[发明专利]用于热发电厂的固碳装置及固碳工艺方法

说明书

本发明涉及用于热发电厂的固碳装置及固碳工艺方法，其中，用于热发电厂的固碳装置，包括具有输入端和输出端的吸氨塔，具有输入端和输出端的碳化器，具有输入端和输出端的管式微滤膜，具有输入端和输出端的蒸发浓缩器，及具有输入端和输出端的降温结晶器；所述吸氨塔的输出端与所述碳化器的输入端连接，所述碳化器的输出端与所述管式微滤膜的输入端连接，所述管式微滤膜的输出端与所述蒸发浓缩器的输入端连接，所述蒸发浓缩器的输出端与所述降温结晶器的输入端连接。本发明可有效地降低二氧化碳的排放，还可以产生工业副产品，降低成本，提高了经济效益，能够更好地满足了需求。

技术领域

本发明涉及热发电厂固碳技术领域，更具体地说是指用于热发电厂的固碳装置及固碳工艺方法。

背景技术

为了缓解温室效应对生态环境的影响，目前二氧化碳减排技术可大致分为三类：燃烧前捕集、燃烧中捕集和燃烧后捕集。

燃烧前捕集技术主要运用于整体煤气化联合循环发电(IGCC)系统中，具体可细化为两部分，第一部分首先将燃料进行气化与净化，然后将净化后的燃气与蒸汽联合循环发电，第二部分为燃气轮机发电系统，余热锅炉-蒸汽轮机发电系统一次共同进行联合循环发电，由于IGCC一般为高压富氧气化，产生的煤气经过水煤气变换后，主要含有氢气和二氧化碳，气体压力和二氧化碳浓度都很高，具有捕集系统小、能耗低等特点；

燃烧中捕集技术为氧气/二氧化碳富氧燃烧技术，用氧气和部分循环烟气代替传统空气进行燃烧，由于助燃气体中氧气浓度较高，燃烧比较完全，大大降低了烟气黑度，也因为氮气量的减少而减少了热损失；

燃烧后捕集技术为在燃烧后的烟气中分离二氧化碳，其主要为吸收法、吸附法和膜分离法，吸收法分物理吸收和化学吸收，物理吸收是指利用对二氧化碳具有较大溶解度的有机溶剂，通过加减压的方式，交替完成二氧化碳的捕获分离；化学吸收法是指利用碱性溶液对二氧化碳进行溶解捕获，再通过脱析作用完成二氧化碳的分离；吸附法是通过吸附剂在一定条件下对二氧化碳进行选择性吸附，再将二氧化碳解析分离。膜分离法又称分子筛法，利用不同的聚合材料对不同的其他具有不同的渗透率，将二氧化碳从锅炉尾部烟气中分离；

但是上述方法，普遍存在运行能耗高，造成生产经济效益低下的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供用于热发电厂的固碳装置及固碳工艺方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

用于热发电厂的固碳装置，包括具有输入端和输出端的吸氨塔，具有输入端和输出端的碳化器，具有输入端和输出端的管式微滤膜，具有输入端和输出端的蒸发浓缩器，及具有输入端和输出端的降温结晶器；所述吸氨塔的输出端与所述碳化器的输入端连接，所述碳化器的输出端与所述管式微滤膜的输入端连接，所述管式微滤膜的输出端与所述蒸发浓缩器的输入端连接，所述蒸发浓缩器的输出端与所述降温结晶器的输入端连接。

其进一步技术方案为：所述吸氨塔的输入端用于热发电厂废气和氨水输入。

其进一步技术方案为：所述碳化器的输出端还连接有分离器。

其进一步技术方案为：所述碳化器的输出端还连接有酸洗塔。

其进一步技术方案为：所述蒸发浓缩器的输出端还连接有换热器。

其进一步技术方案为：所述降温结晶器的输出端还与碳化器的输入端连接。

用于热发电厂的固碳工艺方法，基于上述的用于热发电厂的固碳装置，包括以下步骤：

将热发电厂废气和氨水输入吸氨塔中，废气中的二氧化碳和氨水进行化合反应生成碳酸氢氨饱和溶液，并将碳酸氢氨饱和溶液和剩余的混合溶液输入碳化器中；

向碳化器中加入硫酸钠，碳酸氢氨溶液与硫酸钠发生复分解反应，生成碳酸氢钠和硫酸铵；