[发明专利]一种三级压缩膨胀驱动的工业尾气二氧化碳回收冷箱装置

说明书

本发明公开了一种三级压缩膨胀驱动的工业尾气二氧化碳回收冷箱装置，涉及工业尾气净化以及温室气体减排装置技术领域，三级压缩膨胀驱动的工业尾气二氧化碳回收冷箱装置，包括1#压缩膨胀一体机、2#压缩膨胀一体机、3#压缩膨胀一体机、压缩机、一级水冷器、二级水冷器、三级水冷器、四级水冷器、二氧化碳精馏塔、多股流换热器、一级尾气冷却器、一级闪蒸罐、二级尾气冷却器、三级尾气冷却器、二级闪蒸罐。本发明提供的三级压缩膨胀驱动的工业尾气二氧化碳回收冷箱装置，该装置设计巧妙，结构简单，占地小，适应性强，且不依赖于外供冷量和蒸汽供应的局限性，可以在任意位置设置独立装置对工业尾气中二氧化碳进行分离和回收。

技术领域

本发明涉及工业尾气净化以及温室气体减排装置技术领域，尤其是涉及一种三级压缩膨胀驱动的工业尾气二氧化碳回收冷箱装置。

背景技术

随着工业化的进程，大量的化石原料或燃料被消耗，导致大气中二氧化碳浓度增大，而二氧化碳不能传导地面的长波辐射，也基本不能吸收太阳辐射，由此导致温室效应。因此，二氧化碳的回收与减排，已经成为未来社会经济发展的一个重要方向。同时，二氧化碳也是一种宝贵的碳、氧资源，回收的二氧化碳可以通过不同的化学或生物途径生成重要的含碳产品，具有重要的经济和环境效益，也更具有现实操作性。

工业尾气的特点是二氧化碳成分的分压较高，常常超过0.5大气压，常用的二氧化碳脱除的方法主要有：化学或物理吸收法、吸附法、深冷分离、膜分离等方法。以上方法分离回收工业尾气二氧化碳存在的主要问题是能耗很高，因此，降低二氧化碳分离的能耗，已经成为各种分离技术的关键。

发明内容

本发明提供一种三级压缩膨胀驱动的工业尾气二氧化碳回收冷箱装置，解决了现有技术中心中分离回收工业尾气二氧化碳能耗高的问题，在实现工业尾气二氧化碳的分离纯化和减排功能的同时，通过装置中的三级压缩膨胀一体机充分回收二氧化碳和排放气的压力势能，通过三级尾气换热器回收二氧化碳相变或节流产生的冷量，从而降低了装置的总能耗，除了正常的循环水冷却外，不再消耗任何额外的高品位冷量和热量，大大提高了工业尾气二氧化碳捕集的经济性。

本发明一种三级压缩膨胀驱动的工业尾气二氧化碳回收冷箱装置，包括1#压缩膨胀一体机、2#压缩膨胀一体机、3#压缩膨胀一体机、压缩机、一级水冷器、二级水冷器、三级水冷器、四级水冷器、二氧化碳精馏塔、多股流换热器、一级尾气冷却器、一级闪蒸罐、二级尾气冷却器、三级尾气冷却器、二级闪蒸罐；

1#压缩膨胀一体机的压缩端入口管道连接尾气管道，压缩端出口管道连接一级水冷器，膨胀端入口管道连接二级尾气冷却器的壳程出口，膨胀端出口管道连接多股流换热器的二氧化碳通道入口；

2#压缩膨胀一体机的压缩端入口连接一级水冷器，压缩端出口管道连接二级水冷器，膨胀端入口管道连接一级尾气冷却器的壳程出口，膨胀端出口管道连接多股流换热器的二氧化碳通道入口；

3#压缩膨胀一体机的压缩端入口管道连接二级水冷器的壳程出口，压缩端出口管道连接三级水冷器的壳程入口，膨胀端入口管道连接二级闪蒸罐顶部气相出口，膨胀端出口管道连接三级尾气冷却器的壳程入口；

压缩机的压缩端入口管道连接三级水冷器，压缩端出口管道连接四级水冷器的壳程入口，四级水冷器的壳程出口连接多股流换热器的壳程入口；

多股流换热器、一级尾气冷却器、一级闪蒸罐、二级尾气冷却器、三级尾气冷却器及二级闪蒸罐通过管道依次连接，其中，多股流换热器的二氧化碳通道出口管道连接二氧化碳管道，多股流换热器的排放气通道入口管道连接三级尾气冷却器的壳程出口，多股流换热器的排放气出口管道分别连接排放气管道和二氧化碳精馏塔的底部加热通道入口，一级尾气冷却器的壳程入口还与一级闪蒸罐的底部液相出口管道连接，二级尾气冷却器的壳程入口还与二氧化碳精馏塔的底部液相出口管道连接，二级闪蒸罐的底部液相出口还与二氧化碳精馏塔的进料口管道连接；