[实用新型]一种CO2

说明书

本实用新型提供了一种CO₂的提纯装置，涉及气体分离提纯技术领域，其包括第一闪蒸分离器、换热器、第一压缩机、制冷机组、精馏塔和蒸发器；第一闪蒸分离器的中部具有原料气进口，第一闪蒸分离器底部的液相出口与第一压缩机的入口连通，第一压缩机的出口与制冷机组的入口端连通，制冷机组的出口端与精馏塔的上部连通，精馏塔底部的液相出口与蒸发器连通，蒸发器顶部的气相出口与精馏塔的下部连通，蒸发器底部的液相出口用于排出CO₂液态产品。本实用新型一方面对原料气中CO₂的纯度要求较低，适用于富氧燃烧烟气采用S/N/Hg一体化脱除技术后的低纯度CO₂烟气混合物的液化提纯，另一方面又具有装置的能耗低、循环水消耗小的特点。

技术领域

本实用新型涉及气体分离提纯技术领域，尤其是涉及一种CO₂的提纯装置。

背景技术

富氧燃烧是一种燃烧中实现对二氧化碳的捕集、利用与封存的技术，理论上其干烟气下CO₂的浓度可高达70%～90%，便于进行CO₂的压缩与分离；富氧燃烧烟气中的杂质气体大部分为氮气，此外含有少量的水分、氧气、氩气及硫化物、氮氧化物、汞等污染物，这些污染物及杂质气体严重影响了CO₂的运输、利用和埋存，需净化去除。

S/N/Hg一体化脱除技术，利用富氧燃烧烟气在压缩过程中实现SO₂、NO_x和Hg协同脱除；该一体化脱除技术因能够有效利用压缩过程中的能量，无需加装传统脱硫、脱硝装置，并且可以回收硫酸及硝酸产品，以及同时进行Hg的脱除，降低了富氧燃烧的运行成本，而被广泛接受；然而，在通过该一体化脱除技术脱除富氧燃烧烟气的污染物并干燥脱水后，得到的CO₂烟气混合物中仍含有氮气、氧气、氩气等杂质，CO₂的纯度不高，需近一步进行提纯。

传统的CO₂提纯及液化装置将原料气通过制冷循环系统进行预冷和液化，然后节流到一定压力进入精馏塔精馏，精馏塔的塔顶带有冷凝器、塔底带有再沸器，在再沸器底部能够获得CO₂液体产品，位于精馏塔塔顶的轻组分气在回收冷量后放空；传统的CO₂提纯及液化装置对原料气中CO₂含量要求较高，一般而言，在传统CO₂提纯及液化装置处理的原料气中，CO₂含量一般在98%（体积分数）以上，然而，通过上述一体化脱除技术脱除富氧燃烧烟气的污染物并干燥脱水后，所得到的CO₂烟气混合物中，CO₂的含量较低，不适用于传统的CO₂提纯及液化装置。

为了应对上述情况，公开号为CN202547276U的专利文件公开了一种富氧燃烧烟气中的CO₂提纯及液化装置，经该提纯及液化装置提纯后，CO₂液体产品纯度约为96%（体积分数），产品纯度不是很高；而要得到超过96%的较高纯度的CO₂液体产品，一般采用外部制冷机组制冷工艺直接精馏分离，但这种方法的塔顶冷凝器需要制冷机组的制冷剂提供更低的温度（-60℃）以产生塔顶回流液，能耗较高。

因此，研究一种从富氧燃烧烟气中分离提纯CO₂，得到更高纯度及较高收率的CO₂液体产品，并消耗更少能耗的方法，是很有实际意义的。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

针对上述情况，本实用新型提供一种CO₂的提纯装置，旨在以较低能耗从富氧燃烧烟气中分离提纯CO₂。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：