的水溶液作为吸收剂，其中以MEA与CO₂反应最快，因而应用最多。

吸收塔大多采用填料塔或筛板塔，吸收剂采用喷淋的形式进入塔内与气体接触反应（如图1所示），总吸收系数涉及热力学（溶解度）、动力学和流体力学等诸多因数。图中：1-烟气；2-吸收塔；3-乙醇胺水溶液；4-填料； 5-排放的烟气。虽然目前这种工艺在国内外已有工程应用，但仍有诸多有待改进和提高的方面：

1、MEA用量较大，增加了实际运营成本。

2、目前工艺需将MEA从低位提升高位，以便进行喷淋，这必将增加新的能源消耗。

3、目前采用的喷淋吸收法，其单位时间的吸收效率还不够高，吸收效率大多在80%左右。

4、传统喷淋塔很高，当喷淋的MEA液珠随重力下降时，很难均匀分布在上升的烟气中，造成烟气中CO₂不能与MEA充分接触，从而吸收效率不高。

发明内容

本发明解决现有技术中吸收效率不高的问题，提供一种燃煤电厂烟气中CO₂捕集方法。

本发明的另一目的是提供一种燃煤电厂烟气中CO₂捕集装置。

本发明的目的是通过以下措施实现的：

燃煤电厂烟气中CO₂捕集方法，该方法的具体步骤如下：

待处理烟气经由输送管路送入第一吸收塔，在引风机的引力下，烟气进入第一吸收塔内的曝气池，烟气先通过曝气池底部的微孔曝气板，再经过曝气池内的吸附液净化，净化后烟气由所述引风机引出；

当所述吸附液饱和后，由富液泵送入再生塔分离CO₂，分离CO₂后的吸附液经冷却后再泵回第一吸收塔循环利用，并收集分离出的CO₂；

其中，所述曝气池的曝气板厚度为5~30mm，微孔曝气板的孔径为50~400μm，吸附液深度为0.25~3m。

当第一吸收塔中吸附液达饱和时，待处理烟气经输送管路上的切换阀送入第二吸收塔，第二吸收塔以同样方法净化烟气；当第二吸收塔中吸附液达饱和时，所述切换阀将待处理烟气又切换送入第一吸收塔进行吸附，第二吸收塔中的饱和吸附液泵入再生塔分离CO₂，分离CO₂后的吸附液经冷却后再泵回第二吸收塔循环使用；如此，第一、第二吸收塔如此交替吸附，实现烟气的连续处理。

所述吸附液为乙醇胺水溶液。

一种燃煤电厂烟气中CO₂捕集装置，包括吸收塔、再生塔、泵及输送管路，其特征是：所述吸收塔分为第一、第二吸收塔，第一、第二吸收塔塔内均设有曝气池，池底为微孔曝气板，曝气池用于盛放吸附液（吸附液深度为0.25~3m），第一、第二吸收塔上部均装有引风机；

待处理烟气的输送管路经切换阀分别连接第一、第二吸收塔中曝气池的板下方，第一、第二吸收塔中曝气池上方分别经泵与再生塔双向连接；

由再生塔至第一、第二吸收塔的回路中还分别设有冷却器。

所述曝气池的曝气板厚度为5~30mm，微孔曝气板的孔径为50~400μm。

本发明相比现有技术具有如下优点：

本发明与传统CO₂捕集喷淋法有本质上的区别。喷淋法（也称淋浴法）是把MEA或其它碱性液体（如氨水）分散在烟气中，而本发明是把烟气分散在MEA中。