[发明专利]连续吸附CO2

说明书

本发明涉及CO₂工业化吸附领域，公开了连续吸附CO₂的装置和方法。该装置包括：吸附装置(1)、筛分器(2)、提升机(3)和气液分离器(4)；所述吸附装置包括移动床吸附器(10)，移动床吸附器(10)设有吸附剂入口(101)、吸附段(102)、脱附段(103)、冷却段(104)和吸附剂出口(106)，用于吸附剂顺序进行吸附CO₂、脱附CO₂和冷却；所述吸附段设有烟气入口(11)和净气出口(12)，用于使烟气垂直吸附剂输送的方向穿过吸附剂；所述筛分器在所述吸附剂出口的下方；所述提升机连通所述筛分器和所述吸附剂入口。可以提高吸附烟气中CO₂的效率，收取的CO₂纯度更好，同时降低吸附过程的能耗。

技术领域

本发明涉及CO₂工业化吸附领域，具体涉及连续吸附CO₂的装置和方法。

背景技术

以气候变化为核心的全球环境问题日益严重，控制温室气体排放已经成为当今国际社会普遍的共识。CO₂捕集、利用与封存技术(Carbon Capture, UtilizationStorage，CCUS)作为减少化石燃料温室气体排放的重要手段仍将是全球研究热点。而目前制约CCUS技术发展的一个主要瓶颈是CO₂捕集成本过高，开展新的更低成本的CO₂捕集技术迫在眉睫。

调研发现，溶剂法是目前最主要的CO₂捕集工艺，但为了降低溶液粘度及有机胺的挥发性，溶剂法在使用过程中需要加入70％左右的水。在CO₂吸收富液再生过程中，这些水同样需要加热，由此造成溶剂法碳捕集成本居高不下。

为了进一步降低碳捕集成本，以吸附法为代表的非溶剂CO₂捕集法应运而生。初步能耗核算结果表明，相比于溶剂法，吸附法能耗明显降低。但吸附法在使用过程中存在实现连续吸附与再生，致使吸附、再生与冷凝操作需要频繁切换，增加了操作复杂性。

CN102772981A公开了一种用活性炭连续吸附和解吸有机废气的装置，包括吸附塔、解析塔、活性炭流化系统、有机溶剂回收系统，其中吸附和解吸过程同时连续进行，所述吸附塔底部进气口连接第一过滤器、第一风机，吸附塔上部连接旋风分离器，旋风分离器上部连接袋式除尘器，袋式除尘器下放置灰桶，吸附塔底部管道连接解析塔，中间设置第一旋转阀和管道视镜，用于控制和观察吸附剂的流动状态，解析塔底部管道连接加速器，中间设置有第二旋转阀和吸附剂补充罐，所述的活性炭流化系统包括第二过滤器、第二风机、加速器和输送管道，第二过滤器出口连接第二风机，第二风机出口分两路，一路连接吸附塔上部和解吸塔上部，一路连接加速器的一个入口，加速器的另一个入口连接第二旋转阀，加速器的出口连接输送管道，输送管道向上连接旋风分离器上部，所述的有机溶剂回收系统包括换热器、冷凝器、分离槽，水蒸气管线接换热器进口，换热器出口管线进入解吸塔内部连接加热盘管，解吸塔塔顶蒸气出口管线接冷凝器，冷凝器连接分离槽，静置分离后从重相出口或轻相出口分别流出有机溶剂或废水。该装置和方法用于对有机废气进行吸附净化的处理，例如处理含微量二氯甲烷的工业废气、含微量甲苯的废气或含微量二甲苯的工业废气。该装置要求废气在吸附塔内与活性炭逆流接触，水蒸汽与活性炭在解析塔内逆流接触，吸收塔与解析塔之间必须设置旋转阀连接，阀体容易堵塞，且装置操作和控制不方便。

CN102019127A公开了有机废气活性炭吸附回收装置，包括相并联设置的多个填充有活性炭吸附层的吸附罐、用于输送有机废气的废气输送通道、用于输送净化气体的净气输送通道、用于制造高温脱附蒸汽的蒸汽发生装置、用于收集脱附溶剂的溶剂回收装置，所述的废气输送通道、吸附罐、净气输送通道依次构成吸附部分，所述的蒸汽发生装置、吸附罐、溶剂回收装置依次构成脱附部分，其中，各个所述的吸附罐设置有两层活性炭吸附层。用于对苯、醇、酮、酯、汽油等有机溶剂的废气吸收回收。该装置固定吸附层，引导气流穿过吸附罐完成吸附，再以蒸汽穿过吸附罐完成脱附。