[发明专利]一种带蒸汽活化反应器的钙基吸收剂循环脱除二氧化碳的装置及其方法

摘要

本发明公开了一种带蒸汽活化反应器的钙基吸收剂循环脱除二氧化碳的装置，包括流化床碳酸化反应器、流化床煅烧分解反应器、流化床蒸汽活化反应器、流化床失水再生反应器、第一旋风分离器、第二旋风分离器、第一返料器、第二返料器、循环物料换热器、CO2换热器、空气分离单元及各部分之间连接管道；使用蒸汽活化反应器对煅烧后失活CaO进行活性再生，通过水合‑失水反应大幅再生吸收剂孔隙结构和反应表面，可显著维持钙基吸收剂活性，抑制吸收剂活性衰退，减少失活吸收剂排放及新鲜吸收剂补充量；使用换热器充分利用高温烟气与循环物料的热量，产生高温氧气、氮气与蒸汽，提高碳捕获过程的热经济性和能量利用效率。

主权项

一种带蒸汽活化反应器的钙基吸收剂循环脱除二氧化碳的装置，其特征在于：包括流化床碳酸化反应器、流化床煅烧分解反应器、流化床蒸汽活化反应器、流化床失水再生反应器、第一旋风分离器、第二旋风分离器、第一返料器、第二返料器、循环物料换热器、CO2换热器、空气分离单元及各部分之间连接管道；所述流化床碳酸化反应器底部设烟气入口，中下部设循环固体物料入口，上部设烟气出口；所述流化床煅烧分解反应器底部设氧气入口及排渣管，中下部分别设新鲜吸收剂、碳基燃料及循环固体物料入口，上部设烟气出口；所述流化床蒸汽活化反应器中上部设固体物料溢流口；所述流化床失水再生反应器中上部设固体物料溢流口；在与流化床煅烧分解反应器上部烟气出口相接的烟气管路上，设第一旋风分离器；第一旋风分离器底部与物料换热器相连；循环物料换热器出口分为两条支管，一条支管与流化床蒸汽活化反应器、流化床失水再生反应器、第一返料器依次连接，另一条支管与第一返料器直接相连；第一返料器与设于流化床碳酸化反应器中下部循环固体物料入口相连；第一旋风分离器顶部设CO2排放管路；CO2排放管路与CO2换热器相连；CO2换热器设两路冷却管道，管道内分别为来自空气分离单元的低温氧气与低温氮气；空气分离单元分别设空气入口、氮气出口与氧气出口；循环物料换热器设冷却水入口与蒸汽出口；在与流化床碳酸化反应器上部烟气出口相接的烟气管路上，设第二旋风分离器；第二旋风分离器底部通过第二返料器接至流化床煅烧分解反应器循环固体物料入口；第二旋分离器顶部设烟气排放管路。