[发明专利]一种用于烟道气的超声速旋流捕捉处理系统

说明书

本发明公开了一种用于烟道气的超声速旋流捕捉处理系统，包括烟气管道、压缩机、旋流分离管及收集装置，所述的烟气管道一端与生产系统的烟气管道连接，另一端与压缩机入口连接，所述的压缩机出口与旋流分离管的入口连接，所述的旋流分离管包括喷射扩张段、旋流分离段及扩散减速段，所述的收集装置设置在排水口下方用于收集冷凝液。与现有技术相比，本发明的一种用于烟道气的超声速旋流捕捉处理系统，烟道气增压加速后喷射进入旋流分离管，经过旋流分离实现烟道气内水分的剥离，实现烟道气内二氧化碳的分离存储，系统具有占地少、操作简单、处理量大、能耗低、维护方便等优点。

技术领域

本实用新型涉及环境设备领域，具体地说是一种对烟道气进行捕捉与处理的系统。

背景技术

随着社会的发展，环境保护已经日益成为大家关注的焦点，在工业生产中烟道气的排放处理一直是大家研究的重点。因为烟道气体成分一般是是氮气、二氧化碳、水蒸气、氧气、微量的二氧化硫和氮氧化物，如果大量的烟道气直接排放到大气中，将对环境造成严重影响。如果将烟道气捕集下来并合理利用，可以变废为宝，并为环境保护作出贡献。将烟道气分类收集后，可以用于进行采油，综合氮气、二氧化碳的增产优势，提高油田采收率效果更加明显，而且可以将大量CO₂永久埋存；捕集下来的烟道气还可以用于精细化工、盐碱地改造等，将温室气体合理利用。

电厂和化工厂的烟道气排量巨大，特别是烟道气中存在大量水蒸气，直接将其用于管道输送和注入时，水蒸气和其中的酸性气体(二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物)生成具有强腐蚀性的酸液，对输送管道、注入设备、井口和井下管柱造成严重的腐蚀破坏。常规的处理方式往往是采用吸附、冷凝的方式进行烟道气干燥处理，占地面积大，工艺相对复杂，投资成本高。另外烟道气内含有大量的CO₂，即便是经过脱硫脱硝和脱水处理，依然剩余大量的CO₂，如果直接排放到大气中，导致温室气体大量排放，目前常规方式采用膜法、低温分离法等处理CO₂，成本较高，工艺复杂。因此，需要一种处理能力大、处理成本低的烟道气捕集处理系统，将排量巨大的电厂和化工厂中的烟道气，进行低成本捕集和处理，实现资源的回收与二次利用。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在解决上述现有技术所存在的不足，提供一种用于烟道气的超声速旋流捕捉处理系统，烟道气通过超声速旋流管加速段进行加速后进入旋流分离段，经过旋流分离将烟道气内液体分离出来，实现烟道气内水分的剥离，然后将处理后的烟道气再次增压加速进行旋流分离，实现烟道气内二氧化碳的分离存储后及再利用，超声速旋流捕捉处理装置具有占地少、操作简单、处理量大、能耗低、维护方便等优势，实现烟道气的捕捉处理，降低碳排放。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种用于烟道气的超声速旋流捕捉处理系统，包括烟气管道、压缩机、旋流分离管及收集装置。所述的烟气管道一端与生产系统的烟气管道连接，另一端与压缩机入口连接，所述的压缩机出口与旋流分离管的入口连接，所述的旋流分离管包括喷射扩张段、旋流分离段及扩散减速段，所述的喷射扩张段包括第一锥形管及第一直管，所述第一锥形管的大端直径与其小端直径呈比例设置，所述第一锥形管的大端与压缩机出口法兰连接；所述的第一锥形管的小端与第一直管的一端法兰连接，所述的旋流分离段包括第二锥形管、第二直管及第三复合管，所述的第三复合管包括第三锥形管及第三直管，所述的第二锥形管的小端与第一直管另一端法兰连接，所述第二锥形管的大端与第二直管的一端连接，所述第二直管的另一端与第三锥形管的小端法兰连接，所述的第二直管内设置有旋流分离翼，用于加速气体的涡流，旋流分离翼采用螺旋分布方式布置在第二直管内，通过螺旋分布的超声速翼，在翼面的作用下，降低流动阻力，形成旋流，所述旋流分离翼与第二直管轴向方向的夹角为锐角，所述的第三锥形管的大端与第三直管的一端连接，所述第三直管的底部设置有排水口，所述的扩散减速段包括第四直管与第四锥形管，所述的第四直管的一端与第三直管的另一端连接；所述的第四直管的另一端与第四锥形管的小端法兰连接，所述第四锥形管的大端与气体输出管道法兰连接，所述的收集装置设置在排水口下方，用于收集冷凝液。

作为优化，所述的旋流分离翼为片状结构。